CN112292838B - 由自治系统的路由器使用内部网关协议实现的通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信方法，包括：确定用于将所述内部网关协议的消息传送到所述第一路由器的至少一个流控制参数的步骤(E10)，所述至少一个流控制参数是根据所述第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力来确定的；和在所述内部网关协议的消息中、向所述第一路由器的相邻自治系统的至少第二路由器通告所述至少一个控制参数的通告步骤(E20)。

Description

由自治系统的路由器使用内部网关协议实现的通信方法

技术领域

本发明涉及电信的一般领域。

背景技术

它更具体地涉及在分组交换网络并且尤其是IP/MPLS(因特网协议/多协议标签交换)网络的上下文中在自治系统中实现的内部或内部网关协议(也称为IGP)。以本身已知的方式，自治系统(或AS)指网络，或更一般地，指包括多个路由器和多个链路或互连的集合，其通常由同一个管理机构(称为自治系统的运营商)负责，并且其中应用一致的内部网关策略。不对所考虑的网络输送(transported)的电信服务的性质附加限制。

内部网关协议(即，对于所考虑的自治系统内的数据分组路由而实现) 必须在整个自治系统中确定一致的路由表，这要求参与该内部网关协议的路由器足够快地交换消息，以允许这种共同愿景。

具体地说，链路状态协议，例如IS-IS(集成系统-集成系统)、OSPF(开放最短路径优先)协议等，是基于自治系统的所有路由器具有自治系统的共同拓扑愿景(即知识)的假设的低级协议，换句话说，自治系统的不同路由器以及这些路由器之间存在的互连。为此，自治系统的每个路由器存储反映自治系统的拓扑的拓扑数据库，并与自治系统的其相邻路由器共享该数据库。一步一步地，这允许自治系统的所有路由器维护的拓扑数据库的同步。正是该拓扑数据库允许每个路由器确定将它接收的数据分组输送到自治系统的出口路由器的自治系统中的路由。

自治系统的拓扑的发现对于每个路由器要求对其相邻IGP路由器或其操作状态的初步发现。这是通过与其邻居定期交换“你好”消息来实现的。每个路由器进一步构造一个或几个拓扑描述消息，描述其自身以及朝向其邻居路由器的其自身的链路。这些消息对于OSPF被称为链路状态通告(LSA)，并且对于IS-IS协议被称为链路状态分组(LSP)协议。

所有这些LSA/LSP消息的集合允许完整地了解网络的拓扑。它们形成拓扑数据库(链路状态数据库(LSDB))。每个路由器都存储这个拓扑数据库的副本。该数据库通过逐步复制(从邻居路由器到邻居路由器)广播到内部网关协议的所有路由器。广播LSA/LSP消息的这一步骤被称为泛洪(flooding)。当路由器修改它自己的拓扑描述消息时，这个路由器向它的邻居重新广播该消息，邻居自己将向他自己的邻居重新广播该消息，以此类推，直到网络的所有路由器都具有这个新的拓扑描述消息，并因此全部具有相同的LSDB为止。最后，第三类型的IGP消息允许两个邻居路由器检查它们是否具有相同的拓扑描述消息的列表，并因此具有相同的拓扑。

在本说明书的剩余部分中，这些在路由器之间交换的、携带用于使得在自治系统中能够对数据分组进行路由的信息的消息被称为“内部网关协议的消息”(与由于在路由器之间交换的路由信息和实现的内部网关协议而在路由器之间这样传递(conveyed)的数据分组相反)。

在自治系统的路由器发生故障和/或自治系统的拓扑发生变化的情况下，延迟由路由器维护的拓扑数据库的同步的任何延迟时间，换句话说，所实施的泛洪机制中的任何延迟时间都可能导致丢失的数据分组的数目增加。同样，拓扑数据库之间的任何时间不一致(甚至几十毫秒)都可能导致自治系统中的路由不一致、微循环、数据分组丢失和/或接口饱和。

同时，必须注意不要用该同步期间交换的内部网关协议的消息使得自治系统的路由器饱和。为此，自治系统的运营商通常实施非常保守的方案，包括在路由器或路由器软件的配置处使得路由器向邻居发送的两个消息之间固定的预定延迟时间(例如33毫秒或100毫秒)“硬”参数化(即永久地)。

考虑到改进内部网关协议的性能，特别是泛洪的性能，自治系统的运营商可以设想例如定期地进行该延迟时间的优化。然而，这种优化被证明执行起来是长期和复杂的，因此它从来没有被自治系统的运营商实现。

虽然参考链路状态内部网关协议进行了描述，但是对于其他内部网关协议，例如RIP协议(路由信息协议)或RIPnG协议(下一代)，也会出现类似的问题。

发明内容

本发明提出了一种简单的解决方案，特别允许改进内部网关协议的性能。它更具体地涉及一种由使用内部网关协议的自治系统的第一路由器实现的通信方法，所述通信方法包括：

-确定用于将所述内部网关协议的消息发送到所述第一路由器的至少一个流控制参数的步骤，所述至少一个流控制参数是基于所述第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力来确定的；和

