CN110636008B - 网络拓扑信息采集方法、网络拓扑构建系统和边界路由器 - Google Patents
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Abstract
本公开提出一种网络拓扑信息采集方法、网络拓扑构建系统和边界路由器，涉及软件定义网络领域。本公开的一种网络拓扑信息采集方法包括：边界路由器接收来自边界路由器归属的第一区域的链路信息；根据链路信息生成第一区域路由信息；在边界路由器归属的骨干网区域内泛洪第一区域路由信息，以便上报控制器，使控制器生成包括第一区域的网络拓扑。通过这样的方法，边界路由器能够根据来自边界路由器归属的第一区域的链路信息生成第一区域路由信息，并通过在第二区域内泛洪第一区域路由信息，使得控制器能够通过第二区域中与控制器交互的路由器得到第一区域的路由信息，从而无需在每个均区域配备与控制器交互的路由器，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
Description
技术领域
本公开涉及软件定义网络领域，特别是一种网络拓扑构建方法、系统和边界路由器。
背景技术
SDN(Software Defined Network，软件定义网络)场景中，通常采用BGP-LS来收集底层网络的拓扑，但在底层网络采用OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)协议，而且划分为多个区域的情况下，如果运行BGP-LS协议的路由器在骨干网区域中，则无法获得详细的非骨干网区域的拓扑信息，也无法通过BGP-LS协议来上报这些信息，这使得SDN控制器无法自动恢复多区域场景下的全网网络拓扑。
发明内容
发明人发现，由于OSPF中的边界路由器在广播非骨干网区域的信息时对网络拓扑信息做了抽象和汇总，去掉了非骨干网区域的详细拓扑信息，从而导致SDN控制器就无法自动恢复多区域场景下的全网网络拓扑。
本公开的一个目的在于实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
根据本公开的一个方面，提出一种网络拓扑信息采集方法，包括：边界路由器接收来自边界路由器归属的第一区域的链路信息，边界路由器位于第一区域与第二区域的边界；根据链路信息生成第一区域路由信息；在第二区域内泛洪第一区域路由信息，以便上报控制器，使控制器生成包括第一区域的网络拓扑。
可选地，第一区域路由信息包括链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识。
可选地，第一区域为不包括与控制器交互能力的路由器的区域；第二区域为包括与控制器交互能力的路由器的区域。
可选地，泛洪第一区域路由信息并上报控制器包括：生成第一区域路由信息的边界路由器在归属的第二区域内泛洪承载第一区域路由信息的报文；承载第一区域路由信息的报文包括改进的网络汇总Network Summary LSA(Link-State Advertisement，链路状态广播)报文、改进的Inter-Area-Prefix(区域间前缀)-LSA报文、Extended Prefix Opaque(扩展前缀不透明)LSA报文，或E-Inter-Area-Prefix(扩展区域间前缀)-LSA报文。
可选地，在承载第一区域路由信息的报文为Network Summary LSA报文或Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，根据链路信息生成第一区域路由信息包括：将NetworkSummary LSA报文或Inter-Area-Prefix-LSA报文中Number of TOS(服务类型标识)字段设置为预定非0值；将链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识填充在Metric(度量值)字段之后。
可选地，在承载第一区域路由信息的报文为Extended Prefix Opaque LSA报文或E-Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，根据链路信息生成第一区域路由信息包括：通过报文中的TLV(Type-Length-Value，类型长度值)字段中的Value字段携带链路信息的前缀的路由器标识。
可选地，与控制器交互的路由器包括运行BGP(Border Gateway Protocol，边界网关协议)-LS(Link Status，链路状态)协议的路由器；与控制器交互的报文包括BGP-LS报文。
可选地，还包括：第二区域内与控制器交互的路由器接收承载第一区域路由信息的报文；与控制器交互的路由器从报文中提取出第一区域路由信息，通过与控制器交互的报文上报控制器。
可选地，边界路由器接收来自边界路由器归属的第一区域的链路信息包括：第一区域的路由器在归属的第一区域内广播路由器接口的链路信息；归属于第一区域的边界路由器接收链路信息。
