CN116438786A - 位索引显式复制快速重路由 - Google Patents

Abstract

一种位索引显式复制(bit index explicit replication，BIER)域中的网络节点实现的方法，用于提供快速重路由保护。所述方法包括：复制所述网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)；将复制的BIRT中的邻居节点更改为多个备份邻居节点中的一个，以生成备份BIRT；从所述备份BIRT导出备份位索引转发表(bit index forwarding table，BIFT)；当所述邻居节点发生故障时，根据所述备份BIFT转发数据包。

Description

位索引显式复制快速重路由

相关申请案的交叉引用

本专利申请要求由陈怀谟2020年10月23日提交的且标题为“位索引显式复制快速重路由(Bit Index Explicit Replication Fast Reroute)”的美国临时专利申请第63/104,985号的权益，该美国临时专利申请通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及快速重路由(fast re-route，FRR)保护领域，具体是涉及针对位索引显式复制(bit index explicit replication，BIER)域中节点故障的FRR保护。

背景技术

BIER机制提供了通过BIER域优化的多播数据包转发。BIER域可能不需要使用协议来显式构建多播分发树。此外，BIER域可能不需要中间节点来维护任何逐流状态。在2017年11月出版的由IJ.Wijnands等人所著的标题为“使用位索引显式复制(bit index explicitreplication，BIER)的多播(Multicast Using Bit Index Explicit Replication(BIER))”的互联网工程任务组(internet engineering task force，IETF)文件征求意见(request for comment，RFC)8279中进一步详细地描述了BIER。

发明内容

所公开的方面/实施例提供了用于BIER域的快速重路由过程。为了方便快速重路由过程，复制网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)，为邻居节点生成备份BIRT。当邻居节点是备份BIRT中目的网络节点的下一跳时，用多个备份邻居节点中的一个替换备份中的邻居节点。从备份BIRT导出备份位索引转发表(bit indexforwarding table，BIFT)。然后，当邻居节点发生故障时，根据备份BIFT转发数据包。快速重路由过程还能够利用无环路备份(loop-free alternate，LFA)来减少冗余数据包。因此，改进了BIER域内的数据包路由。

第一方面涉及一种位索引显式复制(bit index explicit replication，BIER)域中的网络节点实现的方法，包括：复制所述网络节点的位索引路由表(bit index routingtable，BIRT)；将复制的BIRT中的邻居节点更改为多个备份邻居节点中的一个，以生成备份BIRT；从所述备份BIRT导出备份位索引转发表(bit index forwarding table，BIFT)；当所述邻居节点发生故障时，根据所述备份BIFT转发数据包。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的基本无环路备份(loop-freealternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的远程无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的拓扑无关无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，导出所述备份BIFT包括使用来自所述备份BIRT的每个目的BFR的位串为所述备份BIFT中的每个目的网络节点生成转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，导出所述备份BIFT包括通过将逻辑或运算应用于所述目的网络节点中的两个或两个以上的位串，为所述备份BIRT中共享相同下一跳的所述两个或两个以上目的网络节点生成转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，当根据所述备份BIFT转发所述数据包时，使用所述备份BIFT中的转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，在导出所述备份BIFT之后检测到所述邻居节点发生故障。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述备份BIRT中的所述目的网络节点由位转发路由器标识符(bit forwarding router identifier，BFR-id)、集合索引和位串表示。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述网络节点是位转发路由器(bit forwarding router，BFR)，并且所述邻居节点是位转发路由器邻居(bit forwarding router neighbor，BFR-NBR)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述目的网络节点为位转发出口路由器(bit forwarding egress router，BFER)。

