CN112787939A - 路径转发表更新方法、网络传输路径切换方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种路径转发表更新方法、网络传输路径切换方法及装置，应用于数据通信领域，方法包括：若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文；更新本地的路径转发表，并向上游节点发送下游链路失效报文，以使上游节点根据失效类型以及下游链路的标识信息更新上游节点的路径转发表。在上述方案中，分支节点在检测到下游链路失效时，可以构造下游链路失效报文，通过上游节点向节点发送上述下游链路失效报文，上游节点接收到下游节点发送的下游链路失效报文，更新本地的路径转发表，并向中心节点转发上述下游链路失效报文。本方案实现了跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
Description
技术领域
本申请涉及数据通信领域，具体而言，涉及一种路径转发表更新方法、网络传输路径切换方法及装置。
背景技术
在中心-分支型网络中，中心节点一般主动周期性地发送拓扑查询报文进行设备发现，收集全网的链路信息，触发全网各节点设备建立自己的链路表和转发表。在网络中的分支节点被动响应中心节点的拓扑查询报文，分支节点在收到中心节点的拓扑查询报文后，向中心节点发送本地链路通告回应报文以及本地路由通告回应报文。分支节点与到达中心节点费用最低的相邻节点所建立的链路称为上游链路(Uplink)，该上游链路连接的相邻节点称为该分支节点的上游节点，上游节点可能是中心节点。另外，分支节点与除建立上游链路的相邻节点外的其他相邻节点建立的链路称为下游链路(Downlink)，该下游链路连接的相邻节点称为该分支节点的下游节点。在一个分支节点中，针对一个中心节点仅有一条主上游链路，其它的上游链路都是备用的上游链路。
SDN网络中的物理网络，即底层网络(Underlay网络)是由二层透明物理网络、三层IP网络等构成的网络；SDN网络中的逻辑网络即叠加网络(Overlay网络)是通过在底层网络之上运行隧道协议而构成的逻辑网络。三层IP网络中可以使用动态路由协议使全网路由收敛，而在二层透明物理网络中可以使用LLDP使故障快速扩散。然而，当底层网络是由二层透明物理网络(如MSTP、SDH、以太网等)和三层IP网络(如宽带互联网、3G/4G移动互联网等)构成的混合网络时，现有技术无法实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种路径转发表更新方法、网络传输路径切换方法及装置，用以解决如何实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛的技术问题。
为了实现上述目的，本申请实施例所提供的技术方案如下所示：
第一方面，本申请实施例提供一种路径转发表更新方法，包括：若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文；其中，所述下游链路失效报文包括失效类型以及所述下游链路的标识信息；更新本地的路径转发表，并向上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述失效类型以及所述标识信息更新所述上游节点的路径转发表。在上述方案中，分支节点在检测到自身的下游链路失效时，可以构造下游链路失效报文，通过向上游节点传输上述下游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述方法还包括：若检测到主上游链路失效，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且不存在备用上游链路时，可以构造主上游链路失效报文，通过向下游节点传输上述主上游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有相关节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
在本申请的可选实施例中，在所述根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路之后，所述方法还包括：若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且存在备用上游链路时，将网络传输路径从主上游链路切换至备用上游链路，并将切换后的路径通过路由通告报文传输至上游节点，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述方法还包括：若接收到下游节点发送的下游链路失效报文，更新所述本地的路径转发表，并向所述上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述下游链路失效报文更新所述上游节点的路径转发表。在上述方案中，分支节点在接收到下游节点发送的下游链路失效报文时，可以向上游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述方法还包括：若接收到所述上游节点发送的主上游链路失效报文，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。在上述方案中，分支节点在接收到上游节点发送的主上游链路失效报文时，可以向下游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
在本申请的可选实施例中，在检测到下游链路失效之前，所述方法还包括：接收中心节点发出的拓扑查询报文；根据所述拓扑查询报文向所述中心节点返回链路通告报文以及路由通告报文。在上述方案中，中心节点可以定时或者在需要的时候向分支节点发送拓扑查询报文，以使分支节点返回链路通告报文以及路由通告报文，从而实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
第二方面，本申请实施例提供一种网络传输路径切换方法，包括：若检测到主上游链路失效，根据本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且不存在备用上游链路时，可以构造主上游链路失效报文，通过向下游节点传输上述主上游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有相关节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