通过这样的方法，边界路由器能够根据来自边界路由器归属的第一区域的链路信息生成第一区域路由信息，并通过在第二区域内泛洪第一区域路由信息，使得控制器能够通过第二区域中与控制器交互的路由器得到第一区域的路由信息，从而无需在每个均区域配备与控制器交互的路由器，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
根据本公开的另一个方面，提出一种边界路由器，包括：消息接收模块，被配置为接收来自边界路由器归属的第一区域的链路信息，边界路由器位于第一区域与第二区域的边界；信息生成模块，被配置为根据链路信息生成第一区域路由信息；发送模块，被配置为在第二区域内泛洪第一区域路由信息，以便上报控制器，使得控制器生成包括第一区域的网络拓扑。
可选地，第一区域路由信息包括链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识。
可选地，第一区域为不包括与控制器交互能力的路由器的区域；第二区域为包括与控制器交互能力的路由器的区域。
可选地，发送模块被配置为：在归属的第二区域内泛洪承载第一区域路由信息的报文，承载第一区域路由信息的报文包括改进的Network Summary LSA报文、Inter-Area-Prefix-LSA报文、Extended Prefix Opaque LSA报文，或E-Inter-Area-Prefix-LSA报文。
可选地，在承载第一区域路由信息的报文为Network Summary LSA信息或Inter-Area-Prefix-LSA信息的情况下，根据链路信息生成第一区域路由信息包括：将NetworkSummary LSA报文或Inter-Area-Prefix-LSA报文中Number of TOS字段设置为预定非0值；将链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识填充在Metric字段之后。
可选地，在承载第一区域路由信息的报文为Extended Prefix Opaque LSA报文或-Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，根据链路信息生成第一区域路由信息包括：通过报文中的值TLV字段中的Value字段携带链路信息的前缀的路由器标识。
根据本公开的又一个方面，提出一种边界路由器，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行上文中任意一种网络拓扑构建方法中由边界路由器执行的部分。
这样的边界路由器能够根据来自边界路由器归属的第一区域的链路信息生成第一区域路由信息，并通过在第二区域内泛洪第一区域路由信息，使得控制器能够通过第二区域中与控制器交互的路由器得到第一区域的路由信息，从而无需在每个均区域配备与控制器交互的路由器，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
根据本公开的再一个方面，提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上文中任意一种网络拓扑构建方法中由边界路由器执行的部分的步骤。
通过执行这样的计算机可读存储介质上的指令，能够根据来自边界路由器归属的第一区域的链路信息生成第一区域路由信息，并通过在第二区域内泛洪第一区域路由信息，使得控制器能够通过第二区域中与控制器交互的路由器得到第一区域的路由信息，从而无需在每个均区域配备与控制器交互的路由器，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
根据本公开的其中一个方面，提出一种网络拓扑构建系统，包括：上文中任意一种边界路由器；第二区域内与控制器交互的路由器，被配置为接收第一区域路由信息，通过与控制器交互的报文上报控制器；和，控制器，被配置为根据来自网络拓扑信息采集系统的路由信息生成网络拓扑。
可选地，接收第一区域路由信息包括：从报文中提取出第一区域路由信息：在承载第一区域路由信息的报文为Network Summary LSA报文或Inter-Area-Prefix-LSA报文，且Number of TOS字段的取值为预定非0值的情况下，从Network Summary LSA信息或Inter-Area-Prefix-LSA报文的Metric字段之后提取第一区域路由信息；在承载第一区域路由信息的报文为Network Summary LSA报文或Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，从报文中的TLV字段中的Value字段提取第一区域路由信息。
可选地，与控制器交互的路由器包括运行BGP-LS协议的路由器；与控制器交互的报文包括BGP-LS报文。
可选地，还包括：第一区域的路由器，被配置为在归属的第一区域内广播路由器接口的链路信息，以便归属于第一区域的边界路由器接收链路信息。
这样的网络拓扑构建系统根据来自边界路由器归属的第一区域的链路信息生成第一区域路由信息，并通过在第二区域内泛洪第一区域路由信息，使得控制器通过第二区域中与控制器交互的路由器得到第一区域的路由信息，从而无需在每个均区域配备与控制器交互的路由器，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开的网络拓扑信息采集方法的一个实施例的流程图。