第二方面涉及一种位索引显式复制(bit index explicit replication，BIER)域中的网络节点，包括：存储指令的存储器；耦合到所述存储器的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器用于执行所述指令以使所述网络节点：复制所述网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)；将复制的BIRT中的邻居节点更改为多个备份邻居节点中的一个，以生成备份BIRT；从所述备份BIRT导出备份位索引转发表(bit indexforwarding table，BIFT)；当所述邻居节点发生故障时，根据所述备份BIFT转发数据包。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的基本无环路备份(loop-freealternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的远程无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的拓扑无关无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，为了导出所述备份BIFT，所述一个或多个处理器用于执行所述指令，以使所述网络节点使用来自所述备份BIRT的每个目的BFR的位串为所述备份BIFT中的每个目的网络节点生成转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)，以导出所述备份BIFT。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，为了导出所述备份BIFT，所述一个或多个处理器用于执行所述指令，以使所述网络节点通过将逻辑或运算应用于所述目的网络节点中的两个或两个以上的位串，为所述备份BIRT中共享相同下一跳的所述两个或两个以上目的网络节点生成转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述网络节点是位转发路由器(bit forwarding router，BFR)，并且所述邻居节点是位转发路由器邻居(bit forwarding router neighbor，BFR-NBR)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述目的网络节点为位转发出口路由器(bit forwarding egress router，BFER)。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述一个或多个处理器用于执行所述指令，以使所述网络节点在导出所述备份BIFT之后检测到所述邻居节点发生故障。

可选地，在前述方面中的任一个中，该方面的另一种实现方式提供，所述备份BIRT中的所述目的网络节点由位转发路由器标识符(bit forwarding router identifier，BFR-id)、集合索引和位串表示。

第三方面涉及一种位索引显式复制(bit index explicit replication，BIER)域中的网络节点，包括：用于复制所述网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)的复制装置；用于将复制的BIRT中的邻居节点更改为多个备份邻居节点中的一个以生成备份BIRT的更改装置；用于从所述备份BIRT导出备份位索引转发表(bit indexforwarding table，BIFT)的导出装置；用于在所述邻居节点发生故障时根据所述备份BIFT转发数据包的转发装置。

为了清楚起见，任一上述实施例可以与上述其它任何一个或多个实施例组合以创建在本发明范围内的新实施例。

根据以下结合附图和权利要求书的具体实施方式，将会更清楚地理解这些和其它特征。

附图说明

为了更完整地理解本发明，结合附图和具体实施方式，参考以下简要描述，其中，相同的附图标记表示相同的部件。

图1为包括BIER域的BIER拓扑的示意图。

图2为网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)的示意图。

图3为网络节点的位索引转发表(bit index forwarding table，BIFT)的示意图。

图4为根据本发明实施例的网络节点的快速重路由(fast reroute，FRR)BIRT的示意图。

图5为根据本发明实施例的网络节点的FRR BIFT的示意图。

图6为根据本发明实施例的BIER域中的网络节点实现的方法。

图7为根据本发明实施例的网络装置的示意图。

具体实施方式

首先应该理解，尽管下文提供了一个或多个实施例的说明性实现方式，但所公开的系统和/或方法可使用任意数量的技术来实现，无论这些技术是当前已知还是现有的。本发明绝不限于下文所说明的说明性实现方式、附图和技术，包括本文所说明和描述的示例性设计和实现方式，而是可在所附权利要求书的范围以及其等效部分的完整范围内修改。

已经提出的在BIER域中提供FRR的一种技术要求位转发路由器(bit forwardingrouter，BFR-NBR)在邻居位转发路由器(neighbor bit forwarding router，BFR-NBR)发生故障时使用路由底层隧道将数据包路由到备份BFR。然而，这种技术有缺点。首先，除非建立了路由底层隧道，否则该技术将不起作用。此外，该技术无法防止冗余数据包在BIER域内发射。

本文公开了一种用于BIER域的快速重路由过程，所述过程克服了上述问题中的一个或多个。为了方便快速重路由过程，复制网络节点的位索引路由表(bit index routingtable，BIRT)，为邻居节点生成快速重路由(fast re-reroute，FRR)-BIRT(又名备份BIRT)。当邻居节点是FRR-BIRT中目的网络节点的下一跳时，用多个备份邻居节点中的一个替换所述FRR-BIRT中的邻居节点。从FRR-BIRT导出FRR位索引转发表(FRR bit index forwardingtable，FRR-BIFT)(又名备份BIFT)。然后，当邻居节点发生故障时，根据FRR-BIFT转发数据包。快速重路由过程还能够利用无环路备份(loop-free alternate，LFA)来减少冗余数据包。因此，改进了BIER域内的数据包路由。

