CN110535766A - 一种生成路由的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种生成路由的方法，应用于SRv6网络中，包括：第一网络设备接收来自第二网络设备的第一通告报文，所述第一通告报文包括网络切片标识,所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片；所述第一网络设备根据所述网络切片标识与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述第二网络设备的IPv6地址前缀生成路由转发表项。有助于实现SRv6网络中的网络切片和资源隔离。

Description

一种生成路由的方法和设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种生成路由的方法、网络设备和系统。
背景技术
网络切片(Network Slicing)是一种虚拟化形式，允许多个逻辑网络在共享的物理网络基础设施之上运行。也就是说，基于一个共享的物理网络，通过虚拟化技术切割出相应的网络切片(或虚拟网络)来满足用户差异化的需求。每个虚拟的网络切片之间逻辑上资源隔离、各自独立、互不影响。
分段路由(Segment Routing)是对互联网协议(Internet Protocol，IP)路由技术的继承和创新，在实现网络虚拟化、网络可编程等方面具有独特优势。SR的数据面采用多协议标记交换(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)或互联网通信协议第6版(英文：Internet Protocol version 6，IPv6)两种方式。基于IPv6方式的SR，称为互联网通信协议第6版分段路由(Internet Protocol version 6 Segment Routing,IPv6 SR)或基于IPv6数据平面的分段路由(Segment Routing over IPv6 data plane，SRv6)。但是，目前SRv6不支持资源隔离，也就无法实现网络切片，为每个网络切片生成相应的路由。
发明内容
本发明实施例提供的生成路由的方法、网络设备和系统，有助于解决在SRv6网络中为每个网络切片生成相应的路由的问题，从而实现SRv6网络中的网络切片。
为了解决上述问题，本发明实施例第一方面提供一种生成路由的方法，应用于SRv6网络中。所述方法包括：第一网络设备接收来自第二网络设备的第一通告报文，所述第一通告报文包括网络切片标识,所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片；所述第一网络设备根据所述网络切片标识与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述第二网络设备的IPv6地址前缀生成路由转发表项。所述第二网络设备的IPv6地址前缀的路由转发表项在所述网络切片中。
通过将网络切片标识与网络设备的IPv6地址前缀关联，并在SRv6网络内部进行洪泛，从而生成各自网络切片的IPv6地址前缀的路由，实现了将SRv6物理网络切片成虚拟网络，不同的虚拟网络之间资源相互隔离、互不影响。
在一种可能的设计中，所述第一网络设备获得所述网络切片标识和所述第一网络设备的IPv6地址前缀，并生成第二通告报文；所述第一网络设备向所述第二网络设备发送所述第二通告报文，所述第二通告报文包括所述网络切片标识，所述第二通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
通过将网络切片标识与网络设备的IPv6地址前缀关联，并在SRv6网络内部进行洪泛，从而有助于进一步生成各自网络切片的IPv6地址前缀的路由，实现将SRv6物理网络切片成虚拟网络，不同的虚拟网络之间资源相互隔离、互不影响。
在一种可能的设计中，所述第一通告报文为中间系统到中间系统ISIS协议的链路状态协议数据单元LSPDU消息，所述LSPDU消息包括所述网络切片标识，所述LSPDU消息指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
通过在ISIS LSPDU消息中携带网络切片标识，并指示网络切片标识与IPv6地址前缀的关联关系来实现SRv6物理网络的虚拟网络切片，有助于便捷的实现SRv6网络切片。
在一种可能的设计中，所述LSPDU消息包括IPv6可达类型长度值TLV字段，所述IPv6可达TLV字段包括前缀字段和子类型长度值sub-TLV字段，所述前缀字段用于携带所述第二网络设备的IPv6地址前缀，所述sub-TLV字段用于携带所述网络切片标识。
通过在ISIS LSPDU消息中的sub-TLV中携带网络切片标识，并指示网络切片标识与IPv6地址前缀的关联关系来实现SRv6物理网络的虚拟网络切片，无需大量的修改标准，与现有标准的兼容性好。
在一种可能的设计中，所述第一通告报文为内部网关协议IGP的通告消息，所述通告消息包括SRv6的分段标识SID，所述SID包括位置Locator部分，所述Locator部分包括网络切片标识，所述Locator部分指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
通过在SRv6 SID字段的Locator部分携带网络切片标识，并指示网络切片标识与IPv6地址前缀的关联关系来实现SRv6物理网络的虚拟网络切片，网络管理员根据SID即可方便识别出虚拟网络，便于人工管理，减少操作和/或配置错误。
在一种可能的设计中，所述Locator部分包括网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀。该方法简洁明了，有助于高效正确的管理网络。