图2为本公开的网络拓扑信息采集方法的应用场景的一个实施例的示意图。
图3为本公开的网络拓扑信息采集方法的另一个实施例的流程图。
图4为本公开的网络拓扑信息采集方法的又一个实施例的流程图。
图5为本公开的边界路由器的一个实施例的示意图。
图6为本公开的边界路由器的另一个实施例的示意图。
图7为本公开的边界路由器的又一个实施例的示意图。
图8为本公开的网络拓扑构建系统的一个实施例的示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
本公开的网络拓扑信息采集方法的一个实施例的流程图如图1所示。
在步骤101中，边界路由器接收来自边界路由器归属的第一区域的链路信息。在一个实施例中，第一区域为包括与控制器交互的路由器的区域。边界路由器位于第一区域与第二区域的边界，第二区域为包括与控制器交互的路由器的区域。
在一个实施例中，如图2所示，底层网络拓扑由三个区域组成，分别为区域0、区域1和区域2，路由器R1-R3位于区域1,路由器T2-T4位于Area2，路由器R4,R5,T1,T5,S0位于区域0。S0能够与控制器交互。区域1和区域2中不包括能与控制器交互的路由器，路由器R1和R5是位于区域0和区域1的边界路由器，路由器T1和T5是位于区域0和区域2的边界路由器。位于第一区域的路由器在本区域内泛洪链路信息，如R1或R2在区域1内通过Router LSA报文来通告其接口所在链路的链路信息。
在步骤102中，根据链路信息生成第一区域路由信息。在一个实施例中，边界路由器可以生成承载第一区域路由信息的报文。在一个实施例中，边界路由器可以利用改进的Network Summary LSA报文、改进的Inter-Area-Prefix-LSA报文、Extended PrefixOpaque LSA报文，或E-Inter-Area-Prefix-LSA报文承载第一区域路由信息。
在步骤103中，边界路由器在归属的第二区域内泛洪第一区域路由信息，以便上报控制器，使控制器生成包括第一区域的网络拓扑。
通过这样的方法，边界路由器能够根据来自边界路由器归属的第一区域的链路信息生成第一区域路由信息，并通过在第二区域内泛洪第一区域路由信息，使得控制器能够通过第二区域中与控制器交互的路由器得到第一区域的路由信息，从而无需在每个均区域配备与控制器交互的路由器，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
在一个实施例中，若收到接收来自边界路由器归属的第一区域的链路信息的边界路由器即为与控制器交互的路由器，则可以直接提取出第一区域路由信息，并上报控制器，从而提高效率；也可以依旧在第二区域内泛洪第一区域路由信息，从而减少判断步骤，提高设备流程的一致性，降低对边界路由器处理能力的要求。
在一个实施例中，能够与控制器交互的路由器可以仅分布于骨干网区域中，则非骨干网区域的路由器向与骨干网区域的边界路由器传递非骨干网区域的链路信息，将非骨干网区域路由信息经骨干网区域中的路由器上报给控制器。
在另一个实施例中，能够与控制器交互的路由器可以仅分布于非骨干网区域中，则骨干网区域的路由器向非骨干网区域的边界路由器传递骨干网区域的链路信息，将骨干网区域路由信息经非骨干网区域中的路由器上报给控制器。
以利用改进的Network Summary LSA信息或改进的Inter-Area-Prefix-LSA信息承载第一区域路由信息为例，本公开的网络拓扑信息采集方法的另一个实施例的流程图如图3所示。
在步骤301中，边界路由器接收来自边界路由器归属的第一区域的链路信息。
在步骤302中，将Network Summary LSA报文或Inter-Area-Prefix-LSA报文中Number of TOS字段设置为预定非0值，该预定非0值可以是协议值，即路由器能够通过识别该预定非0值确定报文中包含第一区域的链路信息。
[RFC2328]当前定义的OSPFv2中Network Summary LSA报文格式如下：
与OSFPFv2相对应，针对OSPFv3，RFC5340定义的“Inter-Area-Prefix-LSA”报文格式如下：
在上述两个报文格式中，metric字段前加粗的字段即为Number of TOS字段。
现行报文中Number of TOS字段最初的设计是用来标识网络中不同服务等级的种类，但关于该TOS取值的应用一直未能在网络中发展起来，当前该字段的实际效果与保留字段类似，默认取值为0。本公开提出了复用以及重定义Number of TOS字段的取值。在一个实施例中，可以设定预定非0值为0xFE。
在步骤303中，将链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识填充在Metric(度量值)字段之后。
在一个实施例中，改进后的OSPFv2的Network Summary LSA报文格式如下所示：
位于metric字段后的四个字节会携带第一区域的链路信息。链路信息可以包括链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识，“IPv4Source Router ID”字段包括链路信息的源路由器标识，“Area ID字段”包括源路由器的归属区域标识，各占四个字节。