图1为包括BIER域102的BIER拓扑100的示意图。BIER域102可以是较大的BIER域(未示出)的一部分。因此，BIER域102在本文中可以被称为BIER子域。BIER域102包括多个网络节点104、106、108、110、112、114、116和118。虽然在BIER域102中示出了八个网络节点104-118，但在实际应用中可以包括更多或更少的节点。

为了便于讨论，所有网络节点104-118都被赋予了字母名称。例如，网络节点104具有名称A，网络节点106具有名称B，网络节点108具有名称C，网络节点110具有名称D，网络节点112具有名称E，网络节点114具有名称F，网络节点116具有名称G，网络节点118具有名称H。

网络节点104-118中的每一个是位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。一些网络节点，即网络节点104、110、112、114和118，设置在BIER域102的边缘。从BIER域102外部接收多播数据包的网络节点104、110、112、114和118可以被称为入口BFR(ingress BFR，BFIR)。从BIER域102中发射多播数据包的网络节点104、110、112、114和118可以被称为出口BFR(egress BFR，BFER)。根据多播数据包流量的方向，网络节点104-118中的每一个可以充当BFIR或BFER。

网络节点104、110、112、114和118中的每一个在本文中可以被称为目的网络节点。网络节点104、110、112、114和118各自分配有BFR标识符(BFR identifier，BFR-id)、集合索引(set index，SI)和位串。例如，网络节点110的BFR-id为1，SI为0，位串为00001(在图1中统称为1(0:00001))。网络节点114的BFR-id为2，SI为0，位串为00010(统称为2(0:00010))。网络节点112的BFR-id为3，SI为0，位串为00100(统称为3(0:00100))。网络节点118的BFR-id为4，SI为0，位串为01000(统称为4(0:01000))。网络节点104的BFR-id为5，SI为0，位串为10000(统称为5(0:100000))。

网络节点104-118中的每一个具有一个或多个邻居节点。如本文所使用的，邻居节点是指距离网络节点仅一跳的网络节点。例如，网络节点106在图1中具有四个邻居节点，即网络节点104、网络节点108、网络节点112和网络节点116。事实上，网络节点104、网络节点108、网络节点112和网络节点116中的每一个距离网络节点106仅一跳。

图1中的网络节点104-118通过链路120耦合到彼此并相互通信。链路120可以是有线的、无线的或它们的某种组合。链路120中的每一个都具有成本。例如，网络节点106与网络节点112之间的链路成本为2，如图1中所示。同样，网络节点106与网络节点116之间的链路成本为2，且网络节点116与网络节点110之间的链路成本也为2。对于图1中没有在链路120旁示出数值的任何链路，默认成本为1。例如，网络节点106与网络节点104之间的链路成本为1。

图2为网络节点(例如，网络节点106)的位索引路由表(bit index routingtable，BIRT)200的示意图。图1中的BIER拓扑100中的网络节点104-118中的每一个都构建并维护BIRT 200。BIRT 200可以使用例如考虑到网络节点之间的链路120的成本的链路状态数据库(link state database，LSDB)来构建和维护。

图2中描绘的BIRT 200是构建在图1中的网络节点106上的BIRT 200。如图所示，BIRT 200包括三列信息。第一列202包括BIER拓扑100中每个目的网络节点的BFR-id。第二列204包括与每个目的网络节点相关联的前缀(目的BFER的BFR前缀)。第三列206标识用于到达第一列202中标识的目的网络节点的网络节点106的邻居节点(BFR-NBR)，这就是第三列206中的邻居节点也可以被称为网络节点106的下一跳的原因。

BIRT 200中的第一行208指示到目的节点D(又名网络节点110或BFR-id为1的网络节点)的最短路径上的BFR-NBR(或下一跳)是网络节点C(又名网络节点108)。BIRT 200中的第二行210指示到目的节点F(又名网络节点114,或BFR-id为2的网络节点)的最短路径上的BFR-NBR是网络节点C。BIRT 200中的第三行212指示到目的节点E(又名网络节点112，或BFR-id为3的网络节点)的最短路径上的BFR-NBR是网络节点E。BIRT 200中的第四行214指示到目的节点H(又名网络节点118，或BFR-id为4的网络节点)的最短路径上的BFR-NBR是网络节点C。BIRT 200中的第五行216指示到目的节点A(又名网络节点104，或BFR-id为5的网络节点)的最短路径上的BFR-NBR是网络节点A。值得注意的是，BIRT 200中的第一行208、第二行210和第四行214中的目的网络节点各自的SI均为0，且具有与网络节点C相同的BFR-NBR。