第二方面，本发明实施例提供一种发送通告报文的方法，应用于SRv6网络中。所述方法包括：第二网络设备获得网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀，并生成第一通告报文；所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一通告报文，所述第一通告报文包括所述网络切片标识，所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
第三方面，本发明提供一种第一网络设备，所述第一网络设备用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述第一网络设备包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。
第四方面，本发明提供一种第一网络设备，所述第一网络设备包括：处理器、收发器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接发送器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行第一网络设备时，通过固化在只读存储器中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导第一网络设备进入正常运行状态。在第一网络设备进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
第五方面，提供一种第一网络设备，所述第一网络设备包括：中央处理器、转发表项存储器、物理接口卡、网络处理器。所述第一网络设备用于执行第一方面任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述第一网络设备包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。
第六方面，本发明提供一种计算机可读介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法。
第七方面，本发明提供一种第二网络设备，所述第二网络设备用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述第二网络设备包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。
第八方面，本发明提供一种第二网络设备，所述第二网络设备包括：处理器、收发器、随机存取存储器、只读存储器以及总线。其中，处理器通过总线分别耦接发送器、随机存取存储器以及只读存储器。其中，当需要运行第二网络设备时，通过固化在只读存储器中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导第二网络设备进入正常运行状态。在第二网络设备进入正常运行状态后，在随机存取存储器中运行应用程序和操作系统，使得该处理器执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。
第九方面，提供一种第二网络设备，所述第二网络设备包括：中央处理器、转发表项存储器、物理接口卡、网络处理器。所述第二网络设备用于执行第二方面任意可能的实现方式中的方法。具体地，所述第二网络设备包括用于执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法的模块。
第十方面，本发明提供一种计算机可读介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行第二方面或第二方面的任意可能的实现方式中的方法。
第十一方面，本发明提供一种系统，所述系统包括第三方面至第六方面任一的第一网络设备和第七方面至第十方面任一的第二网络设备。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一种SRv6网络的应用场景示意图；
图2是本发明实施例中一种用于生成路由的方法的流程示意图；
图3A是本发明实施例中一种IPv6可达TLV字段格式示意图；
图3B是本发明实施例中一种网络切片标识Sub-TLV字段的格式示意图；
图4A是本发明实施例中一种IPv6 SID结构示意图；
图4B是本发明实施例中的另一种IPv6 SID结构示意图；
图5是本发明实施例的一种基于SRv6物理网络切片后的虚拟网络示意图；
图6A是本发明实施例一种第一网络设备的结构示意图；
图6B是本发明实施例的另一种第一网络设备的结构示意图；
图6C是本发明实施例的又一种第一网络设备的结构示意图；
图7A是本发明实施例一种第二网络设备的结构示意图；
图7B是本发明实施例的另一种第二网络设备的结构示意图；
图7C是本发明实施例的又一种第二网络设备的结构示意图；
图8是本发明实施例一种系统结构示意图；
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在介绍本发明实施例的技术方案之前，先对本发明实施例的应用场景进行示例性说明。本发明应用于SRv6网络中。通常，SRv6网络包括多个支持IPv6分段路由技术的网络设备，所述网络设备可以是路由器、交换机等设备。所述路由器、交换机可以是物理设备，也可以是基于虚拟化技术实现的虚拟设备(如，虚拟服务器、虚拟路由器、虚拟交换机)。如图1所示，以SRv6网络包括路由器R1、R2、R3和R4为例，在该SRv6网络中的路由器之间通过内部网关协议(英文：Interior Gateway Protocol，IGP)的交互，洪泛SR路由信息，实现SRv6网络的拓扑发现和路由转发表的生成。
以上描述了本发明涉及的可能的应用场景和SRv6技术在网络切片方面存在的问题，下面将基于此对本发明实施例进一步详细说明。
图2为本发明实施例提供的一种生成路由的方法流程示意图。结合图1所示的场景示例，图2中的第一网络设备和第二网络设备为图1中所示任一路由器。如果以所述第一网络设备为路由器R1举例，则所述第二网络设备为图1中除R1以外的其它任一路由器R2、R3或R4。
