CN117499293B - 路由表维护方法、路径选择方法、设备、系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开提出了一种路由表维护方法、路径选择方法、设备、系统及存储介质，所述的路由表维护方法包括：控制设备基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求。
Description
技术领域
本公开涉及计算机通信技术领域，尤其涉及一种路由表维护方法、路径选择方法、设备、系统及存储介质。
背景技术
相关技术中，可编程网关上联多台物理交换机采用ECMP方式构建高可用集群，可编程网关与每台上联交换机间通过多条链路连接，上联的多台交换机之间通常采用堆叠方式进行端口统一管理，但是堆叠方式容易出现网络震荡问题。
发明内容
本公开提供一种路由表维护方法、路径选择方法、设备、系统及存储介质，以解决相关技术中的问题。
本公开的第一方面实施例提出了一种路由表维护方法，该方法包括：
控制设备基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二网络设备的数目为至少一个，所述第二网络设备指所述第一网络设备的上联网络设备；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；
基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；
向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
在本公开的一些实施例中，所述每个二级聚合组至少包含以下信息：
二级聚合组的名称、二级聚合组的IP地址和MAC地址，二级聚合组关联的物理端口。
在本公开的一些实施例中，所述基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，包括：
为至少一个所述二级聚合组中的每个二级聚合组创建对应的三层子接口，并设置每个所述三层子接口的IP地址和MAC地址；
将所述每个二级聚合组与其对应的所述三层子接口建立边界网关协议BGP邻居；
将至少一个所述三层子接口中的所有所述三层子接口创建为一级聚合组；
为所述一级聚合组创建对应的三层子接口。
本公开的第二方面实施例提出了一种路径选择方法，该方法包括：
基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
在本公开的一些实施例中，所述基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
基于所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址，判断所述下一跳地址指向所述第一路由表或第二路由表对应的报文目的地址的范围；
若所述下一跳地址指向所述第一路由表对应的报文目的地址的范围，
则基于所述第一路由表中存储的每个一级聚合组对应的二级聚合组，确定所述下一跳地址指向的二级聚合组；
从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
若所述下一跳地址指向所述第二路由表对应的报文目的地址的范围，
则修改所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址为指向第一路由表对应的报文目的地址的范围的下一跳地址；
从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
在本公开的一些实施例中，所述从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
判断所述用于转发数据的第一物理端口中是否存在状态为不可用的物理端口；
若是，则从被指向的二级聚合组中删除状态为不可用的物理端口；
从剩余的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口；所述剩余的物理端口指被指向的二级聚合组中，删除状态为不可用的物理端口后，剩余的物理端口。
在本公开的一些实施例中，所述从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
利用等价多路径算法，从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
本公开的第三方面实施例提出了一种控制设备，该控制设备包括：
二级聚合组及第二路由表创建单元，用于基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二网络设备的数目为至少一个，所述第二网络设备指所述第一网络设备的上联网络设备；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；
一级聚合组及第一路由表创建单元，用于基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；
发送单元，用于向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
本公开的第四方面实施例提出了一种网络设备，该网络设备包括：
确定单元，用于基于所述第一路由表和第二路由表用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
本公开的第五方面实施例提出了一种路径选择系统，该系统包括：
控制设备和第一网络设备；所述控制设备通过交换机抽象接口SAI与所述第一网络设备连接；
所述控制设备，用于基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二网络设备的数目为至少一个，所述第二网络设备指所述第一网络设备的上联网络设备；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
所述第一网络设备，用于基于所述第一路由表和第二路由表用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口。
本公开的第六方面实施例提出了一种电子设备，其特征在于，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，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本公开第一方面实施例或本公开第二方面实施例所述的方法。
本公开的第七方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行本公开第一方面实施例或本公开第二方面实施例所述的方法。