图3为网络节点(例如，网络节点106)的位索引转发表(bit index forwardingtable，BIFT)300的示意图。图1中的BIER拓扑100中的网络节点104-118中的每一个基于网络节点104-118构建的BIRT(例如，BIRT 200)导出BIFT 300。

图3中描绘的BIFT 300是构建在图1中的网络节点106上的BIFT 300。如图所示，BIFT 300包括三列信息。BIFT 300中的第一列302和第三列306与图2的BIRT 200中的第一列202和第三列206相同。然而，第二列304包括转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

由于BIFT 300中的第一行308、第二行310和第四行314中BFR-id为1、2和4的目的网络节点各自的SI为0，且各自具有与网络节点C相同的BFR-NBR，这些行的F-BM是BFR-id为1、2和4的目的节点的位串的组合。具体是，逻辑或运算应用于BFR-id为1、2和4的目的节点的位串。位串00001、00010和01000的逻辑OR导致BIFT 300中的第一行308、第二行310和第四行314中的F-BM为01011。

由于除了具有网络节点E的BFR-NBR的目的网络节点E(又名网络节点112)之外，没有其它目的网络节点，因此BIFT 300的第三行312中的F-BM与目的网络节点E的位串相同，即00100。同样地，由于除了具有网络节点A的BFR-NBR的目的网络节点A(又名网络节点104)之外，没有其它目的网络节点，因此BIFT 300的第五行316中的F-BM与目的网络节点A的位串相同，即10000。

图4为根据本发明实施例的网络节点(例如，网络节点106)的快速重路由(fastreroute，FRR)BIRT 400的示意图。FRR BIRT 400在本文中可以被称为备份BIRT。图1中的BIER拓扑100中的网络节点104-118中的每一个都为每个BFR-NBR构建并维护FRR BIRT400。与图2中的BIRT 200不同，图4的BIRT 400是在预期BFR-NBR发生故障时构建的。作为示例，图4中描绘的BIRT 400是由图1中的网络节点106在预期邻居节点C(又名网络节点108)发生故障时构建的BIRT 400。网络节点106还将为邻居节点G、E和A构建类似的FRR BIRT。

在一个实施例中，网络节点106通过复制图2的BIRT 200开始构建FRR BIRT 400。一旦BIRT 200被复制，当邻居节点C是FRR-BIRT 400中目的网络节点的下一跳时，网络节点106用多个备份BFR-NBR中的一个替换FRR-BIRT 400中的邻居节点C。也就是说，BIRT 400中的第一列402和第二列404与图2的BIRT 200中的第一列202和第二列204相同。然而，FRRBIRT 400的第三列406被更新，使得邻居节点C被替换为用于特定目的地的不同下一跳。具体是，当网络节点C发生故障时，网络节点B发射的数据包必须使用网络节点G作为到达目的节点D的下一跳。当网络节点C发生故障时，网络节点B发射的数据包必须使用网络节点E作为到达目的节点F的下一跳。同样，当网络节点C发生故障时，网络节点B发射的数据包必须使用网络节点G作为到达目的节点H的下一跳。列406的其余部分保持不变。

根据更新，FRR BIRT 400中的第一行408指示到目的节点D的最短路径上的BFR-NBR(或下一跳)现在是网络节点G(而不是网络节点C)。FRR BIRT 400中的第二行410指示到目的节点F的最短路径上的BFR-NBR现在是网络节点E(而不是网络节点C)。FRR BIRT 400中的第三行412仍然指示到目的节点E的最短路径上的BFR-NBR是网络节点E。FRR BIRT 400中的第四行414指示到目的节点H的最短路径上的BFR-NBR现在是网络节点G(而不是网络节点C)。FRR BIRT 400中的第五行416现在指示到目的节点A的最短路径上的BFR-NBR仍然是网络节点A。值得注意的是，BIRT 200中的第一行208、第二行210和第四行214中的目的网络节点各自的SI为0，且具有与网络节点C相同的BFR-NBR。