如图2所示，本发明实施例提供的方案描述了所述第一网络设备和所述第二网络设备的交互过程。所述第一网络设备执行的操作包括210、211、212和213部分。所述第二网络设备执行的操作包括220、221、222、223部分，下面分别说明。
在220部分，所述第二网络设备获得所述网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀，并生成第一通告报文，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
在221部分，所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一通告报文。
在一个具体的实施方式中，所述第二网络设备获得所述网络切片标识(例如，Slice ID1)和所述第二网络设备的IPv6地址前缀(例如，IPv6 prefix 2)包括：所述第二网络设备根据配置命令配置在所述第二网络设备上；或者所述第二网络设备接收控制管理设备发送的消息，从所述消息中获取所述网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀；或者所述第二网络设备自身运行算法生成；或者在该第二网络设备的软件实现时，设置所述网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀的默认值。
与上同理，在210部分，所述第一网络设备获得所述网络切片标识和所述第一网络设备的IPv6地址前缀，并生成第二通告报文。
在211部分，所述第一网络设备向所述第二网络设备发送第二通告报文。
在一个具体的实施方式中，所述第一网络设备获得所述网络切片标识(例如，Slice ID1)和所述第一网络设备的IPv6地址前缀(例如，IPv6 prefix 1)包括：所述第一网络设备根据配置命令配置在所述第一网络设备上；或者所述第一网络设备接收控制管理设备发送的消息，从所述消息中获取所述网络切片标识和所述第一网络设备的IPv6地址前缀；或者所述第一网络设备自身运行算法生成；或者在该第一网络设备的软件实现时，设置所述网络切片标识和所述第一网络设备的IPv6地址前缀的默认值。
在212部分，所述第一网络设备接收来自所述第二网络设备所述第一通告报文，所述第一通告报文包括所述网络切片标识,并指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
在一个具体的实施方式中，SRv6网络1中的各个路由器之间通过IGP协议进行SR路由信息洪泛，实现SRv6网络1的网络拓扑发现和路由的生成。该SR路由信息包括节点分段标识(Node Segment Identifier，Node SID)、邻接分段标识(Adjacency SID)、IPv6地址前缀等信息。所述IGP协议为ISIS或开放式最短路径优先(Open Shortest Path First,OSPF)。
例如，所述第一通告报文为ISIS协议的链路状态协议数据单元(Link StateProtocol Data Unit，LSPDU)消息，所述LSPDU消息包括所述网络切片标识，并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
所述LSPDU消息包括IPv6可达(Reachability)类型长度值(Type Length Value，TLV)字段，如图3A所示，所述IPv6可达TLV字段包括前缀(Prefix)字段和子类型长度值(SubType Length Value，sub-TLV)字段，所述前缀字段用于携带上述IPv6的地址前缀，所述sub-TLV字段用于携带所述网络切片标识。
如图3B所示，所述sub-TLV字段包括:子类型(英文：Sub-Type)字段、子长度(英文：Sub-Length)字段和子值(英文：Sub-Value)字段，所述Sub-Type字段指示所述网络切片标识，所述Sub-Length字段指示所述Sub-Value字段的长度或者所述Sub-TLV字段的长度，所述Sub-Value为所述网络切片标识的值,例如，值为1，代表Slice ID为1的网络切片。
需要说明的是，本发明中有关LSPDU消息的细节，请参考国际标准化组织(International Organization for Standardization，ISO)发布的标准文稿ISO-10589。有关所述IPv6可达TLV的细节，请参考国际互联网工程任务组(Internet EngineeringTask Force，IETF)发布的征求意见(英文：Request For Comments，RFC)5308。这两个标准文稿分别与LSPDU消息和IPv6可达TLV相关部分的内容好像整体复制一般以引入的方式并入本文本中，此处为了简洁，不再赘述。
通过在ISIS LSPDU消息中的sub-TLV中携带网络切片标识，并指示网络切片标识与IPv6地址前缀的关联关系来实现SRv6物理网络的虚拟网络切片，无需大量的修改标准，与现有标准的兼容性好，是一种简便易行的SRv6网络切片方法。
需要说明的是，本发明实施例中提供的用所述LSPDU消息来携带网络切片标识，并指示指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，仅仅是一个示例，并不构成限定。
在另一个具体的实施方式中，所述第一通告报文为IGP的通告消息，所述IGP协议为ISIS或OSPF。所述第一通告报文包括SRv6的分段标识(Segment Identifier，SID)。例如，所述第一通告报文为ISIS协议的链路状态协议数据单元(Link State Protocol DataUnit，LSPDU)消息，所述LSPDU消息包括所述SRv6 SID的方式有两种。
