CN114500366B - 一种防止主备节点间路由环路的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信网络技术领域，提供了一种防止主备节点间路由环路的方法和装置。其中防止主备节点间路由环路的方法包括找到依次经过主节点和备节点后到达目标节点的第一备用路径，以及依次经过备节点和主节点后到达目标节点的第二备用路径；建立分别用于检测第一备用路径是否故障的第一会话，以及检测第二备用路径是否故障的第二会话；若确认第一备用路径故障和/或第二备用路径故障，则将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理和/或经过第二备用路径的路由信息进行撤销处理。本发明能够快速地检测到主节点和备节点到目标节点间的链路故障，并撤销可能引起路由环路的路由信息，防止路由环路的发生。

Description

一种防止主备节点间路由环路的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信网络领域，特别是涉及一种防止主备节点间路由环路的方法和装置。

背景技术

在运营商通信网络中，针对网络间链路故障和网络内链路/单节点故障，可以通过引入主备节点，并在主节点和备节点上部署IP/混合FRR(fast re-route快速重路由)使在网络间链路故障时把业务流量切换到备用路径上，避免业务中断，从而提高网络的健壮性。但由此也引入了新的问题，当主节点和备节点到达目标节点的链路同时中断时，主节点和备节点由于无法感知对方到目标节点的链路中断，都认为可通过对方到达目标节点，故而造成业务报文在主备节点间循环而形成路由环路。当前存在一些解决路由环路问题的方案，如路由信息协议所支持的水平分割(Split Horizon)、带逆向毒化的水平分割(SplitHorizon with poisoned reverse)、触发更新(Trigger Update)、无限计数(InfiniteCount)等方法，这些都是在已产生路由环路后消除环路的方法，且路由收敛速度较低。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术下，无法防止主备节点间路由环路的问题。

本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种防止主备节点间路由环路的方法，包括：

目标节点、主节点和备节点，目标节点分别与主节点和备节点存在连接关系，主节点和备节点之间存在连接关系，所述方法包括：

找到依次经过主节点和备节点后到达目标节点的第一备用路径，以及依次经过备节点和主节点后到达目标节点的第二备用路径；

建立分别用于检测第一备用路径是否故障的第一会话，以及检测第二备用路径是否故障的第二会话；

若确认第一备用路径故障和/或第二备用路径故障，则将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理和/或经过第二备用路径的路由信息进行撤销处理。

优选的，在所述第一会话中，具体包括：

每间隔第一预设时间，所述主节点沿第一备用路径向所述备节点上用于与目标节点连接的出接口发送请求报文；

若所述出接口接收到请求报文，则沿第一备用路径向主节点返回响应报文；

所述主节点监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，若所述主节点未能接收到所述响应报文，则确认第一备用路径故障，否则，第一备用路径正常。

优选的，当确认到所述第一备用路径和所述第二备用路径都正常或都故障时，将所述第二预设时间设置为预设最大值；

当确认到所述第一备用路径故障或所述第二备用路径故障时，将所述第二预设时间设置为预设最小值；

其中，所述预设最大值是能够设置的最大的第二预设时间，所述预设最小值是能够设置的最小的第二预设时间。

优选的，若所述主节点未能接收到所述响应报文，则确认第一备用路径故障，具体包括：

若所述主节点在第二预设时间内未能接收到响应报文，则再次发送请求报文，并监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，直至所述主节点未能接收到响应报文的次数达到预设次数，则确认第一备用路径故障。

优选的，将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理具体包括：

查找路由表中主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的一条或者多条路由信息，将相应一条或者多条条路由信息删除或标记为无效。

优选的，在所述将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理后，所述方法还包括：

若所述第一会话检测到第一备用路径的故障已恢复，则查找路由表中主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的一条或者多条路由信息，将相应一条或者多条条路由信息标记为有效，或向路由表中添加主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的路由信息。

优选的，所述目标节点的数量为一个或多个，多个目标节点能够与同一个主节点和同一个备节点存在连接关系，将所述主节点和备节点视为一对主备节点，一个目标节点能够与多对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系，任一一对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系，且任一一对主备节点中的主节点和备节点与其他主节点和备节点不存在连接关系。

优选的，当多个目标节点且多个目标节点与同一个主节点和同一个备节点存在连接关系时，所述多个目标节点分别为第一目标节点、第二目标节点、…、第n目标节点(n是整数且n＞＝2)；

找到依次经过主节点和备节点后到达第一目标节点的第一备用路径，和依次经过主节点和备节点后到达第二目标节点的第三备用路径，…，和依次经过主节点和备节点后到达第n目标节点的第2n-1备用路径；

找到依次经过备节点和主节点后到达第一目标节点的第二备用路径，和依次经过备节点和主节点后到达第二目标节点的第四备用路径，…，和依次经过备节点和主节点后到达第n目标节点的第2n备用路径；

建立分别用于检测第一备用路径、第二备用路径、…、第2n备用路径是否故障的第一会话、第二会话、…、第2n会话；

若确认第m备用路径故障，则将路由表中经过第m备用路径的路由信息进行撤销处理(m是整数且1＜m≤2n)。

优选的，当一个目标节点与多对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系时，所述多对主备节点中的主节点和备节点分别为第一主节点和第一备节点、第二主节点和第二备节点、…、第n主节点和第n备节点(n是整数且n＞1)；