-在所述内部网关协议的消息中、向作为所述第一路由器的邻居的所述自治系统的至少一个第二路由器通告所述至少一个控制参数的步骤。

本发明还涉及一种在自治系统中实现的用于发送内部网关协议的消息的方法，所述方法由称为第二路由器的自治系统的路由器实现，并且包括：

-接收来自作为所述第二路由器的邻居的称为第一路由器的自治系统的另一路由器的所述内部网关协议的消息的步骤，所述消息通告用于所述内部网关协议的消息的至少一个流控制参数，所述至少一个流控制参数已经由所述第一路由器基于该第一路由器处理所述内部网关协议的消息的能力而确定；

-确定用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的至少一个消息的条件的步骤，所述条件适于由所述第一路由器通告的所述至少一个流控制参数；以及

-通过应用所确定的发送条件，向所述第一路由器发送所述内部网关协议的所述至少一个消息的步骤。

对应地，本发明还涉及一种自治系统的路由器，称为第一路由器，所述自治系统使用内部网关协议，并且所述第一路由器包括：

-确定模块，配置为确定用于发送到所述第一路由器的所述内部网关协议的消息的至少一个流控制参数，所述至少一个流控制参数是基于所述第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力来确定的；和

-通告模块，配置为向作为所述第一路由器的自治系统邻居的至少第二路由器通告所述至少一个控制参数。

本发明还涉及一种自治系统的路由器，称为第二路由器，所述自治系统使用内部网关协议，并且所述第二路由器包括：

-接收模块，能够接收来自作为所述第二路由器的邻居的称为第一路由器的所述自治系统的另一路由器的所述内部网关协议的消息，所述消息通告用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的消息的至少一个流控制参数，所述至少一个流控制参数已经由所述第一路由器基于该第一路由器处理所述内部网关协议的消息的能力而确定；

-确定模块，配置为确定用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的至少一个消息的条件，所述条件适于由所述第一路由器通告的所述至少一个流控制参数；以及

-发送模块，配置为通过应用所述发送条件，向所述第一路由器发送所述内部网关协议的所述至少一个消息。

因此，本发明提出了一种易于实现的解决方案，以改进自治系统中的内部网关协议的性能，包括：对于自治系统的(第一)路由器，向其在自治系统中的邻居(本发明意义内的第二路由器)通告一个(或几个)流控制参数，旨在由所述第二路由器应用到它们向第一路由器发送的内部网关协议的消息流，该/这些流控制参数由所述第一路由器基于其自身处理内部网关协议的消息的能力来确定。关于“流控制参数”，它在本发明的意义内是指允许接收它的邻居适配向第一路由器发送的内部网关协议的消息流的特性的参数，尤其典型是发送这些消息的速率或频率。

注意，这样的流控制参数可以用于控制向第一路由器发送的内部网关协议的所有消息的流或仅部分这些消息的流。因此，例如，在链路状态网关协议的情况下，可以设想该流控制参数仅用于控制拓扑基础的同步的消息流。

例如，这样的控制参数是：

-代表向所述第一路由器发送所述内部网关协议的消息的最大速率的参数；和/或

-代表用于临时存储由所述第一路由器接收的所述内部网关协议的消息的所述第一路由器的存储器的尺寸的参数；和/或

-代表所述第一路由器处理由所述第一路由器先前接收并存储在所述第一路由器的存储器中的所述内部网关协议的所有消息或所述内部网关协议的一类消息的最大时间的参数。

因此，由第一路由器通告的(多个)流控制参数允许其邻居基于处理第一路由器的这些消息的能力来调制内部网关协议的消息的发送，即例如基于其硬件特性(例如，其存储器的尺寸、其具有的CPU的功率和数目，等等)、其管理消息的通告的方式、其负载状态、其消息处理速度等。由于了解该/这些控制参数，所以第一路由器的每个邻居不再被限制于在相对于属于自治系统的所有路由器保守地确定的、发送到第一路由器的两个消息(例如，在链路状态IGP协议的情况下，拓扑基础的同步的两个消息)之间应用任意延迟时间，而是如果第一路由器的能力允许的话，为了更快地将这些消息传送到第一路由器，具有在必要时应用(例如，基于其自身的能力、或其状态)较短延迟时间的自由度。尽管应用较短延迟时间，但是根据第一路由器的处理能力有利地选择延迟时间，使得其允许避免第一路由器的饱和。

因此，可以大大改进内部网关协议的性能。本发明确实提供了内部网关协议的消息的自治系统的路由器与它们在可能的情况下所传递的路由信息之间的更快通信的可能性，允许减少自治系统中的数据分组丢失以及可能使后者的链路饱和的微环路(微环路是由于两个路由表之间的同步延迟时间而在分组的路由中创建的临时但惩罚性环路)。这导致自治系统的更好稳定性。

还应注意到，本发明消耗的用于在路由器之间设立路由信息的更快通信的自治系统的资源在很大程度上被节省的资源所补偿，这特别是由于所避免的基于过时(obsolete)或部分路由数据的不必要的路由计算，包括在自治系统不稳定的情况下。

有利的是，路由信息的通信速度的改进是在保证自治系统的路由器不饱和的情况下实现的：使得可能控制向路由器发送内部网关协议的消息的速率的流控制参数确实是由该路由器确定和通告的，该路由器最终处于最好的位置知道其自己接收和处理消息的能力，无论是一般的还是在给定的时间。

本发明还允许，一方面，基于自治系统的每个路由器的能力来适配发送内部网关协议的消息的速度，另一方面，考虑到这些能力随时间的变化，例如由于硬件或软件的演进。为此，相关路由器只需修改它向其邻居通告的流控制参数。