一种方式是所述LSPDU消息包括IETF RFC5305中定义的扩展IS可达(Extended ISReachability)TLV，所述Extended IS Reachability TLV的类型值为22。所述Extended ISReachability TLV包括所述SRv6 SID。这篇标准文稿与Extended IS Reachability TLV相关部分的内容好像整体复制一般以引入的方式并入本文本中，此处为了简洁，不再赘述。
另一种方式是所述LSPDU消息包括IETF draft-bashandy-isis-srv6-extensions-02草案中定义的SRv6邻接分段标识子类型长度值(Adjacency-SegmentIdentifier sub-Type Length Value,Adjacency-SID sub-TLV)或SRv6局域网邻接分段标识子类型长度值(Local Area Network Adjacency-Segment Identifier sub-TypeLength Value,LAN Adjacency-SID sub-TLV)。所述SRv6 Adjacency-SID sub-TLV或SRv6LAN Adjacency-SID sub-TLV包括所述SRv6 SID。这篇IETF草案与SRv6 Adjacency-SIDsub-TLV或SRv6 LAN Adjacency-SID sub-TLV相关部分的内容好像整体复制一般以引入的方式并入本文本中，此处为了简洁，不再赘述。
所述SRv6 SID包括位置(英文：Locator)部分和功能(英文：Function)部分。所述Locator部分包括网络切片标识，并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。例如，在一种情况下，所述SRv6 SID为128位(bit)的值。
如图4A所示为SRv6 SID字段的结构示意图。所述Locator部分(或字段)包括切片标识(英文：Slice ID)字段和IPv6前缀(英文：Prefix)字段，所述Slice ID字段位于所述Locator字段的头端。所述Slice ID字段用于承载所述网络切片的标识信息，IPv6前缀字段用于承载所述第一网络设备的IPv6地址前缀。
值得说明的是，如图4B所示，所述Slice ID字段也可以位于所述Locator字段的末端。图4A和4B示例性展示了Slice ID字段在Locator字段中的位置，但并不构成限定，例如，Slice ID字段也可以位于Locator字段的中间。
通过在SRv6 SID字段的Locator部分携带网络切片标识，并指示网络切片标识与IPv6地址前缀的关联关系来实现SRv6物理网络的虚拟网络切片，网络管理员根据SID即可方便识别出相应的虚拟网络，便于人工管理。因为Slice ID包含在SID中，当管理员看到SID时，即可识别出所属的虚拟网络(或网络切片)，便于识别出操作和/或配置错误，从而减少误配置、误操作，有助于高效正确的管理网络。
需要说明的是，本发明实施例中提供的用所述LSPDU消息中的SRv6 SID来携带网络切片标识，所述SRv6 SID指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，仅仅是一个示例，不构成限定，SRv6 SID也可以被携带在其它IGP消息中。
在213部分，所述第一网络设备根据所述网络切片标识(例如，所述网络切片标识指示网络切片1(英文：Slice 1))与所述第二网络设备的IPv6地址前缀(IPv6 Prefix 2)的关联关系，为所述第二网络设备的IPv6地址前缀生成并保存路由转发表项。所述路由转发表项是在所述网络切片中的一条表项。例如表1所示，所述路由转发表项包括匹配项与执行动作之间的关联关系，所述匹配项包括IPv6地址前缀。当所述第一网络设备接收到Slice 1中的去往目的地址前缀为Prefix2的数据报文时，根据Prefix 2查找路由转发表，命中后执行相应的操作，如将该数据报文转发到出接口、下一跳等动作。
表1
IPv6 Prefix 动作
Prefix 2 出接口或下一跳等
需要说明的是，本发明实施例仅以第一网络设备和第二网络设备的交互处理过程来示意性描述了方案。可以理解，第一网络设备还会接收SRv6网络中其它各个网络设备发来的各自的通告报文，第一网络设备也会向SRv6网络中其它各个网络设备发送自己的通告报文。
因此，通过IGP协议在SRv6网络中洪泛SR路由信息，且该SR路由信息与所述网络切片标识(例如，所述网络切片标识指示网络切片1(英文：Slice 1))关联，从而SRv6网络1中的每个路由器都获取到了SRv6网络中的与所述网络切片标识(例如，Slice 1)关联的SR路由信息，生成了SRv6网络中的所述网络切片标识指示的网络切片(例如，Slice 1)的网络拓扑图。最终，SRv6网络中的每个路由器根据所述网络切片(例如，Slice 1)的网络拓扑图，各自计算路由转发表,该路由转发表在该网络切片(例如，Slice 1)中。同理，还可生成Slice2等若干个网络切片。通过将SR路由信息与所述网络切片标识关联后，在SRv6网络内部进行洪泛，实现了将SRv6物理网络切片成了若干个虚拟网络(如图5所示的网络切片Slice 1和Slice 2)，不同的虚拟网络之间资源相互隔离、互不影响。
此外，通过洪泛IPv6 Prefix与Slice ID的关联关系，来生成基于IPv6 Prefix的路由转发表项。由于IP地址前缀(Prefix)有对IP地址的汇聚作用，使得一个IP前缀可以涵盖若干条具有相同IP前缀的IP地址，所以可以将基于IP地址的路由转发表项进行汇聚。因此可以减少路由转发表项的数目，从而节约网络设备的存储空间。
在222部分，所述第二网络设备接收来自所述第一网络设备所述第二通告报文，所述第二通告报文包括所述网络切片标识,并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
在223部分，所述第二网络设备根据所述网络切片标识与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述网络切片中的所述第二网络设备的IPv6地址前缀生成并保存路由转发表项。
