CN113810289B - 一种基于网络的伪路由方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于网络的伪路由方法及装置，其中，该方法包括：根据AS号对网络进行定义；获取IGP路由表；获取设备端口信息，包括但不限于设备的端口名称、端口地址、掩码及设备静态路由信息；根据自治域里的每一台设备，对网络定义的每个网络AS号做以下判断，生成每台设备到各网络AS的伪路由表信息。该方法及装置通过基于网络的伪路由装置将自治域内按网络定义的路由信息结合IGP路由表与设备端口信息计算出其路由关系，生成伪路由表，简化路由表计算，降低巨大路由量造成的性能问题。
Description
技术领域
本发明涉及网络路由领域，尤其是一种基于网络的伪路由方法及装置。
背景技术
每台设备的路由表数据量巨大，自治域内设备数量多，如果要计算全网的路由关系将是巨大的工作量。通过按网络简化的路由装置，将全网路由汇聚后能够极大的减少路由数据，加速路由关系的计算。
发明内容
针对上述情况，本发明提供一种基于网络的伪路由方法及装置，通过基于网络的伪路由装置将自治域内按网络定义的路由信息结合IGP路由表与设备端口信息计算出其路由关系，生成伪路由表。
为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
在本发明一实施例中，提出了一种基于网络的伪路由方法，该方法包括：
S01、根据AS号对网络进行定义；
S02、获取IGP路由表；
S03、获取设备端口信息，包括但不限于设备的端口名称、端口地址、掩码及设备静态路由信息；
S04、根据自治域里的每一台设备，对网络定义的每个网络AS号做以下判断，生成每台设备到各网络AS的伪路由表信息。
进一步地，S02中IGP路由表包括：
本自治域内设备间最短路径的信息表或每台设备的IGP路由信息表。
进一步地，本自治域内设备间最短路径的信息表，包括起点设备、终点设备、路径、COST。
进一步地，S04包括：
S041、判断设备的端口地址能够匹配上当前网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为上述端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
S042、判断设备的静态路由前缀包含该网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为静态路由指向的端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
S043、查找包含当前网络AS下一跳地址的设备，获取该设备到该网络AS的多个出口设备，根据IGP最短路由表找出到多个出口设备最小COST值的记录作为临时结果；
S044、重复步骤S041-S043，将该设备到该网络AS的每一个下一跳的临时结果都获取出来。
进一步地，S041或S042有出口，则S043的结果失效，S041或S042的结果为最终结果。
在本发明一实施例中，还提出了一种基于网络的伪路由装置，该装置包括：
网络定义模块，根据AS号对网络进行定义；
IGP路由表模块，获取IGP路由表；
设备端口信息模块，获取设备端口信息，包括但不限于设备的端口名称、端口地址、掩码及设备静态路由信息；
伪路由表信息生成模块，根据自治域里的每一台设备，对网络定义的每个网络AS号做以下判断，生成每台设备到各网络AS的伪路由表信息。
进一步地，IGP路由表模块中IGP路由表包括：
本自治域内设备间最短路径的信息表或每台设备的IGP路由信息表。
进一步地，本自治域内设备间最短路径的信息表，包括起点设备、终点设备、路径、COST。
进一步地，所述伪路由表信息生成模块，包括：
直连端口判断模块，判断设备的端口地址能够匹配上当前网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为上述端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
静态路由出口判断模块，判断设备的静态路由前缀包含该网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为静态路由指向的端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
IGP最短路径出口计算模块，查找包含当前网络AS下一跳地址的设备，获取该设备到该网络AS的多个出口设备，根据IGP最短路由表找出到多个出口设备最小COST值的记录作为临时结果；
重复模块，重复步骤以上三个模块，将该设备到该网络AS的每一个下一跳的临时结果都获取出来。