找到依次经过第一主节点和第一备节点后到达目标节点的第一备用路径，和依次经过第二主节点和第二备节点后到达目标节点的第三备用路径，…，和依次经过第n主节点和第n备节点后到达目标节点的第2n-1备用路径；

找到依次经过第一备节点和第一主节点后到达目标节点的第二备用路径，和依次经过第二备节点和第二主节点后到达目标节点的第四备用路径，…，和依次经过第n备节点和第n主节点后到达目标节点的第2n备用路径；

建立分别用于检测第一备用路径、第二备用路径、…、第2n备用路径是否故障的第一会话、第二会话、…、第2n会话；

若确认第m备用路径故障，则将路由表中经过第m备用路径的路由信息进行撤销处理(m是整数且1＜m≤2n)。

第二方面，本发明还提供了一种防止主备节点间路由环路的装置，用于实现第一方面所述的防止主备节点间路由环路的方法，所述装置包括：

至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行第一方面所述的防止主备节点间路由环路的方法。

第三方面，本发明还提供了一种非易失性计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个处理器执行，用于完成第一方面所述的防止主备节点间路由环路的方法。

本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种防止主备节点间路由环路的方法和装置，本发明能够快速地检测到主节点和备节点到目标节点间的链路故障，并撤销可能引起路由环路的路由信息，防止路由环路的发生，同时不影响其他路由的正常工作。本发明的优选方案还通过缩短报文检测会话的检测路径，实现了更快速的路由收敛。本发明的优选方案还通过动态设置等待响应报文的时间，在避免故障链路的误判的同时，提高检测链路故障速度，从而实现更快速的路由收敛。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是本发明实施例提供的一种防止主备节点间路由环路的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种防止主备节点间路由环路的方法流程图；

图3是本发明实施例提供的一种多目标节点与同一个主节点和同一个备节点连接的场景图；

图4是本发明实施例提供的一种防止主备节点间路由环路的方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种一个目标节点与多对主备节点连接的场景图；

图6是本发明实施例提供的一种防止主备节点间路由环路的方法流程图；

图7是本发明实施例提供的一种防止主备节点间路由环路的方法应用场景图；

图8是本发明实施例提供的一种应用场景下的用户侧静态路由表图；

图9是本发明实施例提供的一种应用场景下的网络侧静态路由表图；

图10是本发明实施例提供的一种应用场景下的BFD会话信息表图；

图11是本发明实施例提供的将路由与BFD会话绑定的流程图；

图12是本发明实施例提供的一种应用场景下的路由与BFD会话绑定信息表图；

图13是本发明实施例提供的一种防止主备节点间路由环路的方法应用场景图；

图14是本发明实施例提供的一种防止主备节点间路由环路的方法应用场景图；

图15是本发明实施例提供的一种防止主备节点间路由环路的装置的架构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在本发明中类似“A和/或B”的表述，其实际含义是实现方式中可以是以A作为对象方式实现，也可以是B作为对象方式实现，还可以是A和B组合的对象方式实现，而其中的A和B也可以根据具体描述场景的需求被替换为具体的主体名称对象。在本发明中类似“第一”、“第二”和“第三”的表述没有特殊的限定的含义，之所以用其做描述仅仅是为了方便在一类对象中差异出不同的个体进行表述，不应当将其作为顺序或者其他方面带有特殊限定含义解释。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

本发明实施例1提供了一种防止主备节点间路由环路的方法，包括目标节点、主节点和备节点，目标节点分别与主节点和备节点存在连接关系，主节点和备节点之间存在连接关系，所述方法如图1所示，包括：

在步骤201中，找到依次经过主节点和备节点后到达目标节点的第一备用路径，以及依次经过备节点和主节点后到达目标节点的第二备用路径。

其中，当所有节点和链路都正常时，业务不会经过第一备用路径和第二备用路径，只有当一些节点或链路故障时，第一备用路径或第二备用路径才会被业务启用。当主节点到达目标节点的链路故障时，业务可以通过第一备用路径到达目标节点，当备节点到达目标节点的链路故障时，业务可以通过第二备用路径到达目标节点。

在步骤202中，建立分别用于检测第一备用路径是否故障的第一会话，以及检测第二备用路径是否故障的第二会话。

作为本实施例实现所容易联想到的应用场景之一，是使用双向转发的报文建立会话，用能否正常接收所述报文作为衡量第一备用路径和第二备用路径是否故障的指标。其中，所述第一会话具体为，由第一备用路径的其中一个端点，即主节点每间隔第一预设时间沿第一备用路径向目标节点发送请求报文；若目标节点接收到请求报文，则沿第一备用路径返回响应报文；主节点监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，若所述主节点在第二预设时间内未能接收到所述响应报文，则确认第一备用路径故障，否则，确认第一备用路径正常。第二会话则由第二备用路径的其中一个端点，即备节点沿第二备用路径向目标节点发送请求报文；若目标节点接收到请求报文，则沿第二备用路径返回响应报文；备节点监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，若所述备节点在第二预设时间内未能接收到所述响应报文，则确认第二备用路径故障，否则，确认第二备用路径正常。所述第一预设时间和第二预设时间是本领域技术人员根据经验或所应用的网络场景下的报文传递速度分析得出的。