222部分和223部分的具体实现原理与上述212部分和213部分一致，细节请参考相关章节，不再赘述。
图6A示出了上述实施例中所涉及的第一网络设备的一种可能的结构示意图。第一网络设备500A应用于SRv6网络中，包括：主控板510、接口板530、交换网板520和接口板540。主控板510用于完成系统管理、设备维护、协议处理等功能。交换网板520用于完成各接口板(接口板也称为线卡或业务板)之间的数据交换。接口板530和540用于提供各种业务接口(例如，以太网接口、POS接口等)，并实现数据包的转发。主控板510、接口板530和540，以及交换网板520之间通过系统总线与系统背板相连实现互通。接口板530上的中央处理器531用于对接口板进行控制管理并与主控板510上的中央处理器511进行通信。
第一网络设备500A从物理接口卡533收到来自第二网络设备的第一通告报文，所述第一通告报文包括网络切片标识,并指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系(与上文图2部分的相关描述一致，请参考，此处不再赘述)。物理接口卡533将所述第一通告报文送到网络处理器532，网络处理器532根据所述第一通告报文中的目的地址(是所述第一网络设备本地的IP地址)查找转发表项存储器534，匹配结果指示是本机报文。于是网络处理器532将所述第一通告报文上送控制面的中央处理器511。主控板510上的中央处理器511还用于根据所述网络切片标识与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述IPv6地址前缀生成路由转发表项(所述IPv6地址前缀生成路由转发表项在所述网络切片中)，并通过中央处理器531下发到转发表项存储器534上。
中央处理器511具体执行上面图2中213部分的功能步骤，物理接口卡533和网络处理器532具体执行上述图2中212部分的功能步骤，可参考上面相关描述，此处不再赘述。
应理解，本发明实施例中接口板540上的操作与所述接口板530的操作一致，为了简洁，不再赘述。应理解，本发明实施例的第一网络设备500A可对应于上述网络切片的方法实施例中的第一网络设备，并且，该第一网络设备500A中的各模块和上述其他操作和/或功能分别为了实现图1至图5所对应的实施例中的第一网络设备所实施的各种步骤和方法，为了简洁，在此不再赘述。
值得说明的是，主控板可能有一块或多块，有多块的时候可以包括主用主控板和备用主控板。接口板可能有一块或多块，第一网络设备的数据处理能力越强，提供的接口板越多。接口板上的物理接口卡也可以有一块或多块。交换网板可能没有，也可能有一块或多块，有多块的时候可以共同实现负荷分担冗余备份。在集中式转发架构下，第一网络设备可以不需要交换网板，接口板承担整个系统的业务数据的处理功能。在分布式转发架构下，第一网络设备可以有至少一块交换网板，通过交换网板实现多块接口板之间的数据交换，提供大容量的数据交换和处理能力。所以，分布式架构的第一网络设备的数据接入和处理能力要大于集中式架构的设备。可选地，第一网络设备500A的形态也可以是只有一块板卡，即没有交换网板，接口板和主控板的功能集成在该一块板卡上，此时接口板上的中央处理器和主控板上的中央处理器在该一块板卡上可以合并为一个中央处理器，执行两者叠加后的功能，这种形态设备的数据交换和处理能力较低(例如，低端交换机或路由器等网络设备)。具体采用哪种架构，取决于具体的组网部署场景，此处不做任何限定。
图6B示出了上述实施例中所涉及的第一网络设备的另一种可能的结构示意图。第一网络设备500B应用于SRv6网络中。第一网络设备500B包括：处理单元504B和收发单元506B。
所述收发单元506B用于接收来自第二网络设备的第一通告报文，所述第一通告报文包括网络切片标识,并指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
所述处理单元504B用于根据所述网络切片标识与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述第二网络设备的IPv6地址前缀生成路由转发表项。所述IPv6地址前缀生成路由转发表项在所述网络切片中。
第一网络设备500B还包括存储器508B，存储器508B用于存储所述第二网络设备的IPv6地址前缀的路由转发表项。
所述处理单元504B还用于获得所述网络切片标识和所述第一网络设备的IPv6地址前缀，并生成第二通告报文。
所述收发单元506B还用于向所述第二网络设备发送所述第二通告报文，所述第二通告报文包括所述网络切片标识，并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
应理解，本发明实施例的第一网络设备500B可对应于上述生成网络切片的方法实施例中的第一网络设备，并且，该第一网络设备500B中的各模块和上述其他操作和/或功能分别为了实现图1至图5所对应的实施例中的第一网络设备所实施的各种步骤和方法，为了简洁，在此不再赘述。
图6C示出了上述实施例中所涉及的第一网络设备的一种可能的结构示意图。第一网络设备500C应用于SRv6网络中。第一网络设备500C包括：收发器510C、处理器520C、随机存取存储器540C、只读存储器550C以及总线560C。其中，处理器520C通过总线560C分别耦接收发器510C、随机存取存储器540C以及只读存储器550C。其中，当需要运行第一网络设备500C时，通过固化在只读存储器550C中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导第一网络设备500C进入正常运行状态。在第一网络设备500C进入正常运行状态后，在随机存取存储器540C中运行应用程序和操作系统，使得：
收发器510C接收来自第二网络设备的第一通告报文，所述第一通告报文包括网络切片标识,并指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