进一步地，所述直连端口判断模块或静态路由出口判断模块有出口，则IGP最短路径出口计算模块的结果失效，直连端口判断模块或静态路由出口判断模块的结果为最终结果。
在本发明一实施例中，还提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现前述基于网络的伪路由方法。
在本发明一实施例中，还提出了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行基于网络的伪路由方法的计算机程序。
有益效果：
本发明通过基于网络的伪路由装置将自治域内按网络定义的路由信息结合IGP路由表与设备端口信息计算出其路由关系，生成伪路由表，简化路由表计算，降低巨大路由量造成的性能问题。
附图说明
图1是本发明一实施例的基于网络的伪路由方法流程示意图；
图2是生成伪路由表信息的判断逻辑图；
图3是本发明一实施例的拓扑关系；
图4是本发明一实施例一种基于网络的伪路由装置的示意图；
图5是本发明一实施例的计算机设备结构示意图。
具体实施方式
下面将参考若干示例性实施方式来描述本发明的原理和精神，应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本发明，而并非以任何方式限制本发明的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本领域技术人员知道，本发明的实施方式可以实现为一种系统、装置、设备、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
根据本发明的实施方式，提出了一种基于网络的伪路由方法及装置，通过基于网络的伪路由装置将自治域内按网络定义的路由信息结合IGP路由表与设备端口信息计算出其路由关系，生成伪路由表。基于网络的伪路由装置主要组成部分：网络定义，IGP路由表，设备端口信息。
本发明涉及的名词解释：
IGP(内部网关协议)协议：是在一个自治网络内网关(主机和路由器)间交换路由信息的协议。路由信息能用于网间协议(IP)或者其它网络协议来说明路由传送是如何进行的。IGP协议包括RIP、OSPF、IS-IS、IGRP、EIGRP。目前运营商组网常用IS-IS与OSPF协议。
BGP(Border GatewayProtocol)是一种在自治系统之间动态交换路由信息的路由协议。
AS：自治系统或自治域(英文：Autonomous system,AS)是指在互联网中，一个或多个实体管辖下的所有IP网络和路由器的组合，它们对互联网执行共同的路由策略。
下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。
图1是本发明一实施例的基于网络的伪路由方法流程示意图。如图1-3所示，以图3所示的拓扑关系作为示例进行相关描述如何生成AS100的伪路由表。
该方法包括：
S01、根据AS号对网络进行定义，能够极大的减少按路由前缀定义的路由数据量，AS100的全局路由如下表1所示：
表1
| 路由前缀 | ASPATH(AS路径) | 下一跳 |
| 4.4.0.0/24 | 400 | 1.1.1.1 |
| 4.4.1.0/24 | 400 | 1.1.1.1 |
| 4.4.2.0/24 | 400 | 4.4.2.1 |
| 2.2.0.0/24 | 200 | 4.4.4.4 |
| 3.3.0.0/24 | 300 | 4.4.4.4 |
| 3.3.1.0/24 | 300 | 4.4.4.4 |
| 3.3.2.0/24 | 300 | 4.4.4.4 |
按AS号对网络进行定义后，可以简化为AS号、下一跳的数据，当路由非常多的情况下，能够极大的减少需要运算的路由数量，如下表2所示：
表2
| AS号 | 下一跳 |
| 400 | 1.1.1.1 |
| 400 | 4.4.2.1 |
| 200 | 4.4.4.4 |
| 300 | 4.4.4.4 |
S02、IGP路由表
IGP路由表分为本自治域内的设备间的最短路径的信息(最短路由表)与每台设备的IGP路由信息(IGP路由信息表)，用于计算从某台设备到某个AS所需要经过的设备路径，IGP最短路径表包含起点设备、终点设备、路径、COST(成本)等信息。示例拓扑的IGP最短路径表如下表3所示：
表3
| 起点设备 | 终点设备 | 路径 | COST |
| R1 | R2 | R1-(GE1/2)->R2 | 10 |
| R1 | R3 | R1-(GE1/3)->R3 | 10 |
| R1 | R4 | R1-(GE1/2)->R2-(GE2/4)->R4,R1-(GE1/3)->R3-(GE3/4)->R4 | 20 |