在步骤203中，若确认第一备用路径故障和/或第二备用路径故障，则将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理和/或经过第二备用路径的路由信息进行撤销处理。

其中，当确认第一备用路径故障时，将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理；当确认第二备用路径故障时，将路由表中经过第二备用路径的路由信息进行撤销处理。所述将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理具体包括：查找路由表中主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的一条或多条路由信息，将相应一条或多条路由信息删除或标记为无效。将路由表中经过第二备用路径的路由信息进行撤销处理具体包括：查找路由表中备节点，相应主节点的下一跳为主节点且目的地为目标节点的一条或多条路由信息，将相应一条或多条路由信息删除或标记为无效。由于目标节点上可能存在多个IP地址，所以可能对应多条到达IP地址的路由信息。当路由表中的路由信息被删除或被标记为无效后，业务无法使用该路由信息。其中，当第一备用路径故障时，依次经过主节点和备节点到达目标节点的路由信息被撤销，以目标节点为目的地的业务报文将不会使用所述路由信息，即所述业务报文不会由主节点发送到备节点；而当第二备用路径故障时，依次经过备节点和主节点到达目标节点的路由信息被撤销，以目标节点为目的地的业务报文不会由备节点发送到主节点。故当第一备用路径和第二备用路径同时故障时，由于路由信息的撤销，阻断了以目标节点为目的地的业务报文在主节点和备节点间的传递，从而达到了防止主备节点间路由环路的效果，同时，由于被撤销的路由信息仅仅是所经过的路径存在故障的路由信息，所以不影响业务报文在其他路由上的传递，如：若还存在一个节点A与备节点相连，依次经过主节点和备节点到达节点A的L路径正常，且已配置了经过L路径的路由信息，则业务报文依旧能够通过经过L路径的路由信息到达节点A。

在本发明实施例中，所述目标节点的数量为一个或多个，多个目标节点能够与同一个主节点和同一个备节点存在连接关系，将所述主节点和备节点视为一对主备节点，一个目标节点能够与多对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系，任一一对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系，且任一一对主备节点中的主节点和备节点与其他主节点和备节点不存在连接关系。在实际情况中，目标节点和主备节点还可能与其他节点存在连接关系，只要满足其他节点的加入不会引入新的环状拓扑，本发明实施例均可适用。

在实际情况中，在检测到第一备用路径或第二备用路径故障并撤销路由信息后，可能存在有故障的路径通过人为修复或其他手段重新恢复正常的情况，此时还需要恢复路由信息，结合本发明实施例，如图2所示，将进一步融合实施例1中关联步骤进行相对完整逻辑展示：

在步骤204中，若所述第一会话检测到第一备用路径的故障已恢复，则查找路由表中主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的一条或者多条路由信息，将相应一条或者多条条路由信息标记为有效，或向路由表中添加主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的路由信息。

由于目标节点上可能存在多个IP地址，对每一个IP地址，都需要添加路由信息，所述路由信息可重新配置，也可通过存储原始路由信息的备份，从所述备份中找到相应的路由信息并添加到路由表中；若路由表中本就存在所述路由信息，但由于检测到路径故障而被标记为无效，在故障恢复后，则可将所述路由信息标记为有效，使业务有尽可能多的可使用的到达目标节点的路由信息。

在网络结构复杂且存在大量节点的情况下，为了提高故障检测的响应速度，本发明实施例还存在一种优选的实现方式，具体包括：

在所述第一会话中，每间隔第一预设时间，所述主节点沿第一备用路径向所述备节点上用于与目标节点连接的出接口发送请求报文；若所述出接口接收到请求报文，则沿第一备用路径向主节点返回响应报文；所述主节点监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，若所述主节点未能接收到所述响应报文，则确认第一备用路径故障，否则，第一备用路径正常；在所述第二会话中，每间隔第一预设时间，所述备节点沿第二备用路径向所述主节点上用于与目标节点连接的出接口发送请求报文；若所述出接口接收到请求报文，则沿第一备用路径向备节点返回响应报文；所述备节点监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，若所述备节点未能接收到所述响应报文，则确认第二备用路径故障，否则，第二备用路径正常。

由于物理层有自动感知链路故障的机制，当某条链路出现故障时，网络会自动将故障链路的两端的接口的状态置为Down，即接口关闭，使接口不再收发数据，故当第一备用路径中的备节点与目标节点间的部分路径出现故障时，所述备节点上用于与目标节点连接的出接口被关闭，无法接收和发送报文，则所述主节点无法接收到响应报文，由此确认第一备用路径故障。且由于所述请求报文和响应报文都是经由第一备用路径中主节点和备节点间的部分路径传输的，故能够检测第一备用路径中主节点和备节点间的路径的故障。所以能够使用在第一备用路径中的部分路径传输报文的方式，达到检测第一备用路径的全部路径的故障的效果，由此提高故障检测的响应速度。当网络中存在大量需要进行故障检测的路径时，每条路径的故障检测速度的提升将使网络的故障检测速度得到整体的提升。

在实际情况中，由于只有第一备用路径中备节点与目标节点间的部分路径和第二备用路径中主节点与目标节点间的部分路径都故障时，才可能引起路由环路，所以在第一备用路径和第二备用路径都正常或都故障时，可以降低请求报文和响应报文的发送接收频率，以保障业务在网络中的正常传输，结合本发明实施例，存在以下优选的实现方式：