处理器520C根据所述网络切片标识与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述IPv6地址前缀生成路由转发表项。所述IPv6地址前缀生成路由转发表项在所述网络切片中。
随机存取存储器540C保存所述IPv6地址前缀生成路由转发表项。
处理器520C还获得所述网络切片标识和所述第一网络设备的IPv6地址前缀，并生成第二通告报文。
收发器510C还向所述第二网络设备发送所述第二通告报文，所述第二通告报文包括所述网络切片标识，并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
本发明实施例的第一网络设备500C可对应于上述图1至图5所对应的实施例中的第一网络设备，并且，该第一网络设备500C中的处理器520C、收发器510C等可以实现图1至图5所对应的实施例中的第一网络设备所具有的功能和/或所实施的各种步骤和方法。所述处理器520C用于执行图6B所述第一网络设备的处理单元504B的所有操作，所述收发器510C用于执行图6B所述第一网络设备的收发单元506B的所有操作。为了简洁，在此不再赘述。
需要说明的是，本实施例也可以基于通用的物理服务器结合网络功能虚拟化(英文：Network Function Virtualization，NFV)技术实现的第一网络设备，所述第一网络设备为虚拟第一网络设备(如，虚拟主机、虚拟路由器或虚拟交换机)。所述虚拟第一网络设备可以是运行有用于生成网络切片功能的程序的虚拟机(英文：Virtual Machine，VM)，所述虚拟机部署在硬件设备上(例如，物理服务器)。虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。本领域技术人员通过阅读本申请即可结合NFV技术在通用物理服务器上虚拟出具有上述功能的多个第一网络设备。此处不再赘述。
图7A示出了上述实施例中所涉及的第二网络设备的一种可能的结构示意图。第二网络设备600A应用于SRv6网络中，包括：主控板610、接口板630、交换网板620和接口板640。主控板610用于完成系统管理、设备维护、协议处理等功能。交换网板620用于完成各接口板(接口板也称为线卡或业务板)之间的数据交换。接口板630和640用于提供各种业务接口(例如，以太网接口、POS接口等)，并实现数据包的转发。主控板610、接口板630和640，以及交换网板620之间通过系统总线与系统背板相连实现互通。接口板630上的中央处理器631用于对接口板进行控制管理并与主控板610上的中央处理器611进行通信。
主控板610上的中央处理器611还用于获得网络切片标识(所述网络切片标识用于标识一个网络切片)和所述第二网络设备的IPv6地址前缀，并生成第一通告报文，并通过中央处理器631下发到网络处理器632。所述第一通告报文包括所述网络切片标识，并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系(与上文图2部分的相关描述一致，请参考，此处不再赘述)。
网络处理器632根据所述第一通告报文的目的地址为所述网络切片(虚拟网络)中的广播地址，于是将所述第一通告报文向属于所述网络切片的所有物理接口卡发送。其中，网络处理器632将所述第一通告报文发送到物理接口卡633，通过物理接口卡633发送到第一网络设备。
中央处理器611具体执行上面图2中223部分的功能步骤，物理接口卡633和网络处理器632具体执行上述图2中222部分的功能步骤，可参考上面相关描述，此处不再赘述。
应理解，本发明实施例中接口板640上的操作与所述接口板630的操作一致，为了简洁，不再赘述。应理解，本发明实施例的第二网络设备600A可对应于上述网络切片的方法实施例中的第二网络设备，并且，该第二网络设备600A中的各模块和上述其他操作和/或功能分别为了实现图1至图5所对应的实施例中的第二网络设备所实施的各种步骤和方法，为了简洁，在此不再赘述。
值得说明的是，主控板可能有一块或多块，有多块的时候可以包括主用主控板和备用主控板。接口板可能有一块或多块，第二网络设备的数据处理能力越强，提供的接口板越多。接口板上的物理接口卡也可以有一块或多块。交换网板可能没有，也可能有一块或多块，有多块的时候可以共同实现负荷分担冗余备份。在集中式转发架构下，第二网络设备可以不需要交换网板，接口板承担整个系统的业务数据的处理功能。在分布式转发架构下，第二网络设备可以有至少一块交换网板，通过交换网板实现多块接口板之间的数据交换，提供大容量的数据交换和处理能力。所以，分布式架构的第二网络设备的数据接入和处理能力要大于集中式架构的设备。可选地，第二网络设备600A的形态也可以是只有一块板卡，即没有交换网板，接口板和主控板的功能集成在该一块板卡上，此时接口板上的中央处理器和主控板上的中央处理器在该一块板卡上可以合并为一个中央处理器，执行两者叠加后的功能，这种形态设备的数据交换和处理能力较低(例如，低端交换机或路由器等网络设备)。具体采用哪种架构，取决于具体的组网部署场景，此处不做任何限定。
图7B示出了上述实施例中所涉及的第二网络设备的另一种可能的结构示意图。第二网络设备600B应用于SRv6网络中。第二网络设备600B包括：处理单元604B和收发单元606B。
所述处理单元604B用于获得网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀，并生成第一通告报文。
所述收发单元606B用于向所述第一网络设备发送所述第一通告报文，所述第一通告报文包括所述网络切片标识，并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
所述收发单元606B还用于接收来自所述第一网络设备的第二通告报文，所述第二通告报文包括网络切片标识,并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