此外，本发明还允许取决于自治系统内每个路由器的角色来适配发送内部网关协议的消息的速度。因此，作为示例，被视为在路由方面具有关键作用的内核路由器通常具有更大的处理能力，并且经受与和其连接的客户端的少数目相关的控制平面的较低费用。本发明允许更强烈地对路由信息到这种类型的路由器的通信进行优先级排序。

如后面更详细地，本发明还允许第一路由器向其每个邻居(本发明意义内的第二路由器)通告不同的流控制参数，例如为了将其消息接收资源优先分配给角色更重要的邻居或将其置于更中心的拓扑中。

因此，本发明通过提供自治系统内的“泛洪”改进，而在链路状态内部网关协议的上下文中具有有特权的但非限制性的应用。然而，它可以应用于其他内部网关协议，例如RIP和RIPnG协议。

本发明可以有利地应用于任何类型的路由器，特别是IP/MPLS路由器，以及任何类型的网络，例如电信运营商网络、企业网络、或已知的通常基于尤其对于泛洪的缩放(scaling)造成许多困难的网状网络的数据中心。

如上所述，不同类型的流控制参数可以由第一路由器确定并向其邻居通告。这些接收流控制参数与改进消息广播(尤其是对于自治系统内的链路状态IGP协议的泛洪)的效率有关，因为它们由将接收和处理内部网关协议的消息的路由器自己根据它们对它们自身处理能力以及潜在地对它们的环境的了解而确定。

因此，例如，在这样的控制参数是代表向第一路由器发送内部网关协议的消息的最大速率的参数的特定实施例中，该参数由第一路由器根据自治系统中第一路由器的路由器邻居的数目、以及根据第一路由器处理由第一路由器接收并由这些邻居路由器发送的内部网关协议的消息的能力来确定。

在本实施例中用于确定最大发送速率的信息是第一路由器可以容易地获得的信息。处理内部网关协议的消息的能力通常是第一路由器已经在其实现以保护自己不接收过多的消息的机制中处置的信息，特别是在拒绝服务攻击期间。因此，本实施例特别容易实现。

第一路由器通告的控制参数可以通过考虑其他元素来确定。例如，在所述确定步骤期间，基于以下元素中的至少一个元素进一步确定至少一个所述控制参数：

-发送所述第二路由器鉴于其在所述自治系统中的角色所需的所述内部网关协议的消息的能力；

-所述第一路由器和/或所述第二路由器在所述自治系统的拓扑中的位置；

-所述第一路由器的分组交换接口的速率、或所述第一路由器的每个处理器的分组交换接口的数目；

-所述第一路由器防止拒绝服务攻击的过滤能力。

该实施例允许进一步改进自治系统内的内部网关协议的消息的泛洪(或更一般的广播)的效率。它特别允许第一路由器在确定控制参数期间也考虑其相邻路由器的性质和需求。因此，第一路由器可以取决于其在自治系统中的角色来确定从一个邻居到另一邻居变化的控制参数，并且有利于更快地传输来自某些路由器(而不是其他路由器)的消息。因此，由于路由器通告的信息，本发明在可在自治系统中实现的流控制策略中提供极大的灵活性。

此外，如上所述，本发明允许考虑自治系统及其路由器的状态和/或能力的潜在演进(例如，硬件或软件演进)。

本发明还允许第一路由器动态地确定其建议应用于打算用于它的路由消息的控制参数。

因此，在特定实施例中，在所述确定步骤期间，基于以下元素中的至少一个元素进一步确定至少一个所述控制参数：

-所述内部网关协议和/或所述自治系统的稳定状态；和/或

-所述第一路由器的负载状态；和/或

-由作为所述第一路由器的邻居的所述自治系统的至少一个路由器所通告的或所述第一路由器所知道的、用于所述至少一个路由器的所述内部网关协议的消息的流控制参数。

举例说明，自治系统的稳定性可以由第一路由器根据自治系统中路由/拓扑变化IGP消息的数目来确定。如果该数目低，则该网络处于标称操作，并且期望对拓扑变化做出快速反应：第一路由器，鉴于它的处理能力，可能希望在此上下文中快速接收这些消息，并因此向其邻居提供流控制参数，以允许它们更快速地向其传送这些消息。另一方面，如果交换多个拓扑变化IGP 消息，则网络处于不稳定状态。可能希望有利于路由的稳定性，而不是其更新速度。第一路由器可以在该上下文中通告流控制参数，该参数旨在减慢消息在其方向上的发送，以免饱和。

由第一路由器确定的流控制参数的通告可以经由内部网关协议中已经提供或没有提供的不同类型的消息来进行。

在所述通告步骤期间的特定实施例中，通告所述至少一个控制参数的所述内部网关协议的消息是向所述自治系统中的其邻居路由器发送的所述第一路由器的存在的通知和/或对这些邻居路由器的状态的检查的消息。

这种消息通常是在内部网关协议中公共使用的、并且由自治系统的每个路由器周期性地发送的“你好”消息，以向其邻居路由器用信号通知其存在并检查它们的状态。本实施例允许通过基于自治系统中已经传递的现有消息来容易地实现本发明。此外，这些消息是定期发送的这一事实允许利用第一路由器的邻居容易地更新控制参数。当然，除了内部网关协议已经规定的周期性发送之外，还可能设想在检测到特定事件(例如控制参数的演进)时发送这样的消息。