当确认到所述第一备用路径和所述第二备用路径都正常或都故障时，将所述第二预设时间设置为预设最大值；当确认到所述第一备用路径故障或所述第二备用路径故障时，将所述第二预设时间设置为预设最小值；

其中，所述预设最大值是能够设置的最大的第二预设时间，所述预设最小值是能够设置的最小的第二预设时间。所述预设最大值和预设最小值是本领域技术人员根据经验或所应用的网络场景下的报文传递速度分析得出的。由于在实际使用过程中，为了保证响应报文的有序接收，所述第一预设时间往往根据第二预设时间设置，所设置的第一预设时间通常大于等于第二预设时间，故改变第二预设时间，即等待接收响应报文的时间，能够达到改变请求报文和响应报文的发送接收频率的效果。

在实际使用过程中，根据网络的状况不同，也可能存在网络的路径一时堵塞，导致在第二预设时间内未能接收到响应报文的情况，此时，所述第一备用路径或第二备用路径并不存在故障，若因为一次未接收到响应报文，则判断路径故障，则会导致误判，为了解决此问题，结合本发明实施例，存在以下优选的实现方式：

若所述主节点在第二预设时间内未能接收到响应报文，则再次发送请求报文，继续监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，若所述主节点仍未能接收到响应报文，且再次发送请求报文的次数超过预设次数，则确认第一备用路径故障。若所述备节点在第二预设时间内未能接收到响应报文，则再次发送请求报文，并监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，直至所述主节点未能接收到响应报文的次数达到预设次数，则确认第一备用路径故障。

其中，所述预设次数通常设置为3次，确认第一备用路径故障的具体步骤为：当主节点在未接收到响应报文时，记录所述主节点未能接收到响应报文的次数，判断所记录的次数是否已达到预设次数，若未达到预设次数，则发送请求报文，若已达到预设次数，则确认第一备用路径故障。通过提高报文发送接收次数，来避免由于网络阻塞而造成在第二预设时间内未能接收到响应报文，当主节点未接收到响应报文的次数达到3次时，基本可断定并非由网络拥堵而是由路径故障引起的，所述预设次数可由本领域技术人员根据经验设置。

实施例2:

本发明基于实施例1所描述的方法基础上，还提供了一种存在多个目标节点时防止主备节点间路由环路的方法，即当多个目标节点且多个目标节点与同一个主节点和同一个备节点存在连接关系时，如图3所示，所述多个目标节点分别为第一目标节点、第二目标节点、…、第n目标节点(n是整数且n＞＝2)；所述方法如图4所示，包括：

在步骤301中，找到依次经过主节点和备节点后到达第一目标节点的第一备用路径，和依次经过主节点和备节点后到达第二目标节点的第三备用路径，…，和依次经过主节点和备节点后到达第n目标节点的第2n-1备用路径；找到依次经过备节点和主节点后到达第一目标节点的第二备用路径，和依次经过备节点和主节点后到达第二目标节点的第四备用路径，…，和依次经过备节点和主节点后到达第n目标节点的第2n备用路径；经过第一备用路径、第二备用路径、第三备用路径、第四备用路径、…第2n-1备用路径、第2n备用路径的路由信息是可能引起路由环路的路由信息，如：当第一备用路径中备节点和第一目标节点间的部分路径发生故障，和第二备用路径中主节点和第一目标节点间的部分路径发生故障，且经过第一备用路径的路由信息和第二备用路径的路由信息未及时撤销时，当业务使用经过第一备用路径的路由信息将业务报文从主节点发送到备节点时，由于备节点判断业务报文无法直接到达第一目标节点，便会使用经过第二备用路径的路由信息将业务报文发送到主节点，由此形成业务报文在主节点和备节点间循环，即形成路由环路。

在步骤302中，建立分别用于检测第一备用路径、第二备用路径、…、第2n备用路径是否故障的第一会话、第二会话、…、第2n会话；所述第一会话、第二会话、…、第2n会话可以通过在各自路径上双向传递报文实现，将能否接收到返回的响应报文作为衡量路径是否故障的指标。

在步骤303中，若确认第m备用路径故障，则将路由表中经过第m备用路径的路由信息进行撤销处理(m是整数且1＜m≤2n)。当第一会话、第二会话、…、第2n会话检测到对应的路径故障时，则将故障通报给存在所述路由信息的路由表所在的节点，所述节点将路由表中经过第m备用路径的路由信息进行撤销处理。本实施例能够在多目标节点的情况下，对每一条可能引起路由环路的路由信息所经过的路径进行故障检测，当检测到路径故障时，便将经过可能引起路由环路的路径的路由信息撤销，从而防止路由环路的产生。

本发明实施例还提供了一种存在多对主备节点时防止主备节点间路由环路的方法，即当一个目标节点与多对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系时，如图5所示，所述多对主备节点中的主节点和备节点分别为第一主节点和第一备节点、第二主节点和第二备节点、…、第n主节点和第n备节点(n是整数且n＞1)；所述方法如图6所示，所述方法包括：