在一个实施例中，改进后的OSPFv3的Inter-Area-Prefix-LSA报文格式如下所示：
如果“Number of TOS”字段取值为预定非0值，则Metric字段后的16个字节会携带拥有本报文中所含Prefix的Source Router ID，后续的4个字节则标识该Source RouterID所属的Area ID。
在步骤304中，在归属的第二区域内泛洪承载第一区域路由信息的报文，以便与控制器交互的路由器收到承载第一区域路由信息的报文。
在步骤305中，Number of TOS字段的取值为预定非0值的情况下，若运行的是OSPFv2协议，则从Network Summary LSA报文的的Metric字段之后提取第一区域路由信息；若运行的是OSPFv3协议，则从Inter-Area-Prefix-LSA报文的Metric字段之后提取第一区域路由信息。
通过这样的方法，能够利用OSPF报文中的闲置字段进行标识，实现报文复用，与控制器交互的路由器能够根据标识的字段确定报文中包括第一区域路由信息，进而提取该信息上报控制器，从而使得控制器能够恢复多区域场景下的全网网络拓扑。
在一个实施例中，还可以通过TLV来扩展OSPFv2和OSPFv3中关于Prefix(前缀)和Link(链路)的属性信息，从而达到不具备与控制器交互能力的路由器的区域的路由信息传递。针对IPv4，承载第一区域路由信息的报文可以为[RFC7684]所定义的OSPFv2ExtendedPrefix Opaque LSA信息，TLV所含的主要信息包括：
Type:待IETF分配；Length:4；
Value:广播该IPv4Prefix的IPv4路由器标识
针对IPv6，承载第一区域路由信息的报文可以为[RFC8362]所定义的E-Inter-Area-Prefix-LSA信息，TLV所含的主要信息包括：
Type:待IETF分配；Length:16；
Value:广播该IPv6Prefix的IPv6路由器标识
通过这样的方法，能够利用TLV来扩展OSPFv2和OSPFv3，实现不具备与控制器交互的路由器的区域的链路信息传递，与控制器交互的路由器能够提取TLV中的第一区域路由信息，进而提取该信息上报控制器，从而使得控制器能够恢复多区域场景下的全网网络拓扑。
本公开的网络拓扑信息采集方法的又一个实施例的流程图如图4所示。
在步骤401中，第一区域的路由器在归属的第一区域内广播路由器接口的链路信息。
在步骤402中，归属于对应第一区域的边界路由器接收链路信息。
在步骤403中，根据链路信息生成第一区域路由信息。在一个实施例中，边界路由器可以采用上文中提到的任意一种方法生成第一区域路由信息。
在步骤404中，边界路由器在归属的第二区域内泛洪承载第一区域路由信息的报文。
在步骤405中，第二区域内与控制器交互的路由器接收承载第一区域路由信息的报文。
在步骤406中，与控制器交互的路由器从报文中提取出第一区域路由信息，通过与控制器交互的报文上报控制器。在一个实施例中，与控制器交互的路由器包括BGP-LS协议的路由器，通过BGP-LS报文将第一区域路由信息上报控制器。
通过这样的方法，能够实现将一个区域的链路信息传递到其他区域中与控制器交互的路由器，使控制器通过与路由器的交互得到各个区域链路信息，以便实现各个区域的拓扑复原，获得全网拓扑。
在一个实施例中，控制器可以对于收集到的链路信息中的源路由器标识和归属区域信息进行匹配，通过源路由器的归属区域标识匹配链路所属区域，通过源路由器标识匹配链路的端点；通过对同一区域全部链路的链路信息采集和匹配，得到该区域的网络拓扑，进而根据各个区域的网络拓扑得到全网拓扑。
通过这样的方法，控制器能够利用区域内路由器、边界路由器和区域外与控制器交互的路由器传递的链路信息分析得到该区域的网络拓扑，进而得到全网拓扑，实现OSPF多区域环境下拓扑自动复原。
本公开的边界路由器的一个实施例的示意图如图5所示。消息接收模块51能够接收来自边界路由器归属的第一区域的链路信息。
信息生成模块52能够根据链路信息生成第一区域路由信息。在一个实施例中，第一区域路由信息可以包括链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识。在一个实施例中，边界路由器可以生成承载第一区域路由信息的报文。在一个实施例中，边界路由器可以利用改进的Network Summary LSA报文、改进的Inter-Area-Prefix-LSA报文、Extended Prefix Opaque LSA报文，或E-Inter-Area-Prefix-LSA报文承载第一区域路由信息。
发送模块53能够在归属的第二区域内泛洪第一区域路由信息，以便上报控制器，使控制器生成包括第一区域的网络拓扑。
这样的边界路由器能够根据来自边界路由器归属的第一区域的链路信息生成第一区域路由信息，并通过在第二区域内泛洪第一区域路由信息，使得控制器能够通过与路由器的交互得到其他区域路由信息，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