在本申请的可选实施例中，在所述根据本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路之后，所述方法还包括：若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且存在备用上游链路时，将网络传输路径从主上游链路切换至备用上游链路，并将切换后的路径通过路由通告报文传输至上游节点，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述方法还包括：若接收到上游节点发送的主上游链路失效报文，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。在上述方案中，分支节点在接收到上游节点发送的主上游链路失效报文时，可以向下游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
第三方面，本申请实施例提供一种路径转发表更新装置，包括：下游链路失效报文生成模块，用于若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文；其中，所述下游链路失效报文包括失效类型以及所述下游链路的标识信息；路径转发表更新模块，用于更新本地的路径转发表，并向上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述失效类型以及所述标识信息更新所述上游节点的路径转发表。在上述方案中，分支节点在检测到自身的下游链路失效时，可以构造下游链路失效报文，通过向上游节点传输上述下游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述路径转发表更新装置还包括：确定模块，用于若检测到主上游链路失效，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；主上游链路失效报文生成模块，用于若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；主上游链路失效报文发送模块，用于向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且不存在备用上游链路时，可以构造主上游链路失效报文，通过向下游节点传输上述主上游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有相关节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述路径转发表更新装置还包括：切换模块，用于若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；路由通告报文生成模块，用于根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；路由通告报文发送模块，用于向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以便新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且存在备用上游链路时，将网络传输路径从主上游链路切换至备用上游链路，并将切换后的路径通过路由通告报文传输至上游节点，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述路径转发表更新装置还包括：下游链路失效报文发送模块，用于若接收到下游节点发送的下游链路失效报文，更新所述本地的路径转发表，并向所述上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述下游链路失效报文更新所述上游节点的路径转发表。在上述方案中，分支节点在接收到下游节点发送的下游链路失效报文时，可以向上游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述路径转发表更新装置还包括：确定模块，用于若接收到所述上游节点发送的主上游链路失效报文，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；切换模块，用于若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；路由通告报文生成模块，用于根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；路由通告报文发送模块，用于向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。在上述方案中，分支节点在接收到上游节点发送的主上游链路失效报文时，可以向下游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述路径转发表更新装置还包括：拓扑查询报文接收模块，用于接收中心节点发出的拓扑查询报文；返回模块，用于根据所述拓扑查询报文向所述中心节点返回链路通告报文以及路由通告报文。在上述方案中，中心节点可以定时或者在需要的时候向分支节点发送拓扑查询报文，以使分支节点返回链路通告报文以及路由通告报文，从而实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
第四方面，本申请实施例提供一种网络传输路径切换装置，包括：确定模块，用于若检测到主上游链路失效，根据本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；主上游链路失效报文生成模块，用于若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；主上游链路失效报文发送模块，用于向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且不存在备用上游链路时，可以构造主上游链路失效报文，通过向下游节点传输上述主上游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述网络传输路径切换装置还包括：切换模块，用于若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；路由通告报文生成模块，用于根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；路由通告报文发送模块，用于向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且存在备用上游链路时，将网络传输路径从主上游链路切换至备用上游链路，并将切换后的路径通过路由通告报文传输至上游节点，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