在步骤401中，找到依次经过第一主节点和第一备节点后到达目标节点的第一备用路径，和依次经过第二主节点和第二备节点后到达目标节点的第三备用路径，…，和依次经过第n主节点和第n备节点后到达目标节点的第2n-1备用路径；找到依次经过第一备节点和第一主节点后到达目标节点的第二备用路径，和依次经过第二备节点和第二主节点后到达目标节点的第四备用路径，…，和依次经过第n备节点和第n主节点后到达目标节点的第2n备用路径；经过第一备用路径、第二备用路径、第三备用路径、第四备用路径、…第2n-1备用路径、第2n备用路径的路由信息是可能引起路由环路的路由信息，如：当第一备用路径中第一备节点和目标节点间的部分路径发生故障，第二备用路径中第一主节点和目标节点间的部分路径发生故障，且经过第一备用路径的路由信息和第二备用路径的路由信息未及时撤销时，当业务使用经过第一备用路径的路由信息将业务报文从第一主节点发送到第一备节点，由于第一备节点判断业务报文无法直接到达目标节点，便会使用经过第二备用路径的路由信息将业务报文发送到第一主节点，由此形成业务报文在第一主节点和第一备节点间循环，即形成路由环路。

在步骤402中，建立分别用于检测第一备用路径、第二备用路径、…、第2n备用路径是否故障的第一会话、第二会话、…、第2n会话；所述第一会话、第二会话、…、第2n会话可以通过在各自路径上双向传递报文实现，当未接收到响应报文时，路径故障，否则，路径正常。

在步骤403中，若确认第m备用路径故障，则将路由表中经过第m备用路径的路由信息进行撤销处理(m是整数且1＜m≤2n)。

本方法能够在多对主备节点的情况下，对每一条可能引起路由环路的路由信息所经过的路径进行故障检测，当检测到路径故障时，便将经过可能引起路由环路的路径的路由信息撤销，从而防止路由环路的产生。

实施例3:

本发明基于实施例1和实施例2所描述的方法基础上，结合具体的应用场景，并借由相关场景下的技术表述来阐述本发明特性场景下的实现过程。如图7所示，本实施例为L3VPN网络下的一个场景，本实施例的网络拓扑中共有CE-1、CE-2、CE-3三个用户网络边缘设备节点和PE-1、PE-2、PE-3三个运营商边缘设备节点。由于CE-1和CE-2分别与PE-1和PE-2相连接，故CE-1和CE-2为目标节点，PE-1为主节点，PE-2为备节点，即存在多个目标节点且多个目标节点与同一个主节点和同一个备节点存在连接关系。

为了提高网络的健壮性，使一部分的链路或节点存在故障时，业务能够通过其他路径到达目标节点，使用管控系统对网络中的路由和节点进行管控，包括：在PE-3上部署VPN FRR，主用下一跳为PE-1，备用下一跳为PE-2，使当PE-1出现故障时，业务能够通过PE-2到达目标节点；在PE-1和PE-2上分别部署IP/混合FRR，使PE-1与目标节点间的链路故障时，业务能够通过依次经过PE-1和PE-2到达目标节点的第一备用路径和第三备用路径到达目标节点，使PE-2与目标节点间的链路故障时，业务能够通过依次经过PE-2和PE-1到达目标节点的第二备用路径和第四备用路径到达目标节点。其中，第一备用路径为依次经过PE-1和PE-2到达CE-1，第二备用路径为依次经过PE-2和PE-1到达CE-1；第三备用路径为依次经过PE-1和PE-2到达CE-2，第四备用路径为依次经过PE-2和PE-1到达CE-2。在PE-1上新增环回接口Loopback-1和Loopback-2，在PE-2上新增环回接口Loopback-3和Loopback-4，并配置4个环回接口的IP。配置由PE-1，PE-2分别到CE-1和CE-2的静态路由信息，即用户侧静态路由信息，所配置的路由信息，如图8所示。再根据已配置的静态路由信息计算得到其他节点间的静态路由信息，即网络侧路由信息，如图9所示，其中，路由序号为601和602的两条路由经过第一备用路径，路由序号为603和604的两条路由经过第三备用路径，路由序号为610和611的两条路由经过第二备用路径，路由序号为612和613的两条路由经过第四备用路径。所述网络侧路由信息和用户侧静态路由信息存储在管控系统中，作为网络中的各节点下的路由表中的路由信息的备份，网络中业务所实际使用的为各节点下路由表中的路由信息。由于BFD会话提供了以报文检测路径是否故障的功能，且其检测速度可达到毫秒级，本实施例使用BFD会话来建立用于检测第一备用路径和第二备用路径是否故障的会话。分别建立由PE-1的环回接口到PE-2上用于与CE-1连接的出接口间的BFD会话作为第一会话，由PE-2的环回接口到PE-1上用于与CE-1连接的出接口间的BFD会话作为第二会话，由PE-1的环回接口到PE-2上用于与CE-2连接的出接口间的BFD会话作为第三会话，由PE-2的环回接口到PE-1上用于与CE-2连接的出接口间的BFD会话作为第四会话。