控制参数也可以在其他类型的消息中传送，例如，在拓扑描述消息中，例如用于IS-IS的LSP消息和用于OSPF协议的LSA协议，或者在IS-IS协议中提供的拓扑数据库的同步消息，例如CSNP(完整序列号分组)或PSNP (部分序列号分组)消息，或在OSPF协议中提供的数据库描述消息。在另一实施例中，也可能设想允许第一路由器向其邻居通告其已经确定的流控制参数的专用消息。

在特定实施例中，通信方法和/或发送方法的不同步骤由计算机程序指令确定。

因此，本发明还涉及信息介质上的计算机程序，该程序可能在路由器中或更一般地在计算机中实现，该程序包括适于实现如上所述的通信方法或发送方法的步骤的指令。

该程序可以使用任何编程语言，并且可以是源代码、目标代码或源代码与目标代码之间的中间代码的形式，例如部分编译的形式，或任何其他期望的形式。

本发明还涉及计算机可读取的信息或记录介质，并且包括如上所述的计算机程序的指令。

所述信息或记录介质可以是能够存储程序的任何实体或装置。例如，介质可以包括储存部件，例如ROM(例如微电子电路ROM)、光学存储器(例如DVD ROM)、电子存储器(例如闪存)、或磁记录部件(例如硬盘)。

另一方面，所述信息或记录介质可以是诸如电信号或光信号之类的可传输介质，其可经由电缆或光缆、通过无线电或其它方式路由。根据本发明的程序可以特别地通过因特网类型的网络下载。

或者，所述信息或记录介质可以是其中合并有程序的集成电路，所述电路适于执行所讨论的方法或用于所讨论的方法的执行。

本发明还涉及一种自治系统，至少包括根据本发明的第一路由器(即，能够实现根据本发明的通信方法)和根据本发明的第二路由器(即，能够实现根据本发明的发送方法)。

根据本发明的自治系统受益于与根据本发明的第一和第二路由器以及根据本发明的通信和发送方法相同的上述优点。

在本发明的特定实施例中，所述自治系统还包括作为所述第一路由器的邻居的至少第三路由器，所述第三路由器包括接收模块，能够接收来自所述第一路由器的所述内部网关协议的消息，所述消息通告用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的消息的至少一个流控制参数，所述至少一个流控制参数已经由所述第一路由器基于该第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力来确定，所述第三路由器被配置为在向该第一路由器发送所述内部网关协议的至少一个消息时，忽略由所述第一路由器通告的所述至少一个控制参数。

换言之，第三路由器虽然接收到由第一路由器通告的(多个)控制参数，但在将内部网关协议的消息发送到第一路由器时不应用所述参数，并且继续使用例如两个消息之间的延迟时间的值，所述第三路由器利用两个消息之间的延迟时间被硬配置为将其消息发送到第一路由器。在本实施例中，自治系统的路由器因此具有应用或不应用由其邻居向其通告的流控制参数的自由度。注意到，第三路由器的这种配置可以是静态的，或者相反地，可以例如取决于第三路由器的状态或其他因素随着时间演进。

在其它实施例中，还可以设想，根据本发明的通信方法、发送方法、第一路由器、第二路由器和自治系统具有上述全部或部分特性的组合。

附图说明

参照附图，本发明的其他特性和优点将从下面给出的描述中产生，附图无任何限制地说明了本发明的示例性实施例。在图中：

图1示意性地代表根据本发明的自治系统和路由器；

图2图示了特定实施例中的图1的路由器的硬件架构；

图3代表图1的路由器的不同功能模块；

图4以流程图的形式代表由图1的路由器实现的根据本发明的通信方法的主要步骤；

图5以流程图的形式代表由图1的路由器实现的根据本发明的发送方法的主要步骤。

具体实施方式

图1在其环境中代表特定实施例中的根据本发明的自治系统或AS1。

在该实施例中，自治系统1是包括经由链路或互连3连接在一起的根据本发明的多个路由器的网络，用总附图标记2表示。自治系统1实现用于路由在(多个)IP网络内交换的数据分组的内部或内部网关协议IGP，例如诸如IS-IS或OSPF的链路状态内部网关协议。然而，该假设决不成为限制，并且本发明可以应用于其它类型的内部网关协议，例如，RIP或RIPnG协议。

此外，不对由自治系统1的网络输送的电信服务的性质附加限制。

如上所述，由自治系统1实现的链路状态内部网关协议是基于所有路由器2具有自治系统1(换句话说，自治系统1的不同路由器2、以及这些路由器之间存在的互连3)的公共拓扑视觉(即知识)的假设的低级协议。为此，每个路由器2维护反映自治系统1的拓扑的拓扑数据库TOPO-DB，并与自治系统的其他路由器2共享该数据库，以允许由自治系统的所有路由器维护的拓扑数据库的同步。正是这个拓扑数据库允许每个路由器2确定自治系统中的路由，用于将它接收到的数据分组朝向它们的接收方一直输送到自治系统的最后路由器。

由自治系统1的路由器2维护的拓扑数据库TOPO-DB的同步以已知的方式基于相邻路由器之间或贯穿整个自治系统的消息交换(例如，通告其邻居的状态的存在和/或发现的“你好”消息、数据库描述消息等)。此过程本身是已知的，此处不再详细描述。前述在路由器2之间交换的、携带用于使得在自治系统中能够对数据分组进行路由的信息的消息是本发明意义内的“内部网关协议的消息”，为了简化起见，在说明书中也称为IGP消息。