图5为根据本发明实施例的网络节点的FRR BIFT 500的示意图。FRR BIFT 500在本文中可以被称为备份BIFT。图1中的BIER拓扑100中的网络节点104-118中的每一个基于网络节点104-118构建的FRR BIRT(例如，FRR BIRT 400)导出FRR BIFT 500。

图5中描绘的FRR BIFT 500是构建在图1中的网络节点106上的FRR BIFT 500。如图所示，FRR BIFT 500包括三列信息。FRR BIFT 500中的第一列502和第三列506与图4的FRR BIRT 400中的第一列402和第三列406相同。然而，第二列504包括已经被更新的F-BM，如下所述。

由于FRR BIFT 500中的第一行508和第四行514中BFR-id为1和4的目的网络节点各自的SI为0，且各自具有与网络节点G相同的BFR-NBR，这些行的F-BM是BFR-id为1和4的目的节点的位串的组合。具体是，逻辑或运算应用于BFR-id为1和4的目的节点的位串。位串00001和01000的逻辑OR导致FRR BIFT 500中的第一行508和第四行514中的F-BM为01001。

由于FRR BIFT 500中的第二行510和第三行512中BFR-id为2和3的目的网络节点各自的SI为0，且各自具有与网络节点E相同的BFR-NBR，这些行的F-BM是BFR-id为2和3的目的节点的位串的组合。具体是，逻辑或运算应用于BFR-id为2和3的目的节点的位串。位串00010和00100的逻辑OR导致FRR BIFT 500中的第二行510和第三行512中的F-BM为00110。

由于除了具有网络节点A的BFR-NBR的目的网络节点A(又名网络节点104)之外，没有其它目的网络节点，因此FRR BIFT 500的第五行516中的F-BM与目的网络节点A的位串相同，即10000。一旦如上所述导出FRR BIFT 500，当邻居节点C发生故障时，就可以根据FRRBIFT 500转发数据包(例如，多播数据包)。

图6为根据本发明实施例的BIER域中的网络节点实现的方法。网络节点可以是网络节点106，且BIER域可以是BIER域102。在框602中，网络节点106复制网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)。

在框604中，网络节点106将复制的BIRT中的邻居节点更改为多个备份邻居节点中的一个，以生成备份BIRT(又名FRR-BIRT)。在一个实施例中，目的网络节点的多个备份邻居节点中的一个是目的网络节点的基本无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。在2008年出版的由A.Atlas等人所著的标题为“IP快速重路由的基本规范：无环路备份(Basic Specification for IP Fast Reroute:Loop-FreeAlternates)”的互联网工程任务组(internet engineering task force，IETF)文件征求意见(request for comment，RFC)5286中详细地描述了基本LFA。在一个实施例中，目的网络节点的多个备份邻居节点中的一个是目的网络节点的远程LFA BFR。在2015年4月出版的由S.Bryant等人所著的标题为“远程无环路备份(Loop-Free Alternate，LFA)快速重路由(Fast Reroute，FRR)(Remote Loop-Free Alternate(LFA)Fast Reroute(FRR))”的IETF文件RFC 7490中详细地描述了远程LFA。在一个实施例中，目的网络节点的多个备份邻居节点中的一个是目的网络节点的拓扑无关(topology independent，TI)LFA BFR。在2021年6月出版的由S.Litkowski等人所著的标题为“使用分段路由的拓扑无关快速重路由(TopologyIndependent Fast Reroute using Segment Routing)”的IETF文件中详细地描述了TILFA。

在框606中，网络节点106从备份BIRT导出备份位索引转发表(bit indexforwarding table，BIFT)。在一个实施例中，导出备份BIFT包括使用来自备份BIRT的每个目的BFR的位串为备份BIFT中的每个目的网络节点生成F-BM。在一个实施例中，导出备份BIFT包括通过将逻辑或运算应用于两个或两个以上目的网络节点的位串，为备份BIRT中共享相同下一跳的两个或两个以上目的网络节点生成F-BM。