由于环回接口的接口状态始终为Up，即接口打开，使用环回接口收发报文时，即使PE-1与PE-2之间有一条或多条链路故障，只要PE-1与PE-2之间还存在正常工作的链路，环回接口便能够通过该正常工作的链路收发报文。所建立的全部BFD会话如图10所示，其中以PE-1上的Loopback-1、PE-2上的Loopback-4、PE-1上的Loopback-2和PE-2上的Loopback-3分别作为第一会话的第一接口、第二会话的第一接口、第三会话的第一接口和第四会话的第一接口；以PE-2上用于与CE-1连接的出接口UNI-3、PE-1上用于与CE-1连接的出接口UNI-1、PE-2上用于与CE-1连接的出接口UNI-4和PE-1上用于与CE-1连接的出接口UNI-1分别作为第一会话的第二接口、第二会话的第二接口、第三会话的第二接口和第四会话的第二接口。分别找到经过第一备用路径、第二备用路径、第三备用路径和第四备用路径的路由信息，与第一会话、第二会话、第三会话和第四会话相绑定，所述绑定仅仅是逻辑上的相互映射，即在知晓BFD会话的情况下能够快速得到相匹配的路由信息，对BFD会话和路由信息本身并无影响。若第一会话中PE-1接收到响应报文，则第一会话的会话状态为Up，确定第一备用路径正常。若PE-1未能接收到响应报文，则第一会话的会话状态为Down，确定第一备用路径故障，将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理，所述经过第一备用路径的路由信息即为与第一会话绑定的路由信息。同样的，若第二会话、第三会话、第四会话的会话状态为Down，则将与第二会话、第三会话、第四会话绑定的路由信息进行撤销处理。

由于在实际情况中，网络可能存在大量的目标节点、主节点和备节点。此时，通过人力区分需要绑定的BFD会话和路由信息是十分困难的，故本发明实施例提供了将路由信息与BFD会话相绑定的方法，所需步骤如图11所示，包括：

在步骤701中，遍历访问网络下的所有BFD会话，判断网络下的所有BFD会话是否已遍历。若已遍历，表示已绑定网络下所有能够绑定的BFD会话，结束绑定，否则进入步骤702。

在步骤702中，判断当前遍历访问所获取的BFD会话的第一接口IP是否是环回接口的IP。若是，则进入步骤703，否则回到步骤701，继续遍历访问下一个BFD会话。

在步骤703中，将所述第一接口所在的节点作为节点A，将所述BFD会话的第二接口所在的节点作为节点B。

在步骤704中，遍历访问节点A中以节点B为下一跳的路由信息，判断节点A中以节点B为下一跳的所有路由信息是否已遍历。若已遍历，则说明对当前遍历访问所获取的BFD会话，已访问了节点A中以节点B为下一跳的所有路由信息，则结束对节点A中路由信息的遍历，回到步骤701，继续对BFD会话的遍历，否则，进入步骤705。

在步骤705中，记录当前遍历的节点A的路由信息中的目的IP/mask，判断在节点B中的用户侧路由中是否存在与所述节点A的路由信息中的目的IP/mask相同的路由信息，若存在节点B中的路由信息中的IP/mask与节点A的路由信息中的IP/mask相同，则说明所述节点A的路由信息与所述节点B的路由信息的目标节点相同，进入步骤706，否则进入步骤704，继续遍历访问节点A中的下一个以节点B为下一跳的路由。

在步骤706中，记录所述与节点A的路由信息中目的IP/mask相同的节点B的路由信息，判断所述节点B的路由信息的出接口IP是否是所述BFD会话的第二接口IP。若是，则进入步骤707，否则进入步骤704，继续遍历访问节点A中的下一条以节点B为下一跳的路由信息。

在步骤707中，将所述节点A的路由信息与所述BFD会话相绑定。下面将通过L3VPN网络下的场景对步骤701到步骤707的绑定过程做详细解释：对所述L3VPN网络下的场景，在步骤702中满足BFD会话的第一会话的IP是环回接口的IP的条件的有BFD-1、BFD-2、BFD-3和BFD-4，如图10所示，以上4个BFD会话的第一接口均为环回接口。对BFD-1而言，BFD-1的第一接口所在的节点为PE-1，第二接口为UNI-3，在用户侧静态路由即图8中可知，UNI-3所在节点为PE-2，在步骤703中所得到的节点A即为PE-1，节点B即为PE-2。在节点A为PE-1，节点B为PE-2时，在步骤704中，PE-1中以PE-2为下一跳的所有路由信息即为如图9所示的路由序号为601到608的路由信息。在步骤705中，PE-2的用户侧路由，即图8中的路由序号由405到408的路由信息中，PE-2的路由序号405的路由信息与图9中PE-1的路由序号601的路由信息的目的IP/mask相同，均为IP1/mask1，同样目的IP/mask两两相同的还有406路由信息与602路由信息，407路由信息与603路由信息，408路由信息与604路由信息。

在步骤706中，以当前遍历访问的BFD会话为BFD-1，而获取到的节点B为PE-2，对应的PE-2的路由信息为图10中路由序号405的路由信息为例，路由序号405的路由信息的出接口为UNI-3，再根据图10，BFD-1的第二接口IP为UNI-3的接口IP，即节点B的路由信息的出接口IP等于所述BFD会话的第二接口IP。而在步骤704中所得到的与路由序号405所对应的路由信息为图9中PE-1的路由序号601的路由信息，故在步骤707中，将所述节点A的路由信息与所述BFD会话相绑定，即将路由序号601的路由信息与BFD-1绑定。在该L3VPN网络的场景下，遍历所有的路由信息和BFD会话后，所得到的路由信息和需绑定的BFD会话如图12所示。当BFD会话的会话状态发生改变时，与BFD会话绑定的路由信息所在的节点根据BFD会话的会话状态，对路由信息进行撤销或恢复。

