CN111970196A - 一种建立备份路径、切换备份路径的方法和路由设备 - Google Patents
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Abstract
本说明书提供一种建立备份路径、切换备份路径的方法、路由设备和存储介质,该方法包括：目标节点获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签，根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径，所述分支备份路径用于对所述目标节点与该目标节点下一跳节点的主路径进行保护的路径。通过该方法，解决因初始节点需要重新进行SPF计算，导致网络业务中断的问题。
Description
技术领域
本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种建立备份路径、切换备份路径 的方法、路由设备和存储介质。
背景技术
为了满足网络业务需求，网络中需要建立各种协议的传输隧道，例如MPLS(Multi-Protocol Label Switching，多协议标签交换)、SR(segment routing，段 路由)、或为流量进行引流。
在通过上述方式传输流量时，会对流量封装多层标签，该多层标签包含节 点和邻接标签。当网络中链路出现故障时，可以依靠拓扑无关快速重路由为目 的节点标签或ip流提供保护，确保丢包不超过50ms。
但是对于邻接标签，IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关协议)或BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)邻接down掉后会立即将对应邻接标 签置位无效，当封装对应邻接标签的流量到达设备后会直接被丢弃。
当对应的拓扑变化由IGP或BGP协议通告到流量的初始节点，通过SPF(ShortestPathTree,最短路径树)计算，修改压入的标签栈时可能已经超过了50ms， 引起网络业务的中断。
发明内容
为了解决因初始节点需要重新进行SPF计算，导致网络业务中断的问题， 本说明书提供了一种建立备份路径、切换备份路径的方法、路由设备和存储 介质。通过上述方法和设备可以避免网络业务中断的情况发生。
本说明书提供了一种建立备份路径的方法，该方法包括：
目标节点获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签；
根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径，所述分支备份路径用于 对所述目标节点与该目标节点下一跳节点的主路径进行保护的路径；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点。
通过上述实施例可以看出，针对具有分支路径的目标节点计算与该目标节 点下一跳节点间的分支备份路径，可以在该目标节点与下一跳节点间出现链路 故障时，通过分支备份路径发送流量，无需该网络的初始节点因重新进行SPF 计算的时间过长，而业务中断的情况发生。
可选的，获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签的方法，包括：
根据内部网关协议IGP收集网络拓扑以及对应的节点标签，其中，所述节 点标签包括：分段路由SR标签。
可选的，所述根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径，具体包括：
确定所述目标节点与该目标节点下一跳节点；
根据所述网络拓扑和节点标签，获取目标节点与该目标节点下一跳节点间 存在的第一节点的节点标签，所述第一节点不属于所述目标节点与该目标节点 下一跳节点间的主路径上；
至少根据所述第一节点的节点标签生成所述分支备份路径。
可选的，在所述至少根据所述第一节点的节点标签生成所述分支备份路径 之前，所述方法还包括：
判断用于生成分支备份路径的第一节点的个数是否超过预设阈值，若未超 过所述预设阈值，则生成所述分支备份路径；
若超过所述预设阈值，则停止生成所述分支备份路径。
本说明书还提供了一种切换备份路径的方法，所述方法包括：
确定目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径发送故障；
查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径的分 支备份路径；
若存在，则通过所述分支备份路径发送流量；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点；
其中，所述分支备份路径为所述目标节点根据所述网络拓扑和节点标签生 成的。
可选的，所述查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节点 的主路径的分支备份路径，具体包括：
获取所述目标节点下一跳节点的节点标签；
以所述下一跳节点的节点标签作为目标目的节点标签，从转发表中查找是 否存在与该目标目的节点标签对应的出节点标签；
若存在，则确定该出节点标签对应的路径为分支备份路径；
其中，所述转发表中至少存有目的节点标签和出节点标签
通过上述实施例可以看出，在网络中，若目标节点确定与下一跳节点间的 链路中断，可以通过分支备份路径转发流量，提高了切换备路径的速度，避免 了业务中断。
本说明书还提供了一种路由设备，该路由设备为具有分支路径的头节点设 备，该路由设备包括：
获取模块，用于获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签；
处理模块，用于根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径；
其中，所述分支备份路径用于对所述目标节点与该目标节点下一跳节点的 主路径进行保护的路径；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点。
本说明书还提供了一种路由设备，该路由设备为具有分支路径的头节点设 备，该路由设备包括：
监控模块，用于确定目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径发送故 障；
查找模块，用于查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节 点的主路径的分支备份路径；
处理模块，用于所述查找模块确定存在对应所述目标节点到达该目标节点 下一跳节点的主路径的分支备份路径时，通过所述分支备份路径发送流量；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点；
其中，所述分支备份路径为所述目标节点根据所述网络拓扑和节点标签生 成的。
本说明书还提供了一种路由设备，该路由设备为具有分支路径的头节点设 备，该路由设备包括：处理器和机器可读存储介质；
所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令， 所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
本说明书还提供了一种路由设备，存储有机器可执行指令，在被处理器调 用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器：实现权利要求1-6任一所述 的方法步骤。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明 书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。
图1为本公开实施例提供的一种网络架构示意图；