所述处理单元604B还用于根据所述网络切片标识与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述网络切片中的所述第一网络设备的IPv6地址前缀生成路由转发表项。
第二网络设备600B还包括存储器608B，存储器608B用于存储所述第一网络设备的IPv6地址前缀的路由转发表项。
应理解，本发明实施例的第二网络设备600B可对应于上述生成网络切片的方法实施例中的第二网络设备，并且，该第二网络设备600B中的各模块和上述其他操作和/或功能分别为了实现图1至图5所对应的实施例中的第二网络设备所实施的各种步骤和方法，为了简洁，在此不再赘述。
图7C示出了上述实施例中所涉及的第二网络设备的一种可能的结构示意图。第二网络设备600C应用于SRv6网络中。第二网络设备600C包括：收发器610C、处理器620C、随机存取存储器640C、只读存储器650C以及总线660C。其中，处理器620C通过总线660C分别耦接收发器610C、随机存取存储器640C以及只读存储器650C。其中，当需要运行第二网络设备600C时，通过固化在只读存储器650C中的基本输入输出系统或者嵌入式系统中的bootloader引导系统进行启动，引导第二网络设备600C进入正常运行状态。在第二网络设备600C进入正常运行状态后，在随机存取存储器640C中运行应用程序和操作系统，使得：
处理器620C获得网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀，并生成第一通告报文。
收发器610C向所述第一网络设备发送所述第一通告报文，所述第一通告报文包括所述网络切片标识，并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
收发器610C还接收来自所述第一网络设备的第二通告报文，所述第二通告报文包括网络切片标识,并指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
处理器620C还根据所述网络切片标识与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述网络切片中的所述第一网络设备的IPv6地址前缀生成路由转发表项。
随机存取存储器640C存储所述第一网络设备的IPv6地址前缀的路由转发表项。
本发明实施例的第二网络设备600C可对应于上述图1至图5所对应的实施例中的第二网络设备，并且，该第二网络设备600C中的处理器620C、收发器610C等可以实现图1至图5所对应的实施例中的第二网络设备所具有的功能和/或所实施的各种步骤和方法。所述处理器620C用于执行图7B所述第二网络设备的处理单元604B的所有操作，所述收发器610C用于执行图7B所述第二网络设备的收发单元606B的所有操作。为了简洁，在此不再赘述。
需要说明的是，本实施例也可以基于通用的物理服务器结合网络功能虚拟化(英文：Network Function Virtualization，NFV)技术实现的第二网络设备，所述第二网络设备为虚拟第二网络设备(如，虚拟主机、虚拟路由器或虚拟交换机)。所述虚拟第二网络设备可以是运行有用于发送通告报文功能的程序的虚拟机(英文：Virtual Machine，VM)，所述虚拟机部署在硬件设备上(例如，物理服务器)。虚拟机指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。本领域技术人员通过阅读本申请即可结合NFV技术在通用物理服务器上虚拟出具有上述功能的多个第二网络设备。此处不再赘述。
图8是本发明实施例提供的一种生成路由的系统示意图。如图8所示，系统800包括第一网络设备810和第二网络设备820。第一网络设备810为上述图6A、6B、6C所述的任一第一网络设备或虚拟第一网络设备，第二网络设备820为上述图7A、7B、7C所述的任一第二网络设备或虚拟第二网络设备。有关系统中各设备的详细描述，请参见上述图6A-6C和图7A-7C等相关章节，此处不再赘述。
应理解，本领域技术人员在阅读本申请文件的基础上，可以针对本申请实施例中所描述的可选的特征、步骤或方法进行不需要付出创造性的组合，都属于本申请公开的实施例，只是由于描述或行文的简单没有重复赘述不同组合。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种生成路由的方法，应用于基于互联网通信协议第6版IPv6数据平面的分段路由SRv6网络中，其特征在于，所述方法包括：
第一网络设备接收来自第二网络设备的第一通告报文，所述第一通告报文包括网络切片标识,所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片；
所述第一网络设备根据所述网络切片标识与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述第二网络设备的IPv6地址前缀生成路由转发表项。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一网络设备获得所述网络切片标识和所述第一网络设备的IPv6地址前缀，并生成第二通告报文；
所述第一网络设备向所述第二网络设备发送所述第二通告报文，所述第二通告报文包括所述网络切片标识，所述第二通告报文指示指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一通告报文为中间系统到中间系统ISIS协议的链路状态协议数据单元LSPDU消息，所述LSPDU消息包括所述网络切片标识，所述LSPDU消息指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述LSPDU消息包括IPv6可达类型长度值TLV字段，所述IPv6可达TLV字段包括前缀字段和子类型长度值sub-TLV字段，所述前缀字段用于携带所述第二网络设备的IPv6地址前缀，所述sub-TLV字段用于携带所述网络切片标识。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一通告报文为内部网关协议IGP的通告消息，所述通告消息包括SRv6的分段标识SID，所述SID包括位置Locator部分，所述Locator部分包括网络切片标识，所述Locator部分指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述Locator部分包括网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀。