| R2 | R1 | R2-(GE2/1)->R1 | 10 |
| R2 | R3 | R2-(GE2/1)->R1-(GE1/3)->R3,R2-(GE2/4)->R4-(GE4/3)->R3 | 20 |
| R2 | R4 | R2-(GE2/4)->R4 | 10 |
| R3 | R1 | R3-(GE3/1)->R1 | 10 |
| R3 | R2 | R3-(GE3/1)->R1-(GE1/2)->R2,R3-(GE3/4)->R4-(GE4/2)->R2 | 20 |
| R3 | R4 | R3-(GE3/4)->R4 | 10 |
| R4 | R1 | R4-(GE4/2)->R2-(GE2/1)->R1,R4-(GE4/3)->R3-(GE3/1)->R1 | 20 |
| R4 | R2 | R4-(GE4/2)->R2 | 10 |
| R4 | R3 | R4-(GE4/3)->R3 | 10 |
中路径表示设备A-(设备A侧端口)->设备B，表示从设备A通过设备A侧端口到设备B的路径方向。
示例拓扑的IGP路由信息表如下表4所示：
表4
| 设备 | 地址前缀 | COST |
| R1 | 1.1.1.1/32 | 0 |
| R2 | 2.2.2.2/32 | 0 |
| R3 | 3.3.3.3/32 | 0 |
| R4 | 4.4.4.4/32 | 0 |
| R1 | 4.4.2.0/24 | 100 |
S03、设备端口信息
设备端口信息主要包含每台设备的端口信息，例如设备的端口名称、端口地址、掩码，设备静态路由信息等，设备端口信息如下表5所示：
表5
| 设备 | 端口名称 | 端口地址 | 掩码 |
| R1 | LoopBack0 | 1.1.1.1 | 32 |
| R2 | LoopBack0 | 2.2.2.2 | 32 |
| R3 | LoopBack0 | 3.3.3.3 | 32 |
| R4 | LoopBack0 | 4.4.4.4 | 32 |
| R1 | GE0/1 | 4.0.0.1 | 30 |
| R4 | GE0/1 | 2.0.0.1 | 30 |
| R4 | GE0/2 | 3.0.0.1 | 30 |
设备静态路由信息如下表6所示：
表6
| 设备 | 路由前缀 | 下一跳 | 端口 |
| R1 | 4.4.2.0/24 | 4.0.0.1 | GE0/1 |
S04、基于网络的伪路由装置
基于网络的伪路由装置系统从数据库中加载网络定义、IGP路由表、设备端口信息。
如图2所示，根据自治域里的每一台设备，对网络定义的每个网络AS号做以下判断，生成每台设备到各网络AS的伪路由表信息；
S041、判断是否存在直连端口：判断当前设备是否有端口地址能够匹配上当前的网络AS的下一跳，如果能匹配上，则该设备到该网络AS的本设备出口为上述端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
S042、判断是否有静态路由出口：判断当前设备的静态路由的路由前缀是否包含该网络AS的下一跳，如果包含，则该设备到该网络AS的本设备出口为静态路由指向的端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
S043、判断IGP最短路径的出口：查找当前网络AS的下一跳地址包含在哪些IGP路由信息表的设备中，获取该设备到该网络AS的多个出口设备，然后根据IGP最短路由表找出到多个出口设备最小COST值的记录作为临时结果；
S044、重复步骤S041-S043，将该设备到该网络AS的每一个下一跳的临时结果都获取出来。
如果期间S041或S042有出口，则S043的结果失效，根据步骤S041或S042的结果为最终结果。
根据以上判断逻辑，可以计算出伪路由表信息。
伪路由表信息包括：设备、目的网络AS、下一跳设备信息。
需要说明的是，尽管在上述实施例及附图中以特定顺序描述了本发明方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
为了对上述基于网络的伪路由方法进行更为清楚的解释，下面结合一个具体的实施例来进行说明，然而值得注意的是该实施例仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明不当的限定。
实施例：
以上述内容的表格为例阐述发现过程。
根据IGP路由表可以得知需要分析的设备为R1,R2,R3,R4，需要分析的网路AS有200,300,400。
以R4为例进行分析：
分析网络AS200、下一跳为4.4.4.4：发现R4上直连端口LoopBack0(4.4.4.4)，则R4到200的出口端口为LoopBack0。