图2为本公开实施例提供的一种建立备份路径的方法流程示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描 述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。 以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施 方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面 相一致的装置和方法的例子。
在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制 本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所 述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当 理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的 任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种 信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此 区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二 信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用 的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在本说明书提供的实施例中，该目标节点可以为网络拓扑中非首节点且具 有分支路径的头节点，如图1所示，Start为首节点，而节点1和节点2可以为 目标节点，其中节点3与节点1或者节点3与节点2之间的路径可以被理解为 分支路径。
目前，若节点1与节点2的主路径(设定节点1与节点2之间的路径为主 路径，流量由节点1发送给节点2)出现故障时，需要首节点Start重新进行路 径计算，并将计算后的备路径的转发标签发送给节点1，以使节点1根据备路径 转发流量。而在节点1确定主路径发生故障，并等待Start首节点重新计算备路 径，导致节点1上的流量发生中断的情况，影响业务处理。
为了解决上述技术问题，本说明书提供了如下实施例，如图2所示，本说 明书实施例提供了一种建立备份路径的方法，所述方法包括：
S201.目标节点获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签。
S202.根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径，所述分支备份路径 用于对所述目标节点与该目标节点下一跳节点的主路径进行保护的路径。
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点。
在步骤S201中，目标节点通过IGP(Interior Gateway Protocol，内部网关 协议)收集网络拓扑(既拓扑节点)，以及各拓扑节点对应的节点标签，该节 点标签可以为SR(segment routing，段路由)标签信息。在其它实施例中，对 于OSPF(Open Shortest PathFirst，开放式最短路径优先)、ISIS(Intermediate System to Intermediate System，中间系统到中间系统)可以通过RFC(Request For Comments，请求注解)协议中增加的ISA((Internet Security Acceleration，互联 网安全加速器)或者TLV报文来收集节点对应的节点标签。
在另一种实施例中，管理员可以指定网络中的节点为目标节点，例如管理 员可以利用可编程设备，在本地或者通过远程的方式下发控制进程，例如：
对于ospf可以通过router id，下一跳出接口及下一跳ip确认要保护的邻接 节点，或者，对于isis可以通过system-id，下一跳出接口及下一跳ip确认要保 护的邻接节点。
在另一种实施例中，各节点可以获取网络中的各节点的网络拓扑，并根据 网络拓扑来确定自身是否包含分支路径，当确定自身包含分支路径时，便可以 确定自身为目标节点。
在步骤S202中，当确定目标节点后，目标节点获取与该目标节点下一跳节 点间存在的第一节点的节点标签，其中，第一节点不属于所述目标节点与该目 标节点下一跳节点间的主路径上，具体的，如图1所示，节点1与节点2之间 为主路径，节点1为目标节点，根据上述内容，节点1获取与节点2之间存在 节点3的节点标签，并根据节点3的节点标签生成节点1-节点3-节点2的标签 路径，用于作为节点1和节点2之间的分支备份路径，用于将流量通过节点1- 节点3-节点2的标签路径进行传输。
上述计算分支备份路径的过程可以发生在主路径出现故障之前(发生在故 障之中、故障之后均可)，当目标节点计算完分支备份路径后，可以下表方式 进行保存，如表1所示：
| Inlabel | Outlabel | Flag | Outinterface |
| 9012 | 16040 | A | Interface 1---2 |
| 9012 | 9032 | BF | Interface 1---3 |
表1
其中，9012为节点1的节点标签，16040为节点2的节点标签，Flag用于 表示主路径或者备路径(本实施例中A代表主路径，BF代表备路径)，Outinterface 代表接口信息。当节点1与节点2之间的主路径发生故障时，目标节点确定通 过表1中的主路径无法转发报文，此时，目标节点可以根据表1中的备路径转 发报文。
在本实施例中，在通过上述步骤生成分支备份路径之前，还可以判断获取 第一节点的个数是否超过预设阈值，当第一节点的个数超过预设阈值时，可以 认为通过过多的第一节点生成的分支备份路径的链路损耗多大，此时，可以选 择不生成分支备份路径，而是等待首节点重新计算路径。
通过上述实施例可以看出，本说明书实施例提供了一种建立备份路径的方 法，通过该方法可以使目标节点根据网络拓扑建立分支备份路径，利用该分支 备份路径，可以在目标节点与主路径中的下一跳节点间的链路出现故障时，通 过分支备份路径将流量发送到第一跳节点，避免了流量中断的情况发生。
本说明书实施例还提供了一种切换备份路径的方法，该方法包括：
S301.确定目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径发送故障；
S302.查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路 径的分支备份路径；
S303.若存在，则通过所述分支备份路径发送流量；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点；
其中，所述分支备份路径为所述目标节点根据所述网络拓扑和节点标签生 成的。
步骤S301中，目标节点可以通过链路检测技术识别出主路径对应的下一跳 节点间的主路径是否发生故障，并确定发生故障后执行后续步骤。
步骤S302中，查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节点 的主路径的分支备份路径，具体包括：
获取所述目标节点下一跳节点的节点标签；
以所述下一跳节点的节点标签作为目标目的节点标签，从转发表中查找是 否存在与该目标目的节点标签对应的出节点标签；
若存在，则确定该出节点标签对应的路径为分支备份路径；
其中，所述转发表中至少存有目的节点标签和出节点标签。
本说明书实施例还提供了一种路由设备，该路由设备为具有分支路径的头 节点设备，该路由设备包括：
获取模块，用于获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签；
处理模块，用于根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径；