根据本发明，与包括在自治系统1的每个路由器2的级别进行硬配置的现有技术相比，自治系统1的路由器2被配置为允许改进在自治系统1内实现的泛洪机制，这里标注为d的值表征路由器2在向其邻居发送的两个连续拓扑描述IGP消息之间要应用(满足)的延迟时间(例如d＝33ms或100ms)。

为此，更具体地，在图1所示的实施例中，路由器2中的每一个被配置为实现根据本发明的通信方法和根据本发明的发送方法两者。换句话说：

-路由器2中的每一个被配置为向其在自治系统1中的邻居通告它自己已经确定的一个或多个流控制参数，用于调整网关协议的消息(或内部网关协议的一类消息，例如拓扑数据库描述消息)沿着其方向的发送；以及

-路由器2中的每一个被配置为通过考虑它们向其传递的(多个)控制参数来向其邻居的所有或部分发送内部网关协议的消息。通过考虑控制参数，这里意味着路由器适配其用于将IGP消息的全部或部分发送到已向其传递这些控制参数的路由器的条件：例如，如果该控制参数是发送内部网关协议的消息的最大速率，则路由器适配将这些消息发送到相关的邻居路由器的频率，以便不超过朝向该邻居路由器的最大速率，并尝试接近该最大速率，以便优化内部网关协议的消息的发送。该示例仅通过说明的方式给出，并且稍后详细说明在本发明的框架内可以设想的控制参数的其他示例。

因此，在图1所示的实施例中，路由器2中的每一个都是本发明意义内的第一路由器和第二路由器。然而，应当注意到，在特定实施例中，可能设想路由器2被配置为应用仅由某些邻居或某些类型的邻居(例如，由内核路由器)向其传递的流控制参数，并且忽略由其他邻居发送的流控制参数。

此外，在本发明的框架内通告的控制参数通常可以涉及内部网关协议的所有消息或仅涉及内部网关协议的一类消息(例如，对于泛洪机制关键的拓扑数据库的同步的消息)。在这里描述的实施例中，为了简单起见，考虑流控制参数与所有IGP消息相关。

在另一实施例中，可以设想，自治系统1的一些路由器虽然接收到由其邻居通告的流控制参数，但是被配置为完全忽略这些流控制参数，并且例如如现有技术那样继续使用在这些路由器上硬配置的固定和预定值，以将内部网关协议的消息发送到其邻居(本发明意义内的第三路由器)。这种配置可以是静态的，或者可以取决于各种因素随着时间的推移而演进。

在这里描述的实施例中，自治系统的路由器2具有计算机的硬件架构，如图2所示。

它具体包括处理器4、只读存储器5、随机存取存储器6(其中例如存储拓扑数据库TOPO-DB)、非易失性存储器7(其中例如存储在每个路由器2处硬配置的值d)、以及通信部件8。这些通信部件8允许路由器2与自治系统 AS1的其它路由器通信，并更具体地与自治系统中的其邻居路由器通信。众所周知，当两个路由器之间存在(活动)互连并且当它们定期交换消息(例如，用于链路状态内部网关协议的“你好”)时，这两个路由器被视为邻居。因此，通信部件8特别包括在自治系统1中实现的IGP协议栈、以及诸如例如有线或无线通信接口的至少一个通信接口。对于此通信接口的性质、尤其是对于由此使用的技术(ADSL、铜缆、光纤、卫星、WiFI、蓝牙、3G、4G、 5G等)不附加限制。

路由器2的随机存取存储器6构成根据本发明的记录介质，该记录介质可由处理器4读取，并且其上记录根据本发明的计算机程序PROG1和计算机程序PROG2，分别包括用于执行根据本发明的通信方法和发送方法的指令。

程序PROG1在这里定义路由器2的各种功能和软件模块，这些模块适于实现根据本发明的并且基于路由器2的硬件元件4-8的通信方法的步骤。这些功能模块特别包括，在这里描述的实施例中，如图3所示：

-第一确定模块2A，配置为确定向其发送的内部网关协议的消息(IGP 消息)的至少一个流控制参数，该流控制参数基于路由器2处理内部网关协议的消息的能力而确定；和

-通告模块2B，配置为向自治系统1中的至少一个邻居路由器通告该控制参数。

程序PROG2在这里还定义路由器2的各种功能和软件模块，这些模块适于实现根据本发明的并且基于路由器2的硬件元件4-8的发送方法的步骤。在这里描述的实施例中，这些功能模块具体包括：

-接收模块2C，能够接收来自自治系统1的邻居路由器的内部网关协议的消息，该消息通告用于向该邻居路由器发送IGP消息的至少一个流控制参数，该流控制参数已由所述相邻路由器基于其处理IGP消息的能力而确定；以及

-第二确定模块2D，配置为确定用于向该相邻路由器发送至少一个IGP 消息的条件，该条件适于由该邻居路由器通告的(多个)流控制参数；以及 -发送模块2E，配置为通过应用由第二确定模块2D确定的发送条件，将所述至少一个IGP消息发送到该邻居路由器。