下面将以图10所示的BFD-1说明所述建立BFD会话的建立和状态的变化过程，BFD-1的第一接口和第二接口分别是PE-1上的Loopback-1和PE-2上的UNI-3。BFD-1的建立过程为由Loopback-1向UNI-3发送携带状态为Down的报文，UNI-3接收到携带状态为Down的报文后，发送携带状态为Init的报文到Loopback-1，Loopback-1接收到携带状态为Init的报文，再发送携带状态为Up的报文到UNI-3，UNI-3接收到携带状态为Up的报文，标志着BFD会话建立成功。BFD会话建立成功后，BFD会话的第一接口每间隔第一预设时间向BFD会话的第二接口发送请求报文，请求报文中所携带的状态为Up,若第二接口接收到所述请求报文，则向第一接口返回响应报文，响应报文中所携带的状态为Up，若第二接口在第二预设时间内未接收到请求报文，则自动将BFD会话状态标志为Down，如果第一接口在第二预设时间内未接收到响应报文，也自动将BFD会话状态标志为Down，会话建立成功后，此过程将持续循环往复，以实时检测路径的故障。所述第一预设时间和第二预设时间是本领域技术人员根据经验或所应用的网络故障检测需求分析得出的。

在该L3VPN网络的场景下，如图13所示，以PE-1和PE-2分别到目标节点的链路同时中断为例，演示本发明实施例的效果。当PE-1和PE-2分别到目标节点的链路，即UNI-1到UNI-6、UNI-2到UNI-8、UNI-3到UNI-7、UNI-4到UNI-9这4条链路中断时，物理层感知到此故障，使链路两端的接口状态均变为Down，即接口关闭，不再收发报文。如图10所示，由于BFD-1、BFD-2、BFD-3和BFD-4的第二接口分别为UNI-3、UNI-4、UNI-1和UNI-2。因当BFD会话的第二接口关闭时，BFD会话的报文无法正常传达到此接口，BFD会话的状态也会变为Down，那么这4个BFD会话的状态也为Down。如图12所示，路由序号601、602的路由信息分别与BFD-1所绑定，路由序号603、604的路由信息分别与BFD-2所绑定，路由序号610、611的路由信息分别与BFD-3所绑定，路由序号612、613的路由信息分别与BFD-4所绑定，随着4个BFD会话的状态为Down，与这4个BFD会话绑定的路由信息也随之被撤销，即图12中路由序号601到604，610到612的8个路由信息全部撤销。

当业务报文由PE-3发送给PE-1，想要到达目标节点CE-1、CE-2时，由于PE-1上不存在能够到达CE-1和CE-2的路由，所述业务报文被丢弃。同理，当业务报文由PE-3发送给PE-2，PE-2上不存在能够到达CE-1和CE-2的路由，所述业务报文被丢弃，从而不会形成路由环路。

在该L3VPN网络的场景下，如图14所示，以PE-1和PE-2分别到CE-1的链路，PE-3到PE-1的链路这3个链路中断为例，演示本发明实施例的效果。当PE-1和PE-2分别到CE-1的链路，UNI-1到UNI-6、UNI-3到UNI-7这2条链路中断时，物理层感知到此故障，使链路两端的接口状态均变为Down。如图10所示，由于BFD-1的其中一个接口为UNI-3，BFD-3的其中一个接口为UNI-1，因这2个BFD会话的一个接口的接口状态为Down，那么这2个BFD会话的状态也为Down。如图12所示，路由序号601、602的路由信息分别与BFD-1所绑定，路由序号610、611的路由信息分别与BFD-3所绑定，随着2个BFD会话的状态为Down，与这2个BFD会话绑定的路由信息也随之撤销，即图12中路由序号601、602、610、611的4个路由信息全部撤销。由于PE-3到PE-1的链路中断，业务报文无法由PE-3发送到PE-1，只能发送给PE-2。PE-2上不存在能够到达CE-1的路由，故发送到CE-1的业务报文被丢弃，从而不会形成路由环路。同时，由于只撤销了可能引起环路的路由信息，经过PE-2到达CE-2的路由信息和依次经过PE-2、PE-1到达CE-2的路由信息依旧存在，故发送到CE-2的业务报文仍能路由可达。

实施例4:

如图15所示，是本发明实施例的防止主备节点间路由环路的装置的架构示意图。本实施例的防止主备节点间路由环路的装置包括一个或多个处理器21以及存储器22。其中，图15中以一个处理器21为例。

处理器21和存储器22可以通过总线或者其他方式连接，图15中以通过总线连接为例。存储器22作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序和非易失性计算机可执行程序，如实施例1中的防止主备节点间路由环路的方法。处理器21通过运行存储在存储器22中的非易失性软件程序和指令，从而执行防止主备节点间路由环路的方法。存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器22可选包括相对于处理器21远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器21。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。所述程序指令/模块存储在所述存储器22中，当被所述一个或者多个处理器21执行时，执行上述实施例1和实施例2中的防止主备节点间路由环路的方法，例如，执行以上描述的图1、图2、图4、图6和图11所示的各个步骤。