在框608中，当邻居节点发生故障时，网络节点106根据备份BIFT转发数据包。在一个实施例中，网络节点106在导出备份BIFT之后检测到邻居节点发生故障。也就是说，在检测到任何故障之前，备份BIFT已经构建在网络节点106上。

图7为网络装置700(例如，网络节点、目的节点、邻居节点等)的示意图。网络装置700适合于实现如本文所述的公开实施例。网络装置700包括：用于接收数据的入口端口/入口装置710和接收器单元(Rx)/接收装置720；用于处理数据的处理器、逻辑单元或中央处理单元(central processing unit，CPU)/处理装置730；用于发射数据的发射器单元(Tx)/发射装置740和出口端口/出口装置750；用于存储数据的存储器/存储器装置760。网络装置700还可以包括光-电(optical-to-electrical，OE)组件和电-光(electrical-to-optical，EO)组件，这些组件耦合到入口端口/入口装置710、接收器单元/接收装置720、发射器单元/发射装置740和出口端口/出口装置750，用于光或电信号的进出。

处理器/处理装置730由硬件和软件实现。处理器/处理装置730可以实现为一个或多个CPU芯片、内核(例如，作为多核处理器)、现场可编程门阵列(field-programmablegate array，FPGA)、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)和数字信号处理器(digital signal processor，DSP)。处理器/处理装置730与入口端口/入口装置710、接收器单元/接收装置720、发射器单元/发送装置740、出口端口/出口装置750和存储器/存储器装置760通信。处理器/处理装置730包括BIER快速重路由模块770。BIER快速重路由模块770能够实现本文所公开的方法。因此，包括BIER快速重路由模块770对网络装置700的功能提供了实质性改进，并实现了网络装置700向不同状态的转变。或者，BIER快速重路由模块770实现为存储在存储器/存储器装置760中并由处理器/处理装置730执行的指令。

网络装置700还可以包括输入和/或输出(input and/or output，I/O)或设备/I/O装置780，用于与用户之间的数据通信。I/O设备或I/O装置780可以包括输出设备，例如用于显示视频数据的显示器、用于输出音频数据的扬声器等。I/O设备或I/O装置780还可以包括输入设备，例如键盘、鼠标、导航球等，和/或用于与此类输出设备交互的相应接口。

存储器/存储器装置760包括一个或多个磁盘、磁带机以及固态硬盘，并且可以用作溢出数据存储设备，以在选择程序来执行时存储此类程序以及存储在执行程序过程中读取的指令和数据。存储器/存储器装置760可以是易失性和/或非易失性的，并且可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、三重内容可寻址存储器(ternary content-addressable memory，TCAM)和/或静态随机存取存储器(static random-access memory，SRAM)。

虽然本发明提供了若干个实施例，但应当理解，所公开的系统和方法也可通过其它多种具体形式体现，而不会背离本发明的精神或范围。当前的这些示例被认为是说明性的而非限制性的，并且意图不限于本文给出的细节。例如，各种元件或组件可以组合或集成在另一个系统中，或者可以省略或不实现某些特征。

此外，在各种实施例中描述和示出为分立的或单独的技术、系统、子系统和方法，在不背离本发明的范围的情况下，可以与其它系统、组件、技术或方法组合或集成。本领域技术人员可以确定改变、替换和更改的其它示例，并在不背离本发明的精神和范围的情况下作出改变、替换和更改。

Claims (22)