综上，本公开提出了一种路由表维护方法、路径选择方法、设备、系统及存储介质，所述的方法包括：控制设备基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二网络设备的数目为至少一个，所述第二网络设备指所述第一网络设备的上联网络设备；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。第一网络设备基于所述第一路由表和第二路由表用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口。
通过本公开提供的方案，通过为至少一个所述二级聚合组中的每个二级聚合组创建对应的三层子接口，将至少一个所述三层子接口中的所有所述三层子接口创建为一级聚合组，能够将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组并生成第二路由表，并通过为每个二级聚合组创建三层子接口，能够将所有二级聚合组聚合为一级聚合组并生成第一路由表，用户业务的数据转发请求中的路由配置无需关注第一网络设备的每个端口，只需与一级聚合组关联即可实现用户业务的数据转发路径的选择，与上联的多台交换机之间通常采用堆叠方式进行端口统一管理相比，网络不容易震荡，且大大降低了路由表的规模。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例提供的路由表维护方法的流程示意图；
图2为本公开实施例提供的路径选择方法的流程示意图；
图3为本公开实施例提供的确定用于转发数据的第一物理端口的方法的流程示意图；
图4为本公开实施例提供的控制设备的结构示意图；
图5为本公开实施例提供的网络设备的结构示意图；
图6为本公开实施例提供的路径选择系统的结构示意图；
图7为本公开应用示例提供的路径选择架构的架构示意图；
图8为本公开应用示例提供的路径选择方法的流程示意图；
图9为本公开应用示例提供的一级聚合组和二级聚合组的示意图；
图10为本公开实施例提供的电子设备的硬件组成结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
为了便于本领域技术人员理解本公开所提供的方案，下面对本公开中出现的技术名词作释义。
云计算（Cloud Computing），一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需求提供给计算机和其他设备。
虚拟私有云（Virtual Private Cloud，简称VPC），云计算环境中一个逻辑独立的资源环境，不同VPC间安全隔离。
等价多路径（Equal Coast Multi Path，简称ECMP）。
天池软件定义网络（Tianchi Software Defined Network，简称Tianchi），中国移动提供的软件定义网络系统，可为大规模云计算提供虚拟化网络服务能力。
域间路由协议（Border Gateway Protocol，简称BGP）。
三层子接口（Level 3 interface，简称L3Intf），一种抽象的虚拟接口，具有IP和MAC属性，通常用作BGP邻居建立和网关下一跳。
开放网络操作系统（Software for Open Networking in the Cloud，简称SONiC），由微软牵头开源的一款开源网络操作系统，拥有丰富的业务功能，可部署于云数据中心的交换设备。
交换机抽象接口（Switch Abstraction Interface，简称SAI），SONiC系统与物理交换机硬件之间交互接口，具有厂商属性，即不同硬件厂商设备的交互接口存在差异，交换机抽象接口为应用提供统一的交互方式。
协议无关的报处理器（Programming Protocol-independent Packet Processor，简称P4），一种用户可根据需求进行自主实现的全新网络协议和数据处理过程。
可编程网关是供用户灵活自定义数据处理过程的交换设备，包括可采用P4可编程语言进行转发行为自定义的云计算网关硬件形态。可编程网关可用于实现云计算网络环境中物理网络与虚拟网络之间的衔接和数据转换，是大规模云网络的重要功能设备之一。
相关技术中，可编程网关承担云网络中互联网出口、数据中心内部网络出口、专有网络出口等重要角色，一方面可编程网关上具备全量虚拟网络（overlay）拓扑信息（本公开中称为下联，实现虚拟局域网互通），同时具有物理网络（underlay）互联能力（本公开中称为上联）。可编程网关上联多台物理交换机，并采用ECMP方式构建高可用集群。可编程网关与每台上联交换机间通过多条链路连接，并形成汇聚链路，上联的多台交换机之间通常采用堆叠或者链路汇聚控制协议（Link Aggregation Control Protocol，简称LACP）等方式进行端口统一管理，但是堆叠和LACP的方式存在以下缺陷：
堆叠方式，控制平面将多台交换机抽象为一台逻辑设备，设备配置、端口信息等统一管理。多台交换机间需通过堆叠协议进行协商。但是堆叠协议为非标准化协议，分属不同厂商额交换机之间可能无法互通；同时堆叠破裂会导致网络震荡，甚至瘫痪。
LACP方式，能够降低堆叠方式带来的风险，但需要在可编程网关设备上增加LACP的实现，以及与上联交换机间构建LACP控制信道。与此同时，可编程网关内部需在不同的链路汇聚组之间做等价路径选择，当上联交换机增多或减少时，需要可编程网关修改代码逻辑进行适配，使用十分不便。
同时，用户可自定义可编程网关的逻辑，底层物理端口汇聚及连接到不同的上联交换机的多个汇聚形成等价关系，需用户业务控制侧感知，并做不同汇聚之间的选择，增加用户业务复杂性。
比如，一种基于可编程交换芯片动态调整等价路径流量的方法，该方法中提出在多条物理等价路径之间根据带宽信息调整流量选择策略，尽可能实现各链路负载均衡。但是没有解决多级等价多路径的管理以及在业务层面对底层路由接口做透明化的问题。
为了解决相关技术中的缺陷，本公开通过为至少一个所述二级聚合组中的每个二级聚合组创建对应的三层子接口，将至少一个所述三层子接口中的所有所述三层子接口创建为一级聚合组，能够将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并通过为每个二级聚合组创建三层子接口，能够将所有二级聚合组聚合为一级聚合组，用户业务的数据转发请求中的路由配置无需关注第一网络设备的每个端口，只需与一级聚合组关联即可实现用户业务的数据转发路径的选择，与上联的多台交换机之间通常采用堆叠方式进行端口统一管理相比，网络不容易震荡，且大大降低了路由表的规模。
下面结合附图及具体实施例对本公开作进一步详细的说明。