分析网络AS300、下一跳为4.4.4.4：发现R4上直连端口LoopBack0(4.4.4.4)，则R4到300的出口端口为LoopBack0。
分析网络AS400、下一跳为1.1.1.1：发现R4无直连端口，无静态路由出口，该1.1.1.1所在的IGP设备是R1，计算得出最短路径为R4->R2->R1与R4->R3->R1，COST值为20。由于到AS100只有一个下一跳，所以最终最优解的最短路径为R4->R2->R1与R4->R3->R1，R4->R2的端口为GE4/2，R4->R3的端口为GE4/3，所以R4到400的出口端口为GE4/2与GE4/3。
根据以上结果，可以得出R4到网络AS200、300、400伪路由情况，如表7所示：
表7
| 设备 | 目标网络AS | 出口端口 |
| R4 | 200 | LoopBack0 |
| R4 | 300 | LoopBack0 |
| R4 | 400 | GE4/2,GE4/3 |
根据相同的原理，可以分析得出剩余设备R1,R2,R3的伪路由表情况，如表8所示：
表8
| 设备 | 目标网络AS | 下一跳设备 |
| R2 | 200 | GE2/4 |
| R2 | 300 | GE2/4 |
| R2 | 400 | GE2/1 |
| R3 | 200 | GE3/4 |
| R3 | 300 | GE3/4 |
| R3 | 400 | GE3/1 |
| R1 | 200 | GE1/2,GE1/3 |
| R1 | 300 | GE1/2,GE1/3 |
| R1 | 400 | LoopBack0 |
基于同一发明构思，本发明还提出一种基于网络的伪路由装置。该装置的实施可以参见上述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的术语“模块”，可以是实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图4是本发明一实施例的基于网络的伪路由装置结构示意图。如图4所示，该装置包括：
网络定义模块110，根据AS号对网络进行定义；
IGP路由表模块120，获取IGP路由表；
设备端口信息模块130，获取设备端口信息，包括但不限于设备的端口名称、端口地址、掩码及设备静态路由信息；
伪路由表信息生成模块140，根据自治域里的每一台设备，对网络定义的每个网络AS号做以下判断，生成每台设备到各网络AS的伪路由表信息。
IGP路由表模块120中IGP路由表包括：
本自治域内设备间最短路径的信息表或每台设备的IGP路由信息表。本自治域内设备间最短路径的信息表，包括起点设备、终点设备、路径、COST。
伪路由表信息生成模块140，包括：
直连端口判断模块，判断设备的端口地址能够匹配上当前网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为上述端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
静态路由出口判断模块，判断设备的静态路由前缀包含该网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为静态路由指向的端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
IGP最短路径出口计算模块，查找包含当前网络AS下一跳地址的设备，获取该设备到该网络AS的多个出口设备，根据IGP最短路由表找出到多个出口设备最小COST值的记录作为临时结果；
重复模块，重复步骤以上三个模块，将该设备到该网络AS的每一个下一跳的临时结果都获取出来。
直连端口判断模块或静态路由出口判断模块有出口，则IGP最短路径出口计算模块的结果失效，直连端口判断模块或静态路由出口判断模块的结果为最终结果。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了基于网络的伪路由装置的若干模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块的特征和功能可以在一个模块中具体化。反之，上文描述的一个模块的特征和功能可以进一步划分为由多个模块来具体化。
基于前述发明构思，如图5所示，本发明还提出一种计算机设备200，包括存储器210、处理器220及存储在存储器210上并可在处理器220上运行的计算机程序230，处理器220执行计算机程序230时实现前述基于网络的伪路由方法。
基于前述发明构思，本发明还提出一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有执行前述基于网络的伪路由方法的计算机程序。