7.一种发送通告报文的方法，应用于基于互联网通信协议第6版IPv6数据平面的分段路由SRv6网络中，其特征在于，所述方法包括：
第二网络设备获得网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀，并生成第一通告报文；
所述第二网络设备向所述第一网络设备发送所述第一通告报文，所述第一通告报文包括所述网络切片标识，所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
8.一种网络设备，用作第一网络设备，其特征在于，所述第一网络设备包括：
收发单元，用于接收来自第二网络设备的第一通告报文，所述第一通告报文包括网络切片标识,所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片；
处理单元，用于根据所述网络切片标识与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述第二网络设备的IPv6地址前缀生成路由转发表项。
9.根据权利要求8所述的第一网络设备，其特征在于，所述第一网络设备还包括：
所述处理单元，还用于获得所述网络切片标识和所述第一网络设备的IPv6地址前缀，并生成第二通告报文；
所述收发单元，还用于向所述第二网络设备发送所述第二通告报文，所述第二通告报文包括所述网络切片标识，所述第二通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第一网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
10.根据权利要求8所述的第一网络设备，其特征在于，所述第一通告报文为中间系统到中间系统ISIS协议的链路状态协议数据单元LSPDU消息，所述LSPDU消息包括所述网络切片标识，所述LSPDU消息指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
11.根据权利要求10所述的第一网络设备，其特征在于，所述LSPDU消息包括IPv6可达类型长度值TLV字段，所述IPv6可达TLV字段包括前缀字段和子类型长度值sub-TLV字段，所述前缀字段用于携带所述第二网络设备的IPv6地址前缀，所述sub-TLV字段用于携带所述网络切片标识。
12.根据权利要求8所述的第一网络设备，其特征在于，所述第一通告报文为内部网关协议IGP的通告消息，所述通告消息包括SRv6的分段标识SID，所述SID包括位置Locator部分，所述Locator部分包括网络切片标识，所述Locator部分指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系。
13.根据权利要求12所述的第一网络设备，其特征在于，所述Locator部分包括网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀。
14.一种网络设备，用作第二网络设备，其特征在于，所述第二网络设备包括：
处理单元，用于获得网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀，并生成第一通告报文；
收发单元，用于向所述第一网络设备发送所述第一通告报文，所述第一通告报文包括所述网络切片标识，所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
15.一种网络设备，用作第一网络设备，其特征在于，所述第一网络设备包括：
收发器，用于接收来自第二网络设备的第一通告报文，所述第一通告报文包括网络切片标识,所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片；
处理器，用于根据所述网络切片标识与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，为所述第二网络设备的IPv6地址前缀生成路由转发表项。
16.一种网络设备，用作第二网络设备，其特征在于，所述第二网络设备包括：
处理器，用于获得网络切片标识和所述第二网络设备的IPv6地址前缀，并生成第一通告报文；
收发器，用于向所述第一网络设备发送所述第一通告报文，所述第一通告报文包括所述网络切片标识，所述第一通告报文指示所述网络切片的标识信息与所述第二网络设备的IPv6地址前缀的关联关系，其中，所述网络切片标识用于标识一个网络切片。
17.一种计算机可读介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1至6任意一项所述的方法。
18.一种计算机可读介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求7所述的方法。
19.一种生成网络切片的系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求8至13任一所述的第一网络设备和如权利要求14所述的第二网络设备；或者所述系统包括如权利要求15所述的第一网络设备和如权利要求16所述的第二网络设备；或者所述系统包括如权利要求17所述的第一网络设备和如权利要求18所述的第二网络设备。
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