现在参照根据本发明的通信和发送方法的步骤，来描述每个路由器的模块2A到2E的功能。

图4代表特定实施例中的由自治系统的路由器2实现的根据本发明的通信方法的主要步骤。为了更好地说明本发明，这里更具体地关注由图1中代表的路由器2-1对该方法的实现。

根据本发明，路由器2-1被配置为经由其第一确定模块2A来确定用于发送由自治系统1实现的打算用于其的内部网关协议的消息的标注为P1、P2、…、 PN(N代表大于或等于1的整数)的一个或多个流控制参数(步骤E10)。该或这些控制参数旨在允许路由器2-1的路由器邻居(即在图1所示的示例中，路由器2-2、2-3、2-4、2-5和2-6)适配用于向路由器2-1发送IGP消息的条件，尤其是以比在每个路由器2处硬参数化的延迟时间值d对应的速度更大的速度、来发送IGP消息(通常是拓扑数据库同步消息)，其思想是在相关和可能的情况下、加速IGP消息到路由器2-1的通信。

根据本发明，(多个)控制参数P1、……、PN由路由器2-1基于路由器 2-1处理IGP消息的能力经由其第一确定模块2A来确定。该能力可以取决于不同的因素，并且可以由第一确定模块2A以不同的方式来估计。

因此，例如，该处理能力可以特别对应于由自治系统的路由器(尤其是由自治系统1的路由器2)传统地实现的防止拒绝服务攻击的机制所考虑的服务能力(CPU能力)。以已知的方式，拒绝服务攻击导致向自治系统的一个或多个路由器发送大量的通告消息，其恶意目的是超出其处理这些消息的能力。该能力指定路由器2-1的CPU可以存储和处理的消息的最大数目，并且拒绝超过这个数目的传入消息，以便避免路由器饱和。路由器已知该数目，因为它使用该数目来实现上述防止拒绝服务攻击的机制(例如，在路由器2- 1的非易失性存储器7处进行硬配置)，并且可以由第一确定模块2A容易地获得。

也可以根据其他因素估计处理路由器2-1的IGP消息的能力，例如路由器2-1专用于处理IGP消息的缓冲器或存储器的尺寸，换言之，它旨在存储从其邻居路由器到达的IGP消息，然后进行其本身的处理，以更新其拓扑数据库TOPO-DB为目的。

不同的流控制参数P1、……、PN可由路由器2-1根据该处理能力来确定，例如：

-参数P1，代表向路由器2-1发送IGP消息的最大速率；

-参数P2，代表旨在存储由路由器2-1接收并由其邻居发送的IGP消息的路由器2-1的缓冲器或存储器的尺寸；

-参数P3，代表路由器2-1处理由路由器2-1接收并由其邻居发送、并在路由器2-1的缓冲器或存储器中存储的IGP消息的最大时间。

在这里描述的实施例中，这些流控制参数是针对每个邻居确定的，并且参数P1和P2分别以每秒消息数和消息数表达。作为变体，当然可以设想其他单元以及其他流控制参数。

为了确定参数P1，第一确定模块2A例如使用前面提到的服务能力并将其除以自治系统1中的其邻居的数目(图1所示的示例中为5)。

为了确定参数P2，第一确定模块2A类似地将其专用于存储IGP消息的缓冲器或存储器的尺寸除以其在自治系统1中的邻居的数目。

第一确定模块2A可以对于参数P3确定似乎有必要处理由其邻居发送并在为此目的提供的缓冲器或存储器中存储的IGP消息的最大处理时间的上限。

应当注意的是，路由器2-1没有必要确定上述所有流控制参数。它可能确实只需要确定这些流控制参数中的至少一个，例如参数P1。

此外，除了其处理IGP消息以确定(多个)流控制参数P1……PN的能力之外，路由器2-1还可以考虑其他因素，特别是其从中接收IGP消息的其邻居路由器特定的因素或特性。不管它如何获得这些特性：它们可以被路由器2-1所知，因为已经利用它们配置了路由器2-1，或者它们可以由讨论的邻居路由器通告，例如在IETF编辑的用于IS-IS协议的文档RFC7981中或用于OSPF协议的文档RFC 7770中所描述的它们的能力或“路由器性能”，或者在另一变体中，它可以从内部网关协议通告的标准拓扑信息(例如，自治系统1中的邻居路由器的角色或位置、每个路由器的邻居的数目、或其每个接口上的速率)推导这些特性。

因此，更具体地，路由器2-1可以例如考虑至少另一元素，其中：

-鉴于其邻居路由器在自治系统1中的角色，发送其邻居路由器所需的 IGP消息的能力：对于路由器2-1，这里考虑其邻居路由器在IGP消息的通告方面的需求(特别是在速率、节奏或数量方面)，以可能向最需要它们或使用它们最多的邻居路由器分配更多的资源用于处理这些IGP消息，并且相反，避免向不需要它们或无法从中受益的邻居路由器分配过多的资源；

-其在自治系统1的拓扑结构中的位置和/或其邻居路由器的位置(例如，它涉及在路由中具有重要作用的并且将使得路由更有效的内核路由器、或者更面向专用于客户端的处理的自治系统1的接入路由器)；

-其(多个)路由交换处理器的之一的接口的速率或每个路由交换处理器可用的接口的数目；和/或

-其消息过滤能力，以保护自己不被拒绝服务(所有路由器上都存在的机制)。

如前所述，路由器2-1在这里描述的实施例中确定每个邻居的流控制参数。这些流控制参数可以从一个邻居路由器到另一邻居路由器不同(特别是如果考虑到邻居路由器的特性)，或者可选地对于路由器2-1的所有邻居路由器相同。