在本申请的可选实施例中，所述网络传输路径切换装置还包括：确定模块，用于若接收到上游节点发送的主上游链路失效报文，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；切换模块，用于若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；路由通告报文生成模块，用于根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括切换新的主上游链路的路由路径；路由通告报文发送模块，用于向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。在上述方案中，分支节点在接收到上游节点发送的主上游链路失效报文时，可以向下游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
第五方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线；所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如第一方面中的路径转发表更新方法或者如第二方面中的网络传输路径切换方法。
第六方面，本申请实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如第一方面中的路径转发表更新方法或者如第二方面中的网络传输路径切换方法。
为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种中心-分支型网络拓扑结构的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种路径转发表更新方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的另一种路径转发表更新方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种路径转发表更新装置的结构框图；
图5为本申请实施例提供的一种网络传输路径切换装置的结构框图；
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
首先举例介绍一种与本申请实施例提供的路径转发表更新方法及网络传输路径切换方法对应的中心-分支型网络拓扑结构。请参照图1，图1为本申请实施例提供的一种中心-分支型网络拓扑结构的示意图。
该中心-分支型网络拓扑结构包括SDN控制器、与SDN控制器连接的中心节点R1、以及5个分支节点R21、R22、R31、R32以及R41。中心节点R1分别连接分支节点R21和R22，R21还连接分支节点R31、R32，R22还连接分支节点R31、R32，R32还连接分支节点R41，R41还连接两个业务终端R51、R52，R31还连接两个业务终端。
其中，R32与R22之间建立一条主上游链路Link1，R32与R21之间建立一条备用上游链路Link2，R32与R41之间建立一条下游链路Link3。R22与R21是R32的上游节点，R41是R32的下游节点。
可以理解的是，上述中心-分支型网络拓扑结构仅为本申请实施例提供的一个示例，本领域技术人员可以根据实际情况进行合适的调整，本申请实施例对此不作具体的限定。在后续实施例中，为了便于叙述，均以图1示出的中心-分支型网络拓扑结构为例进行说明，本领域技术人员可以在此基础上结合本领域技术人员的惯用技术手段，在其他的中心-分支型网络拓扑结构中执行本申请实施例提供的方案。
如果分支节点检测到下游链路失效，请参照图2，图2为本申请实施例提供的一种路径转发表更新方法的流程图，可以包括如下步骤：
步骤S201：若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文。
步骤S202：更新本地的路径转发表，并通过上游节点向中心节点发送下游链路失效报文，以使上游节点根据失效类型以及失效的下游链路的标识信息更新上游节点的路径转发表。
本发明实施例中，某一节点检测到下游链路失效，则向本节点当前的主上游节点发送下游链路失效报文。其中，本申请实施例提供一种链路失效报文，用于在混合网络中通告链路失效的消息。例如，链路失效报文由头部以及报文体构成，其中头部包括“报文类型”字段，在本发明实施例中报文类型为“失效报文”。报文体部分可以包括“失效类型”和“链路信息”，“失效类型”为失效链路的具体类型，如：上游链路失效、下游链路失效；“链路信息”包括失效链路的标识信息，如节点ID，端口ID等。上述失效报文的结构仅仅是一种举例说明，不构成对本发明实施例的具体限定。
因此，相应的，下游链路失效报文包括失效类型以及失效的下游链路的标识信息，用于告知中心节点哪一条链路失效。
而更新路径转发表即删除失效路径以及依赖于失效路径的路径，从而得到节点自身新的路由路径。
如图1所示，假设R2检测到Link1失效，则会向R1发送一个下游链路失效报文，并更新本节点的路径转发表：删除到达R32的路径，同时删除依赖于R32的路径，如到达R41、R51、R52的转发路径。
如图1所示，假设R32检测到Link3失效，则通过上游节点R22向R1发送一个下游链路失效报文，并更新本节点的路径转发表：删除到达R41的路径，同时删除依赖于R41的路径，如到达R51、R52的转发路径。当R22收到R32发送的下游链路失效报文后，R22转发此报文到R1，同时更新其路径转发表：删除依赖R32的R41、R51、R52的转发路径。
在上述方案中，分支节点在检测到下游链路失效时，可以构造下游链路失效报文，通过上游节点向中心节点发送上述下游链路失效报文。上游节点接收到下游节点发送的下游链路失效报文，更新本地的路径转发表，并向中心节点转发上述下游链路失效报文。本方案实现了跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
如果检测到主上游链路失效，请参照图3，图3为本申请实施例提供的另一种路径转发表更新方法的流程图，可以包括如下步骤：
步骤S301：若检测到主上游链路失效，根据本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路。
步骤S302：若不存在备用上游链路，生成主上游链路失效报文。
步骤S303：向下游节点发送主上游链路失效报文，以使下游节点切换网络传输路径或者转发主上游链路失效报文。