值得说明的是，上述装置和系统内的模块、单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明的处理方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。本领域普通技术人员可以理解实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，包括目标节点、主节点和备节点，目标节点分别与主节点和备节点存在连接关系，主节点和备节点之间存在连接关系，所述方法包括：

找到依次经过主节点和备节点后到达目标节点的第一备用路径，以及依次经过备节点和主节点后到达目标节点的第二备用路径；

建立分别用于检测第一备用路径是否故障的第一会话，以及检测第二备用路径是否故障的第二会话；

若确认第一备用路径故障和/或第二备用路径故障，则将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理和/或经过第二备用路径的路由信息进行撤销处理。

2.根据权利要求1所述的防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，在所述第一会话中，具体包括：

每间隔第一预设时间，所述主节点沿第一备用路径向所述备节点上用于与目标节点连接的出接口发送请求报文；

若所述出接口接收到请求报文，则沿第一备用路径向主节点返回响应报文；

所述主节点监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，若所述主节点未能接收到所述响应报文，则确认第一备用路径故障，否则，第一备用路径正常。

3.根据权利要求2所述的防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，

当确认到所述第一备用路径和所述第二备用路径都正常或都故障时，将所述第二预设时间设置为预设最大值；

当确认到所述第一备用路径或所述第二备用路径之一故障时，将所述第二预设时间设置为预设最小值；

其中，所述预设最大值是能够设置的最大的第二预设时间，所述预设最小值是能够设置的最小的第二预设时间。

4.根据权利要求2所述的防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，若所述主节点未能接收到所述响应报文，则确认第一备用路径故障，具体包括：

若所述主节点在第二预设时间内未能接收到响应报文，则再次发送请求报文，并监测在第二预设时间内能否接收到所述响应报文，直至所述主节点未能接收到响应报文的次数达到预设次数，则确认第一备用路径故障。

5.根据权利要求1-4任一所述的防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理具体包括：

查找路由表中主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的一条或者多条路由信息，将相应一条或者多条条路由信息删除或标记为无效。

6.根据权利要求1-4任一所述的防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，在所述将路由表中经过第一备用路径的路由信息进行撤销处理后，所述方法还包括：

若所述第一会话检测到第一备用路径的故障已恢复，则查找路由表中主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的一条或者多条路由信息，将相应一条或者多条条路由信息标记为有效，或向路由表中添加主节点，相应主节点的下一跳为备节点且目的地为目标节点的路由信息。

7.根据权利要求1-4任一所述的防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，所述目标节点的数量为一个或多个，多个目标节点能够与同一个主节点和同一个备节点存在连接关系，将所述主节点和备节点视为一对主备节点，一个目标节点能够与多对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系，任一一对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系，且任一一对主备节点中的主节点和备节点与其他主节点和备节点不存在连接关系。

8.根据权利要求7所述的防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，当多个目标节点且多个目标节点与同一个主节点和同一个备节点存在连接关系时，所述多个目标节点分别为第一目标节点、第二目标节点、…、第n目标节点，n是整数且n＞=2；

找到依次经过主节点和备节点后到达第一目标节点的第一备用路径，和依次经过主节点和备节点后到达第二目标节点的第三备用路径，…，和依次经过主节点和备节点后到达第n目标节点的第2n-1备用路径；

找到依次经过备节点和主节点后到达第一目标节点的第二备用路径，和依次经过备节点和主节点后到达第二目标节点的第四备用路径，…，和依次经过备节点和主节点后到达第n目标节点的第2n备用路径；

建立分别用于检测第一备用路径、第二备用路径、…、第2n备用路径是否故障的第一会话、第二会话、…、第2n会话；

若确认第m备用路径故障，则将路由表中经过第m备用路径的路由信息进行撤销处理，m是整数且1＜m≤2n。

9.根据权利要求7所述的防止主备节点间路由环路的方法，其特征在于，当一个目标节点与多对主备节点中的主节点和备节点存在连接关系时，所述多对主备节点中的主节点和备节点分别为第一主节点和第一备节点、第二主节点和第二备节点、…、第n主节点和第n备节点，n是整数且n＞1；

找到依次经过第一主节点和第一备节点后到达目标节点的第一备用路径，和依次经过第二主节点和第二备节点后到达目标节点的第三备用路径，…，和依次经过第n主节点和第n备节点后到达目标节点的第2n-1备用路径；

找到依次经过第一备节点和第一主节点后到达目标节点的第二备用路径，和依次经过第二备节点和第二主节点后到达目标节点的第四备用路径，…，和依次经过第n备节点和第n主节点后到达目标节点的第2n备用路径；

建立分别用于检测第一备用路径、第二备用路径、…、第2n备用路径是否故障的第一会话、第二会话、…、第2n会话；

若确认第m备用路径故障，则将路由表中经过第m备用路径的路由信息进行撤销处理，m是整数且1＜m≤2n。

10.一种防止主备节点间路由环路的装置，其特征在于，所述装置包括：

至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，用于执行权利要求1-9任一所述的防止主备节点间路由环路的方法。

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