在一个实施例中，发送模块可以在第二区域内泛洪承载第一区域路由信息的报文，承载第一区域路由信息的报文可以为改进的Network Summary LSA报文、改进的Inter-Area-Prefix-LSA报文、Extended Prefix Opaque LSA报文，或E-Inter-Area-Prefix-LSA报文中的任意一种。
在一个实施例中，信息生成模块52可以利用改进的Network Summary LSA报文，通过将Number of TOS字段设置为预定非0值，将链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识填充在Metric字段之后，使得改进的Network Summary LSA报文携带第一区域路由信息；与控制器交互的路由器通过识别Number of TOS字段为预定非0值确定报文中携带第二区域路由信息，进而提取Metric字段之后的路由信息上报控制器。
在一个实施例中，信息生成模块52可以利用改进的Inter-Area-Prefix-LSA报文，通过将Number of TOS字段设置为预定非0值，将链路信息的源路由器标识和源路由器的归属区域标识填充在Metric字段之后，使得改进的Inter-Area-Prefix-LSA报文携带第一区域路由信息；与控制器交互的路由器通过识别Number of TOS字段为预定非0值确定报文中携带第二区域路由信息，进而提取Metric字段之后的路由信息上报控制器。
在一个实施例中，信息生成模块52可以利用Extended Prefix Opaque LSA报文TLV字段中的Value字段携带链路信息的前缀的路由器标识，或者利用E-Inter-Area-Prefix-LSA报文TLV字段中的Value字段携带链路信息的前缀的路由器标识。
这样的边界路由器能够利用OSPF报文中的闲置字段，或利用TLV字段进行第一区域路由信息的传递和上报，以便于控制器恢复多区域场景下的全网网络拓扑。
本公开边界路由器的一个实施例的结构示意图如图6所示。边界路由器包括存储器601和处理器602。其中：存储器601可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储上文中网络拓扑信息采集方法的对应实施例中由边界路由器执行的指令。处理器602耦接至存储器601，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器602用于执行存储器中存储的指令，能够使得控制器通过第二区域中的路由器得到第一区域的路由信息，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
在一个实施例中，还可以如图7所示，边界路由器700包括存储器701和处理器702。处理器702通过BUS总线703耦合至存储器701。该边界路由器700还可以通过存储接口704连接至外部存储装置705以便调用外部数据，还可以通过网络接口706连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。
在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够在无需在每个均区域配备与控制器交互的路由器的情况下实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现网络拓扑信息采集方法对应实施例中由边界路由器执行的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本公开的网络拓扑构建系统的一个实施例的示意图如图8所示。
第二区域81中可以包括路由器811和路由器812，其中，路由器812可以为第一区域82的边界路由器，路由器812可以为上文中提到的任意一种边界路由器。路由器811是能够控制器80交互的路由器，路由器811能够接收承载第一区域路由信息的报文，从报文中提取出第一区域路由信息，通过与控制器交互的报文上报控制器。
控制器80能够根据来自网络拓扑信息采集系统的路由信息生成网络拓扑。在一个实施例中，控制器可以对于收集到的第一区域链路信息中的源路由器标识和归属区域信息进行匹配，通过源路由器的归属区域标识匹配链路所属区域，通过源路由器标识匹配链路的端点；通过对同一区域全部链路的链路信息采集和匹配，得到该区域的网络拓扑，进而根据各个区域的网络拓扑得到全网拓扑。
在一个实施例中，第一区域82中还包括路由器813，能够在归属的第一区域82内广播路由器接口的链路信息，以便边界路由器812接收链路信息，并由路由器811上传控制器80。
这样的网络拓扑构建系统能够根据来自边界路由器归属的第一区域的链路信息生成第一区域路由信息，并通过在第二区域内泛洪第一区域路由信息，控制器能够通过第二区域路由器得到第一区域的路由信息，无需在每个均区域配备与控制器交互的路由器，实现多区域环境下的全网网络拓扑采集。
以图2中的拓扑为例：
假设R1与R2间链路所属的网络为N12，则按照当前OSPF的规则，R1会通过RouterLSA报文来通告其接口所在的链路信息。该LSA报文会在区域1内泛洪。