其中，所述分支备份路径用于对所述目标节点与该目标节点下一跳节点的 主路径进行保护的路径；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点。
本说明书实施例还提供了一种路由设备，该路由设备为具有分支路径的头 节点设备，该路由设备包括：
监控模块，用于确定目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径发送故 障；
查找模块，用于查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节 点的主路径的分支备份路径；
处理模块，用于所述查找模块确定存在对应所述目标节点到达该目标节点 下一跳节点的主路径的分支备份路径时，通过所述分支备份路径发送流量；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点；
其中，所述分支备份路径为所述目标节点根据所述网络拓扑和节点标签生 成的。
本说明书实施例还提供了一种路由设备，该路由设备为具有分支路径的头 节点设备，
该路由设备包括：处理器和机器可读存储介质；
所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令， 所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现上述方法步骤。
本说明书实施例还提供了机器可读存储介质，存储有机器可执行指令，在 被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器：实现上述方法 步骤。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的 范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于 实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘 的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某 些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本 说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者 适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并 包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和 实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指 出。
应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精 确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅 由所附的权利要求来限制。
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡 在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应 包含在本说明书保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种建立备份路径的方法，其特征在于，
目标节点获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签；
根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径，所述分支备份路径用于对所述目标节点与该目标节点下一跳节点的主路径进行保护的路径；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签的方法，包括：
根据内部网关协议IGP收集网络拓扑以及对应的节点标签，其中，所述节点标签包括：分段路由SR标签。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径，具体包括：
确定所述目标节点与该目标节点下一跳节点；
根据所述网络拓扑和节点标签，获取目标节点与该目标节点下一跳节点间存在的第一节点的节点标签，所述第一节点不属于所述目标节点与该目标节点下一跳节点间的主路径上；
至少根据所述第一节点的节点标签生成所述分支备份路径。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述至少根据所述第一节点的节点标签生成所述分支备份路径之前，所述方法还包括：
判断用于生成分支备份路径的第一节点的个数是否超过预设阈值，若未超过所述预设阈值，则生成所述分支备份路径；
若超过所述预设阈值，则停止生成所述分支备份路径。
5.一种切换备份路径的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径发送故障；
查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径的分支备份路径；
若存在，则通过所述分支备份路径发送流量；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点；
其中，所述分支备份路径为所述目标节点根据所述网络拓扑和节点标签生成的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径的分支备份路径，具体包括：
获取所述目标节点下一跳节点的节点标签；
以所述下一跳节点的节点标签作为目标目的节点标签，从转发表中查找是否存在与该目标目的节点标签对应的出节点标签；
若存在，则确定该出节点标签对应的路径为分支备份路径；
其中，所述转发表中至少存有目的节点标签和出节点标签。
7.一种路由设备，其特征在于，该路由设备为具有分支路径的头节点设备，该路由设备包括：
获取模块，用于获取网络拓扑和网络拓扑中节点的节点标签；
处理模块，用于根据所述网络拓扑和节点标签生成分支备份路径；
其中，所述分支备份路径用于对所述目标节点与该目标节点下一跳节点的主路径进行保护的路径；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点。
8.一种路由设备，其特征在于，该路由设备为具有分支路径的头节点设备，该路由设备包括：
监控模块，用于确定目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径发送故障；
查找模块，用于查找是否存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径的分支备份路径；
处理模块，用于所述查找模块确定存在对应所述目标节点到达该目标节点下一跳节点的主路径的分支备份路径时，通过所述分支备份路径发送流量；
其中，所述目标节点为具有分支路径的头节点；
其中，所述分支备份路径为所述目标节点根据所述网络拓扑和节点标签生成的。
9.一种路由设备，其特征在于，该路由设备为具有分支路径的头节点设备，该路由设备包括：处理器和机器可读存储介质；
所述机器可读存储介质存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器被所述机器可执行指令促使：实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
10.一种机器可读存储介质，其特征在于，存储有机器可执行指令，在被处理器调用和执行时，所述机器可执行指令促使所述处理器：实现权利要求1-6任一所述的方法步骤。
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