本发明通过基于网络的伪路由装置将自治域内按网络定义的路由信息结合IGP路由表与设备端口信息计算出其路由关系，生成伪路由表，简化路由表计算，降低巨大路由量造成的性能问题。
虽然已经参考若干具体实施方式描述了本发明的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合以进行受益，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包含的各种修改和等同布置。
对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种基于网络的伪路由方法，其特征在于，该方法包括：
S01、根据AS号对网络进行定义；
S02、获取IGP路由表；
S03、获取设备端口信息，包括但不限于设备的端口名称、端口地址、掩码及设备静态路由信息；
S04、根据自治域里的每一台设备，对网络定义的每个网络AS号做以下判断，生成每台设备到各网络AS的伪路由表信息，包括：
S041、判断设备的端口地址能够匹配上当前网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为上述端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
S042、判断设备的静态路由前缀包含该网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为静态路由指向的端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
S043、查找包含当前网络AS下一跳地址的设备，获取该设备到该网络AS的多个出口设备，根据IGP最短路由表找出到多个出口设备最小COST值的记录作为临时结果；
S044、重复步骤S041-S043，将该设备到该网络AS的每一个下一跳的临时结果都获取出来。
2.根据权利要求1所述的基于网络的伪路由方法，其特征在于，所述S02中IGP路由表包括：
本自治域内设备间最短路径的信息表或每台设备的IGP路由信息表。
3.根据权利要求2所述的基于网络的伪路由方法，其特征在于，本自治域内设备间最短路径的信息表，包括起点设备、终点设备、路径、COST。
4.根据权利要求1所述的基于网络的伪路由方法，其特征在于，所述S041或S042有出口，则S043的结果失效，S041或S042的结果为最终结果。
5.一种基于网络的伪路由装置，其特征在于，该装置包括：
网络定义模块，根据AS号对网络进行定义；
IGP路由表模块，获取IGP路由表；
设备端口信息模块，获取设备端口信息，包括但不限于设备的端口名称、端口地址、掩码及设备静态路由信息；
伪路由表信息生成模块，根据自治域里的每一台设备，对网络定义的每个网络AS号做以下判断，生成每台设备到各网络AS的伪路由表信息，包括：
直连端口判断模块，判断设备的端口地址能够匹配上当前网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为上述端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
静态路由出口判断模块，判断设备的静态路由前缀包含该网络AS的下一跳，该设备到该网络AS的本设备出口为静态路由指向的端口，结束当前设备的当前网络AS的判断；
IGP最短路径出口计算模块，查找包含当前网络AS下一跳地址的设备，获取该设备到该网络AS的多个出口设备，根据IGP最短路由表找出到多个出口设备最小COST值的记录作为临时结果；
重复模块，重复步骤以上三个模块，将该设备到该网络AS的每一个下一跳的临时结果都获取出来。
6.根据权利要求5所述的基于网络的伪路由装置，其特征在于，所述IGP路由表模块中IGP路由表包括：
本自治域内设备间最短路径的信息表或每台设备的IGP路由信息表。
7.根据权利要求6所述的基于网络的伪路由装置，其特征在于，所述本自治域内设备间最短路径的信息表，包括起点设备、终点设备、路径、COST。
8.根据权利要求5所述的基于网络的伪路由装置，其特征在于，所述直连端口判断模块或静态路由出口判断模块有出口，则IGP最短路径出口计算模块的结果失效，直连端口判断模块或静态路由出口判断模块的结果为最终结果。
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4中任一项所述方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有执行权利要求1-4中任一项所述方法的计算机程序。
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