边界路由器R4在收到该LSA报文后，重新生成Network Summary LSA(OSPFv2)报文，Inter-Area-Prefix-LSA(OSPFv3)报文，Extended Prefix Opaque LSA(OSPFv2)或者E-Inter-Area-Prefix-LSA(OSPFv3)报文并在区域0内泛洪。
位于区域0内的，运行BGP-LS协议的S0路由器在收到报文后，提取出相关的路由信息，并在BGP-LS报文中传送。
R2路由器也会重复上述步骤。
IP SDN控制器在收到上述信息后，提取出含有相同Prefix NLRI(Network LayerReachability Information，网络层可达信息)对应的路由器ID及区域ID(在本例中，即N12Prefix NLRI会出现两次)，控制器可分别提取出与N12相关联的R1，R2及其所属的区域1，则可绘制出R1与R2间的互联链路。
重复以上步骤，则可绘制出区域1内其它路由器间的连接关系。区域2内的网络拓扑连接关系重复过程也类似。
这样的网络拓扑构建系统能够实现OSPF多Area环境下拓扑关系自动采集，在底层网络拓扑发生变化时，IP SDN控制器也能及时通过BGP协议获取到底层网络的拓扑更新信息，从而保证后续网络仿真、控制的准确性，提升运营商的网络智能运营水平。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
可能以许多方式来实现本公开的方法以及装置。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本公开的方法以及装置。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本公开的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本公开实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本公开的方法的机器可读指令。因而，本公开还覆盖存储用于执行根据本公开的方法的程序的记录介质。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本公开技术方案的精神，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。
Claims (17)
1.一种网络拓扑信息采集方法，包括：
边界路由器接收来自所述边界路由器归属的第一区域的链路信息，所述边界路由器位于所述第一区域与第二区域的边界，其中，所述第一区域为不包括与控制器交互能力的路由器的区域，所述第二区域为包括与控制器交互能力的路由器的区域，位于第一区域的路由器在所述第一区域内泛洪所述链路信息；
根据所述链路信息生成第一区域路由信息，其中，所述第一区域路由信息包括所述链路信息的源路由器标识和所述源路由器的归属区域标识；
在所述第二区域内泛洪所述第一区域路由信息，以便
第二区域内与控制器交互的路由器接收承载第一区域路由信息的报文，并从所述报文中提取出所述第一区域路由信息，通过与控制器交互的报文上报所述控制器以生成包括第一区域的网络拓扑。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述泛洪所述第一区域路由信息包括：
生成所述第一区域路由信息的所述边界路由器在归属的第二区域内泛洪承载第一区域路由信息的报文；
所述承载第一区域路由信息的报文包括改进的网络汇总链路状态广播NetworkSummary LSA报文、改进的区域间前缀Inter-Area-Prefix-LSA报文、扩展前缀不透明Extended Prefix Opaque LSA报文，或扩展区域间前缀E-Inter-Area-Prefix-LSA报文。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述承载第一区域路由信息的报文为NetworkSummary LSA报文或Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，所述根据所述链路信息生成第一区域路由信息包括：
将所述Network Summary LSA报文或所述Inter-Area-Prefix-LSA报文中服务类型标识Number of TOS字段设置为预定非0值；
将所述链路信息的源路由器标识和所述源路由器的归属区域标识填充在度量值Metric字段之后。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述承载第一区域路由信息的报文为ExtendedPrefix Opaque LSA报文或E-Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，所述根据所述链路信息生成第一区域路由信息包括：
通过报文中的类型长度值TLV字段中的值Value字段携带所述链路信息的前缀的路由器标识。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，