步骤S304：若存在备用上游链路，将网络传输路径从主上游链路切换至备用上游链路，并更新本地的路径转发表。
步骤S305：根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文。
步骤S306：向新的主上游链路对应的上游节点发送路由通告报文，以使新的上游节点根据路由通告报文更新路径转发表。
在可选的实施方式中，如果分支节点检测到主上游链路失效，首先可以根据本地的路径转发表确定该分支节点是否存在备用上游链路。如果不存在备用上游链路，则可以生成一个主上游链路失效报文，并立即将该主上游链路失效报文发送给下游节点，其中，主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；如果存在备用上游链路，则可以更新路径转发表至备用上游链路，并向切换后新的上游节点发送路由通告报文，以告知新的上游节点的路由路径。这样，主上游链路失效的影响就不会对下游节点产生影响。
如图1所示，假设R32检测到Link1失效，将主上游链路切换至Link2，并向R21发送路由通告报文，R21收到路由通告报文，也向其上游节点R1发送路由通告报文。
可以理解的是，对于极端的单边检测到链路失效的情形，如R22未检测到Link1链路失效，或Link1链路为单通时，R32发出的路由通告报文，不仅使得R21中增加了到R32的转发路径，而且使得R1将其到R32的主转发路径切换为R21。
作为一种实施方式，分支节点发送的路由通告报文中可以带有表征“紧急”的标志，当上游节点接收到带有表征“紧急”的标识的路由通告报文时，立即进行后续处理，以提高故障扩散以及路径收敛的效率。
需要说明的是，上述步骤S302-步骤S303以及上述步骤S304-步骤S306为两种并列的情况，没有执行的先后顺序。
如果检测到是备用上游链路失效，则不作处理。例如：当R32检测到Link2失效时，不作处理。
在上述方案中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且不存在备用上游链路时，可以构造主上游链路失效报文，通过向下游节点传输上述主上游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。分支节点在检测到自身的主上游链路失效且存在备用上游链路时，将网络传输路径从主上游链路切换至备用上游链路，并将切换后的路径通过路由通告报文传输至上游节点，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
如图1所示，假设R41检测Link3失效，R41由于无备用上游链路，就需要向R51、R52发送主上游链路失效报文，如果R51或者R52有备用上游链路，则可以切换到备用上游链路，以免业务中断。
在上述方案中，分支节点在接收到上游节点发送的主上游链路失效报文时，可以向下游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
中心节点若接收到下游链路失效报文，则立即向SDN控制器发送链路失效的消息，同时立即更新本地的路径转发表。作为一种实施方式，中心节点可以立即发出拓扑查询报文。如图1所示，当R1收到R22发送的Link1失效报文，R1立即向SDN控制器发送链路失效消息，消息中包含失效链路Link1的信息，为其业务调度决策提供信息上的支撑；同时R1删除到R32的主转发路径，仅留下备份转发路径(原R32发送给R1的路由通告报文中包含主上游链路和备上游链路)；同时R1发出拓扑查询报文，此报文在全网扩散，每个分支节点收到后，向R1发送链路通告报文和路由通告报文。
其中，中心节点发送的拓扑查询报文中可以带有表征“紧急”的标志，当分支节点接收到带有表征“紧急”的标识的拓扑查询报文时，立即返回带有表征“紧急”的标识的链路通告报文和路由通告报文，以提高故障扩散以及路径收敛的效率。
可以理解的是，对于极端的单边检测到链路失效的情形，如R32未检测到Link1链路失效，或Link1链路为单通时，R1发出的带“紧急”标志的拓扑查询报文，也可以使R32得知当前仅能从Link2收到拓扑查询，从而触发R32将主上游链路切换到Link2，从而保证了整网的快速收敛。
在上述方案中，中心节点可以定时或者在需要的时候向分支节点发送拓扑查询报文，以使分支节点返回链路通告报文以及路由通告报文，从而实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
综合来说，若某分支节点检测到下游链路失效，则该节点向中心节点发送下游链路失效报文，并且该节点更新其路径转发表；若该分支节点的上游节点接收到下游链路失效报文，向中心节点转发此报文，并且该上游节点更新其路径转发表；若中心节点收到下游链路失效报文，则向SDN控制器发送链路失效的消息并更新其路径转发表，其中，如果失效的是下游链路，则该节点发出带“紧急”标志的拓扑查询报文。
如果是某分支节点检测到上游链路失效，若失效的是备用上游链路，则不作处理；若失效的是主上游链路，则该节点更新路径转发表至备用上游链路，并向新的上游节点发送带“紧急”标志的路由通告报文；若该节点没有备用上游链路，则向直属下游节点发送主上游链路失效报文；直属下游节点收到主上游链路失效报文，其处理同上述下游节点相同，直至网络的边缘。
综上，本申请实施例对链路故障采取不对称的处理方式：上游链路失效和下游链路失效处理不同，且故障信息仅在必要的节点间传递和处理。因此，既可以节约网络资源和计算资源，又可避免网络动荡。此外，当失效链路的两端设备都检测到链路失效的情形或者在极端的单边检测到链路失效的情形下，本申请实施例提供的方法均可实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
下面基于图1所示的中心-分支型网络拓扑结构为例，假设Link3失效，对本申请实施例提供的路径收敛过程进行完整的介绍。
第一步，当R32检测到下游链路Link3失效，则R32立即向上游节点R22发送下游链路失效报文；R32更新其路径转发表。
第二步，当R22接收到R32发送的下游链路失效报文，R22转发此下游链路失效报文至中心节点R1；R22更新其路径转发表。
第三步，当R1接收到R22发送的下游链路失效报文，则向SDN控制器发送Link3链路失效的消息，并更新其路径转发表；其中，R1可以立即发出带“紧急”标志的拓扑查询报文，此拓扑查询报文可以在全网扩散，每个节点收到后，可以返回带“紧急”标志的链路通告报文和路由通告报文。
第四步，当R32检测到Link3失效，R32的下游节点R41也会检测到Link3失效，由于失效的Link3是R41的主上游链路且R41没有备用上游链路，所以R41向下游节点R51以及R52发送主上游链路失效报文。