1.一种位索引显式复制(bit index explicit replication，BIER)域中的网络节点实现的方法，其特征在于，包括：

复制所述网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)；

将复制的BIRT中的邻居节点更改为多个备份邻居节点中的一个，以生成备份BIRT；

从所述备份BIRT导出备份位索引转发表(bit index forwarding table，BIFT)；

当所述邻居节点发生故障时，根据所述备份BIFT转发数据包。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的基本无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的远程无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的拓扑无关无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，导出所述备份BIFT包括使用来自所述备份BIRT的每个目的BFR的位串为所述备份BIFT中的每个目的网络节点生成转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，导出所述备份BIFT包括通过将逻辑或运算应用于所述目的网络节点中的两个或两个以上的位串，为所述备份BIRT中共享相同下一跳的所述两个或两个以上目的网络节点生成转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，当根据所述备份BIFT转发所述数据包时，使用所述备份BIFT中的转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其特征在于，还包括在导出所述备份BIFT之后检测到所述邻居节点发生故障。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述备份BIRT中的所述目的网络节点由位转发路由器标识符(bit forwarding router identifier，BFR-id)、集合索引和位串表示。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络节点是位转发路由器(bit forwarding router，BFR)，并且所述邻居节点是位转发路由器邻居(bitforwarding router neighbor，BFR-NBR)。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，还包括当所述邻居节点是所述备份BIRT中目的网络节点的下一跳时，用所述目的网络节点的所述多个备份邻居节点中的一个替换所述备份BIRT中的所述邻居节点，并且所述目的网络节点是位转发出口路由器(bit forwarding egress router，BFER)。

12.一种位索引显式复制(bit index explicit replication，BIER)域中的网络节点，其特征在于，包括：

存储指令的存储器；

耦合到所述存储器的一个或多个处理器，其中所述一个或多个处理器用于执行所述指令以使所述网络节点：

复制所述网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)；

将复制的BIRT中的邻居节点更改为多个备份邻居节点中的一个，以生成备份BIRT；

从所述备份BIRT导出备份位索引转发表(bit index forwarding table，BIFT)；

当所述邻居节点发生故障时，根据所述备份BIFT转发数据包。

13.根据权利要求12所述的网络节点，其特征在于，目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的基本无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

14.根据权利要求12所述的网络节点，其特征在于，目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的远程无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

15.根据权利要求12所述的网络节点，其特征在于，目的网络节点的多个备份邻居节点中的所述一个是所述目的网络节点的拓扑无关无环路备份(loop-free alternate，LFA)位转发路由器(bit forwarding router，BFR)。

16.根据权利要求12-15中任一项所述的网络节点，其特征在于，为了导出所述备份BIFT，所述一个或多个处理器用于执行所述指令，以使所述网络节点使用来自所述备份BIRT的每个目的BFR的位串为所述备份BIFT中的每个目的网络节点生成转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)，以导出所述备份BIFT。

17.根据权利要求12-15中任一项所述的网络节点，其特征在于，为了导出所述备份BIFT，所述一个或多个处理器用于执行所述指令，以使所述网络节点通过将逻辑或运算应用于所述目的网络节点中的两个或两个以上的位串，为所述备份BIRT中共享相同下一跳的所述两个或两个以上目的网络节点生成转发位掩码(forwarding bit mask，F-BM)。

18.根据权利要求12-17中任一项所述的网络节点，其特征在于，所述网络节点是位转发路由器(bit forwarding router，BFR)，并且所述邻居节点是位转发路由器邻居(bitforwarding router neighbor，BFR-NBR)。

19.根据权利要求12-18中任一项所述的网络节点，其特征在于，所述指令还使所述网络节点在所述邻居节点是所述备份BIRT中目的网络节点的下一跳时，用所述目的网络节点的所述多个备份邻居节点中的一个替换所述备份BIRT中的所述邻居节点，并且所述目的网络节点是位转发出口路由器(bit forwarding egress router，BFER)。

20.根据权利要求12-19中任一项所述的网络节点，其特征在于，所述一个或多个处理器用于执行所述指令，以使所述网络节点在导出所述备份BIFT之后检测到所述邻居节点发生故障。

21.根据权利要求12-20中任一项所述的网络节点，其特征在于，所述备份BIRT中的所述目的网络节点由位转发路由器标识符(bit forwarding router identifier，BFR-id)、集合索引和位串表示。

22.一种位索引显式复制(bit index explicit replication，BIER)域中的网络节点，其特征在于，包括：

复制装置，用于复制所述网络节点的位索引路由表(bit index routing table，BIRT)；

更改装置，用于将复制的BIRT中的邻居节点更改为多个备份邻居节点中的一个以生成备份BIRT；

导出装置，用于从所述备份BIRT导出备份位索引转发表(bit index forwardingtable，BIFT)；

转发装置，用于在所述邻居节点发生故障时根据所述备份BIFT转发数据包。

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