所述与控制器交互的路由器包括运行边界网关协议BGP-链路状态LS协议的路由器；
所述与控制器交互的报文包括BGP-LS报文。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的方法，其中，所述边界路由器接收来自所述边界路由器归属的第一区域的链路信息包括：
第一区域的路由器在归属的所述第一区域内广播所述路由器接口的链路信息；
归属于相同所述第一区域的所述边界路由器接收所述链路信息。
7.一种边界路由器，包括：
消息接收模块，被配置为接收来自所述边界路由器归属的第一区域的链路信息，所述边界路由器位于所述第一区域与第二区域的边界，其中，所述第一区域为不包括与控制器交互能力的路由器的区域，所述第二区域为包括与控制器交互能力的路由器的区域，位于第一区域的路由器在所述第一区域内泛洪所述链路信息；
信息生成模块，被配置为根据所述链路信息生成第一区域路由信息，其中，所述第一区域路由信息包括所述链路信息的源路由器标识和所述源路由器的归属区域标识；
发送模块，被配置为在所述第二区域内泛洪所述第一区域路由信息，以便第二区域内与控制器交互的路由器接收承载第一区域路由信息的报文，并从所述报文中提取出所述第一区域路由信息，通过与控制器交互的报文上报所述控制器生成包括第一区域的网络拓扑。
8.根据权利要求7所述的边界路由器，其中，
所述第一区域为不包括与控制器交互能力的路由器的区域；所述第二区域为包括与控制器交互能力的路由器的区域。
9.根据权利要求7所述的边界路由器，其中，所述发送模块被配置为：
在归属的第二区域内泛洪承载第一区域路由信息的报文，所述承载第一区域路由信息的报文包括改进的网络汇总链路状态广播Network Summary LSA报文、改进的区域间前缀Inter-Area-Prefix-LSA报文、扩展前缀不透明Extended Prefix Opaque LSA报文，或扩展区域间前缀E-Inter-Area-Prefix-LSA报文。
10.根据权利要求9所述的边界路由器，其中，在所述承载第一区域路由信息的报文为Network Summary LSA报文或Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，所述根据所述链路信息生成第一区域路由信息包括：
将所述Network Summary LSA报文或所述Inter-Area-Prefix-LSA报文中服务类型标识Number of TOS字段设置为预定非0值；
将所述链路信息的源路由器标识和所述源路由器的归属区域标识填充在度量值Metric字段之后。
11.根据权利要求9所述的边界路由器，其中，在所述承载第一区域路由信息的报文为Extended Prefix Opaque LSA报文或E-Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，所述根据所述链路信息生成第一区域路由信息包括：
通过报文中的类型长度值TLV字段中的值Value字段携带所述链路信息的前缀的路由器标识。
12.一种边界路由器，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至5任一项所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至5任意一项所述的方法的步骤。
14.一种网络拓扑构建系统，包括：
权利要求7～12任意一项所述的边界路由器；
第二区域内与控制器交互的路由器，被配置为接收第一区域路由信息，通过与控制器交互的报文上报所述控制器；和，
控制器，被配置为根据来自网络拓扑信息采集系统的路由信息生成网络拓扑。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述接收第一区域路由信息包括：
从报文中提取出第一区域路由信息：
在所述承载第一区域路由信息的报文为网络汇总链路状态广播Network Summary LSA报文或改进的区域间前缀Inter-Area-Prefix-LSA报文，且服务类型标识Number of TOS字段的取值为预定非0值的情况下，从所述Network Summary LSA报文或所述Inter-Area-Prefix-LSA报文的度量值Metric字段之后提取所述第一区域路由信息；和/或，
在所述承载第一区域路由信息的报文为扩展前缀不透明Extended Prefix OpaqueLSA报文或扩展区域间前缀E-Inter-Area-Prefix-LSA报文的情况下，从报文中的类型长度值TLV字段中的值Value字段提取所述第一区域路由信息。
16.根据权利要求14或15所述的系统，其中，
所述与控制器交互的路由器包括运行边界网关协议BGP-链路状态LS协议的路由器；
所述与控制器交互的报文包括BGP-LS报文。
17.根据权利要求14所述的系统，还包括：
第一区域的路由器，被配置为在归属的所述第一区域内广播所述路由器接口的链路信息，以便归属于相同所述第一区域的所述边界路由器接收所述链路信息。
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