再假设Link1失效，本申请实施例提供的路径收敛过程可以包括如下步骤。
第一步，当R22检测到Link1失效，则R22立即向上游节点R1发送下游链路失效报文；R22更新其路径转发表。
第二步，当中心节点R1接收到R22发送的下游链路失效报文，则向SDN控制器发送Link1链路失效的消息，并更新其路径转发表；其中，R1可以立即发出带“紧急”标志的拓扑查询报文，此拓扑查询报文可以在全网扩散，每个节点收到后，可以返回带“紧急”标志的链路通告报文和路由通告报文。
第三步，当R22检测到Link1失效，R22的下游节点R32也会检测到Link1失效，由于失效的Link1是R32的主上游链路且R32有备用上游链路，R32可以将主上游链路切换至Link2，并向R21发送带“紧急”标志的路由通告报文。
第四步，R21收到带“紧急”标志的路由通告报文，向上游节点R1发送带“紧急”标志的路由通告报文。
请参照图4，图4为本申请实施例提供的一种路径转发表更新装置的结构框图，该路径转发表更新装置400可以包括：下游链路失效报文生成模块401，用于若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文；其中，所述下游链路失效报文包括失效类型以及所述下游链路的标识信息；路径转发表更新模块402，用于更新本地的路径转发表，并向上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述失效类型以及所述标识信息更新所述上游节点的路径转发表。
在本申请实施例中，分支节点在检测到自身的下游链路失效时，可以构造下游链路失效报文，通过向上游节点传输上述下游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
进一步的，所述路径转发表更新装置400还包括：确定模块，用于若检测到主上游链路失效，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；主上游链路失效报文生成模块，用于若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；主上游链路失效报文发送模块，用于向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。
在本申请实施例中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且不存在备用上游链路时，可以构造主上游链路失效报文，通过向下游节点传输上述主上游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
进一步的，所述路径转发表更新装置400还包括：切换模块，用于若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；路由通告报文生成模块，用于根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；路由通告报文发送模块，用于向新的主上游链对应后的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。
在本申请实施例中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且存在备用上游链路时，将网络传输路径从主上游链路切换至备用上游链路，并将切换后的路径通过路由通告报文传输至上游节点，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
进一步的，所述路径转发表更新装置400还包括：下游链路失效报文发送模块，用于若接收到下游节点发送的下游链路失效报文，更新所述本地的路径转发表，并向所述上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述下游链路失效报文更新所述上游节点的路径转发表。
在本申请实施例中，分支节点在接收到下游节点发送的下游链路失效报文时，可以向上游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
进一步的，所述路径转发表更新装置400还包括：确定模块，用于若接收到所述上游节点发送的主上游链路失效报文，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；切换模块，用于若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；路由通告报文生成模块，用于根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；路由通告报文发送模块，用于向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。
在本申请实施例中，分支节点在接收到上游节点发送的主上游链路失效报文时，可以向下游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
进一步的，所述路径转发表更新装置400还包括：拓扑查询报文接收模块，用于接收中心节点发出的拓扑查询报文；返回模块，用于根据所述拓扑查询报文向所述中心节点返回链路通告报文以及路由通告报文。
在本申请实施例中，中心节点可以定时或者在需要的时候向分支节点发送拓扑查询报文，以使分支节点返回链路通告报文以及路由通告报文，从而实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
请参照图5，图5为本申请实施例提供的一种网络传输路径切换装置的结构框图，该网络传输路径切换装置500可以包括：确定模块501，用于若检测到主上游链路失效，根据本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；主上游链路失效报文生成模块502，用于若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；主上游链路失效报文发送模块503，用于向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。
在本申请实施例中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且不存在备用上游链路时，可以构造主上游链路失效报文，通过向下游节点传输上述主上游链路失效报文，实现跨网络的故障快速扩散；同时使得所有上游节点均进行路径转发表的更新，实现跨网络的路由收敛。