还应注意的是，流控制参数可能不得不随着时间的推移演进。这种演进可以是缓慢的(例如，与自治系统1和路由器2-1的邻域的拓扑的一次性改变有关)，或者可以是更动态的，并且特别是由于考虑了可能随时间变化更快的因素而导致的。例如，当路由器2-1考虑以下元素中的至少一个元素来确定流控制参数P1、……、PN时，就是这种情况：

-所述内部网关协议和/或所述自治系统的稳定状态；

-其负载状态；和/或

-由其邻居之一所通告的或该邻居已知的、用于所述IGP消息的流控制参数。

这些示例仅以说明的方式给出，并且路由器2-1除了其处理IGP消息以确定(多个)流控制参数P1、……、PN的能力之外，还可以考虑其他因素。

此外，还应注意，在其中流控制参数P1、……、PN仅涉及一类IGP消息的情况下，可以关于特别是这类IGP消息，或者关于在该内部网关协议下交换的所有IGP消息，通过考虑第一路由器和/或其相邻路由器的能力(接收和处理能力、发送能力、处理时间、等等)来确定它们。

一旦由路由器2-1的第一确定模块2A确定了流控制参数P1、……、PN，路由器2-1经由其通告模块2B向其邻居通告这些控制参数(步骤E20)。在本说明书的剩余部分中，IGP通告消息代表路由器2-1用以向其邻居路由器通告它已确定的控制参数的消息。

在这里描述的实施例中，通告模块2B在为此目的而提供的字段中，在通知其存在和/或检查其邻居的状态的“你好”消息中通告控制参数P1、……、PN。这种“你好”消息常规地用于诸如IS-IS和OSPF协议的链路状态IGP协议中：因此，本实施例有利地基于已经为这些协议定义的消息，这些消息被稍微修改以便包括允许流控制参数P1、……、PN的输送的新字段。

注意，以已知的方式，“你好”消息由自治系统的路由器周期性地发送到它们的邻居。因此，该实施例还允许以较低的成本用信号通知由路由器2-1确定的流控制参数的演进。

作为变体，路由器2-1可使用其它消息来通告其已经确定的流控制参数 P1、……、PN，例如为此目的特别提供的IGP消息、或拓扑数据库的同步或描述的消息(例如，在已知的IGP协议中广播的CSNP/PSNP消息或LSP消息)。

应当注意的是，当路由器2-1确定特定于其每个邻居路由器的流控制参数时，它优选地在打算用于该邻居路由器的流控制参数的通告的IGP消息中仅通告与其有关的参数。

图5图示了特定实施例中的路由器2-1的邻居路由器在接收到路由器2- 1的流控制参数的通告的消息时、根据实现的发明的发送方法的主要步骤。在图1中考虑的示例中，路由器2-1的每个邻居路由器，换句话说，路由器2- 2、2-3、2-4、2-5和2-6实现该方法。仅为了说明目的，参考路由器2-2描述图5。

当路由器2-2的接收模块2C接收到由路由器2-1发送的包含流控制参数 P1、……、PN的通告消息时(步骤F10)，路由器2-2提取这些参数并将其发送到其第二确定模块2D。第二确定模块2D确定适配这些流控制参数的、用于发送打算用于路由器2-1的IGP消息的条件(步骤F20)。通过适配这些流控制参数，意味着这样确定的发送IGP消息的条件(尽可能地并且在路由器 2-2的能力范围内)落在由路由器2-1传送的流控制参数内：换句话说，第二确定模块2D适配用于将IGP消息发送到路由器2-1的条件，使得它们不超出(并且如果可能的话变得更接近)由路由器2-1传送的流控制参数。因此，如果传送的流控制参数包括发送IGP消息的最大速率，则第二确定模块2D 检查路由器2-2的发送模块2E是否能应用和/或达到该最大发送速率，以将 IGP消息发送到路由器2-1，并且，如果适用的话，保留该最大速率作为用于向路由器2-1发送IGP消息的条件(作为硬预配置值d的替代，通常将两个 IGP消息的发送分开)，从而加速IGP消息朝向路由器2-1的传输。

然后，将由第二确定模块2D由此确定的发送条件传送到路由器2-2的发送模块2E，该发送模块随后发送打算用于路由器2-1的IGP消息，同时符合由此确定的条件(步骤F30)。

应当注意的是，路由器2-2并不总是可能根据其已经从路由器2-1接收到的流控制参数、来适配用于将IGP消息发送到路由器2-1的条件。在这种情况下，第二确定模块2D被配置为适配用于发送IGP消息的条件，以便在考虑到路由器2-2的当前能力的情况下尽可能接近所接收的流控制参数。只要路由器2-2还没有接收到路由器2-1的流控制参数的新值，并且只要其条件允许，路由器2-2就会应用这些发送条件。

在另一实施例中，路由器2-2可以仅针对诸如拓扑数据库同步消息之类的一类IGP消息，来考虑由路由器2-1通告的控制参数。

此外，并且如前所述，可能设想在自治系统1内具有这样的路由器，其忽略其邻居路由器发射的流控制参数，并继续应用值d，利用该值对它们进行硬配置，并且该值指定满足用于连续发送两个IGP消息的延迟时间。

在另一实施例中，路由器可被配置为例如取决于这些邻居在自治系统的拓扑中的位置或其在自治系统中的角色，而将接收到的控制参数应用于其一些邻居而不应用于其它邻居。因此，为每个路由器留下很大自由度来应用或不应用它们的邻居推荐的流控制参数。