进一步的，所述网络传输路径切换装置500还包括：切换模块，用于若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；路由通告报文生成模块，用于根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；路由通告报文发送模块，用于向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。
在本申请实施例中，分支节点在检测到自身的主上游链路失效且存在备用上游链路时，将网络传输路径从主上游链路切换至备用上游链路，并将切换后的路径通过路由通告报文传输至上游节点，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
进一步的，所述网络传输路径切换装置500还包括：确定模块，用于若接收到上游节点发送的主上游链路失效报文，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；切换模块，用于若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；路由通告报文生成模块，用于根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；路由通告报文发送模块，用于向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。
在本申请实施例中，分支节点在接收到上游节点发送的主上游链路失效报文时，可以向下游节点进行转发，以实现跨网络的故障快速扩散和路由收敛。
请参照图6，图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构框图，该电子设备600包括：至少一个处理器601，至少一个通信接口602，至少一个存储器603和至少一个通信总线604。其中，通信总线604用于实现这些组件直接的连接通信，通信接口602用于与其他节点设备进行信令或数据的通信，存储器603存储有处理器601可执行的机器可读指令。当电子设备600运行时，处理器601与存储器603之间通过通信总线604通信，机器可读指令被处理器601调用时执行上述路径转发表更新方法或者网络传输路径切换方法。
例如，本申请实施例的处理器601通过通信总线604从存储器603读取计算机程序并执行该计算机程序可以实现如下方法：步骤S201：若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文。步骤S202：更新本地的路径转发表，并向上游节点发送下游链路失效报文，以使上游节点根据失效类型以及失效的下游链路的标识信息更新上游节点的路径转发表。
处理器601可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。上述处理器601可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。其可以实现或者执行本申请实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器603可以包括但不限于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。
可以理解，图6所示的结构仅为示意，电子设备600还可包括比图6中所示更多或者更少的组件，或者具有与图6所示不同的配置。图6中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。于本申请实施例中，电子设备600可以是，但不限于台式机、笔记本电脑、智能手机、智能穿戴设备、车载设备等实体设备，还可以是虚拟机等虚拟设备。另外，电子设备600也不一定是单台设备，还可以是多台设备的组合，例如服务器集群，等等。于本申请实施例中，路径转发表更新方法或者网络传输路径切换方法中的中心节点、分支节点均可以采用图6示出的电子设备600实现。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，计算机程序包括程序指令，当程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述实施例中路径转发表更新方法或者网络传输路径切换方法的步骤，例如包括：若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文；其中，所述下游链路失效报文包括失效类型以及失效的下游链路的标识信息；更新本地的路径转发表，并向上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述失效类型以及所述标识信息更新所述上游节点的路径转发表。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。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，又例如，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通信接口，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。
另外，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。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种路径转发表更新方法，其特征在于，包括：
若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文；其中，所述下游链路失效报文包括失效类型以及所述下游链路的标识信息；
更新本地的路径转发表，并向上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述失效类型以及所述标识信息更新所述上游节点的路径转发表。
2.根据权利要求1所述的路径转发表更新方法，其特征在于，还包括：
若检测到主上游链路失效，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；
若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；
向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。