Claims (13)

1.一种由使用内部网关协议的自治系统的第一路由器实现的通信方法，所述通信方法包括：

-确定用于将所述内部网关协议的消息发送到所述第一路由器的至少一个流控制参数的步骤，所述至少一个流控制参数是基于所述第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力来确定的；和

-在所述内部网关协议的消息中、向作为所述第一路由器的邻居的所述自治系统的至少一个第二路由器通告所述至少一个控制参数的步骤。

2.根据权利要求1所述的通信方法，其中所述至少一个控制参数包括：

-代表向所述第一路由器发送所述内部网关协议的消息的最大速率的参数；和/或

-代表用于临时存储由所述第一路由器接收的所述内部网关协议的消息的所述第一路由器的存储器的尺寸的参数；和/或

-代表所述第一路由器处理由所述第一路由器先前接收并存储在所述第一路由器的存储器中的所述内部网关协议的所有消息或所述内部网关协议的一类消息的最大时间的参数。

3.根据权利要求2所述的通信方法，其中所述代表最大发送速率的参数是根据所述自治系统中的所述第一路由器的路由器邻居的数目、以及根据所述第一路由器处理由所述第一路由器接收并由这些邻居路由器发送的所述内部网关协议的消息的能力来确定的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的通信方法，其中在所述确定步骤期间，基于以下元素中的至少一个元素进一步确定至少一个所述控制参数：

-发送所述第二路由器鉴于其在所述自治系统中的角色所需的所述内部网关协议的消息的能力；

-所述第一路由器和/或所述第二路由器在所述自治系统的拓扑中的位置；

-所述第一路由器的分组交换接口的速率或所述第一路由器的每个处理器的分组交换接口的数目；

-所述第一路由器防止拒绝服务攻击的过滤能力；

-所述内部网关协议和/或所述自治系统的稳定状态；

-所述第一路由器的负载状态；

-由作为所述第一路由器的邻居的所述自治系统的至少一个路由器所通告的或所述第一路由器所知道的、用于所述至少一个路由器的所述内部网关协议的消息的流控制参数。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的通信方法，其中在所述通告步骤期间，通告所述至少一个控制参数的所述内部网关协议的消息是向所述自治系统中的其邻居路由器发送的所述第一路由器的存在的通知和/或对这些邻居路由器的状态的检查的消息。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的通信方法，其中所述内部网关协议是链路状态内部网关协议。

7.根据权利要求6所述的通信方法，其中用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的消息的所述至少一个流控制参数是用于发送拓扑数据库同步消息的流控制参数。

8.一种在自治系统中实现的用于发送内部网关协议的消息的方法，所述方法由称为第二路由器的所述自治系统的路由器实现，并且包括：

-接收来自作为所述第二路由器的邻居的称为第一路由器的所述自治系统的另一路由器的所述内部网关协议的消息的步骤，所述消息通告用于所述内部网关协议的消息的至少一个流控制参数，所述至少一个流控制参数已经由所述第一路由器基于该第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力而确定；

-确定用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的至少一个消息的条件的步骤，所述条件适于由所述第一路由器通告的所述至少一个流控制参数；以及

-通过应用所确定的发送条件，向所述第一路由器发送所述内部网关协议的所述至少一个消息的步骤。

9.一种计算机可读记录介质，其上记录有计算机程序，其中，所述计算机程序包括指令，当所述程序由计算机执行时，所述指令用于执行根据权利要求1至7中任一项所述的通信方法的步骤或用于执行根据权利要求8所述的发送方法的步骤。

10.一种自治系统的路由器，称为第一路由器，所述自治系统使用内部网关协议，并且所述第一路由器包括：

-确定模块，被配置为确定用于发送到所述第一路由器的所述内部网关协议的消息的至少一个流控制参数，所述至少一个流控制参数是基于所述第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力来确定的；和

-通告模块，被配置为向作为所述第一路由器的邻居的所述自治系统的至少一个第二路由器通告所述至少一个控制参数。

11.一种自治系统的路由器，称为第二路由器，所述自治系统使用内部网关协议，并且所述第二路由器包括：

-接收模块，能够接收来自作为所述第二路由器的邻居的称为第一路由器的所述自治系统的另一路由器的所述内部网关协议的消息，所述消息通告用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的消息的至少一个流控制参数，所述至少一个流控制参数已经由所述第一路由器基于该第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力而确定；

-确定模块，配置为确定用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的至少一个消息的条件，所述条件适于由所述第一路由器通告的所述至少一个流控制参数；以及

-发送模块，配置为通过应用所确定的发送条件，向所述第一路由器发送所述内部网关协议的所述至少一个消息。

12.一种自治系统，至少包括根据权利要求10所述的第一路由器和根据权利要求11所述的第二路由器。

13.根据权利要求12所述的自治系统，还包括所述第一路由器的至少第三路由器邻居，所述第三路由器包括接收模块，能够接收来自所述第一路由器的所述内部网关协议的消息，所述消息通告用于向所述第一路由器发送所述内部网关协议的消息的至少一个流控制参数，所述至少一个流控制参数已经由所述第一路由器基于该第一路由器处理所述内部网关协议的所述消息的能力而确定，所述第三路由器被配置为在向该第一路由器发送所述内部网关协议的至少一个消息时，忽略由所述第一路由器通告的所述至少一个控制参数。

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