3.根据权利要求2所述的路径转发表更新方法，其特征在于，在所述根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路之后，所述方法还包括：
若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；
根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；
向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的主上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。
4.根据权利要求1所述路径转发表更新方法，其特征在于，还包括：
若接收到下游节点发送的下游链路失效报文，更新所述本地的路径转发表，并向所述上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述下游链路失效报文更新所述上游节点的路径转发表。
5.根据权利要求1所述的路径转发表更新方法，其特征在于还包括：
若接收到所述上游节点发送的主上游链路失效报文，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；
若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；
根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；
向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。
6.根据权利要求1-5任一项所述的路径转发表更新方法，其特征在于，在检测到下游链路失效之前，所述方法还包括：
接收中心节点发出的拓扑查询报文；
根据所述拓扑查询报文向所述中心节点返回链路通告回应报文以及路由通告回应报文。
7.一种网络传输路径切换方法，其特征在于，包括：
若检测到主上游链路失效，根据本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；
若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；
向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。
8.根据权利要求7所述的网络传输路径切换方法，其特征在于，在所述根据本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路之后，所述方法还包括：
若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；
根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；
向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。
9.根据权利要求7所述的网络传输路径切换方法，其特征在于，还包括：
若接收到上游节点发送的主上游链路失效报文，根据所述本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；
若存在所述备用上游链路，将网络传输路径从所述主上游链路切换至所述备用上游链路，并更新本地的路径转发表；
根据切换后的新的主上游链路生成路由通告报文；其中，所述路由通告报文包括新的主上游链路的路由路径；
向新的主上游链路对应的上游节点发送所述路由通告报文，以使新的上游节点根据所述路由通告报文更新路径转发表。
10.一种路径转发表更新装置，其特征在于，包括：
下游链路失效报文生成模块，用于若检测到下游链路失效，生成下游链路失效报文；其中，所述下游链路失效报文包括失效类型以及所述下游链路的标识信息；
路径转发表更新模块，用于更新本地的路径转发表，并向上游节点发送所述下游链路失效报文，以使所述上游节点根据所述失效类型以及所述标识信息更新所述上游节点的路径转发表。
11.一种网络传输路径切换装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于若检测到主上游链路失效，根据本地的路径转发表确定是否存在备用上游链路；
主上游链路失效报文生成模块，用于若不存在所述备用上游链路，生成主上游链路失效报文；其中，所述主上游链路失效报文包括失效类型以及失效的主上游链路的标识信息；
发送模块，用于向下游节点发送所述主上游链路失效报文，以使所述下游节点切换网络传输路径或者转发所述主上游链路失效报文。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和总线；
所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1-6任一项所述的路径转发表更新方法或者如权利要求7-9任一项所述的网络传输路径切换方法。
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|---|
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| 张民贵: ""IP网络的快速故障恢复"", 《电子学报》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114500318A (zh) * | 2022-02-11 | 2022-05-13 | 中国工商银行股份有限公司 | 一种批量作业监控方法及装置、设备及介质 |
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| CN115174469A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-10-11 | 烽火通信科技股份有限公司 | Srv6节点保护方法、系统、设备及可读存储介质 |
| CN115174469B (zh) * | 2022-06-30 | 2023-10-13 | 烽火通信科技股份有限公司 | Srv6节点保护方法、系统、设备及可读存储介质 |
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|---|---|
| CN112787939B (zh) | 2022-11-08 |
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