本公开实施例提供的路由表维护方法，可由控制设备执行，所述控制设备可以是内含P4芯片的控制器，其中，所述P4芯片可实现SONiC。或者，所述控制设备可以是部署SONiC的网络设备，比如可编程交换机等。
如图1所示，图1为本公开实施例提供的路由表维护方法的流程示意图。本公开实施例提供的第一种路径选择方法，包括以下步骤：
步骤101，控制设备基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二网络设备的数目为至少一个，所述第二网络设备指所述第一网络设备的上联网络设备；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；
在一实施例中，所述连接信息指所述第一网络设备的每个物理端口与第二网络设备的连接信息。
在一实施例中，所述第一网络设备可以是网关设备，比如可编程交换机等可编程网关。所述第一网络设备具有多个物理端口，所述物理端口用于连接网关设备，即第二网络设备，所述第二网络设备与用户设备或终端、服务器等连接，实现数据转发。
在一实施例中，所述第二网络设备为所述第一网络设备的上联设备，所述第二网络设备可以是交换机，所述第二网络设备的数目可以是一个，也可以是多个，不如两个、三个或者四个等，本公开中对此不予限定。
在一实施例中，所述控制设备可通过命令行界面(Command Line Interface，简称CLI)将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组。
在一实施例中，由于所述第二网络设备的数目可以为多个，因此所述二级聚合组的数目也对应的可以为多个。
在一实施例中，每个二级聚合组至少包含以下信息：二级聚合组的名称、二级聚合组的IP地址和MAC地址，二级聚合组关联的物理端口。
步骤102，基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；
在一实施例中，所述三层子接口L3Intf的数目与所述第二网络设备的数目相同。
在一实施例中，所述L3Intf具有IP和MAC属性，通常用作BGP邻居建立和网关下一跳。
基于此，在一实施例中，所述步骤102可包括：
为至少一个所述二级聚合组中的每个二级聚合组创建对应的三层子接口，并设置每个所述三层子接口的IP地址和MAC地址；
将所述每个二级聚合组与其对应的所述三层子接口建立边界网关协议BGP邻居；
将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组；
为所述一级聚合组创建对应的三层子接口。
步骤103，向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
在一实施例中，所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围，即所述第一路由表能够指示所述一级聚合组和二级聚合组的映射关系。
在一实施例中，所述用户业务的数据转发请求中包含目的IP地址和下一跳地址。
综上，本公开通过为至少一个所述二级聚合组中的每个二级聚合组创建对应的三层子接口，将至少一个所述三层子接口中的所有所述三层子接口创建为一级聚合组，能够将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组并生成第二路由表，并通过为每个二级聚合组创建三层子接口，能够将所有二级聚合组聚合为一级聚合组并生成第一路由表，用户业务的数据转发请求中的路由配置无需关注第一网络设备的每个端口，只需与一级聚合组关联即可实现用户业务的数据转发路径的选择，与上联的多台交换机之间通常采用堆叠方式进行端口统一管理相比，网络不容易震荡，且大大降低了路由表的规模。
本公开实施例还提供了一种路径选择方法，可由第一网络设备执行，所述第一网络设备可以是内含P4芯片的可编程网关设备，比如可编程交换机等。
如图2所示，本公开实施例提供的一种路径选择方法，包括以下步骤：
步骤201，基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
在一实施例中，所述第一网络设备基于所述用户业务的数据转发请求中的目的IP地址和下一跳地址，确定所述用户业务的数据转发请求指向的一级聚合组中对应的二级聚合组，并从与所述二级聚合组关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
在一实施例中，所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址，可能指向第一路由表或第二路由表对应的报文目的地址的范围，为了减少用户业务与二级聚合组的关联，实现路由表规模的缩减，可以将指向第二路由表对应的报文目的地址的范围的所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址，修改为指向第一路由表对应的报文目的地址的范围。
在一实施例中，所述步骤201之前，还可包括：
接收控制设备发送的所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；
在一实施例中，所述用户业务的数据转发请求中包含目的IP地址和下一跳地址。
基于此，如图3所示，在一实施例中，所述基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
步骤301，基于所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址，判断所述下一跳地址指向所述第一路由表或第二路由表对应的报文目的地址的范围；若所述下一跳地址指向所述第一路由表对应的报文目的地址的范围，则进入步骤302；
步骤302，则基于所述第一路由表中存储的每个一级聚合组对应的二级聚合组，确定所述下一跳地址指向的二级聚合组；进入步骤304；
若所述下一跳地址指向所述二级聚合组，则进入步骤303；
步骤303，修改所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址为指向第一路由表对应的报文目的地址的范围的下一跳地址；进入步骤304；
步骤304，从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
在一实施例中，上述从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
利用等价多路径ECMP算法，从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
所述ECMP，即存在多条到达同一目的IP地址的相同开销的路径。当所述第一网络设备支持等价路由时，发往所述目的IP地址的三层数据转发流量就可以通过不同的路径分担。在本公开中，比如同一所述第二网络设备与第一网络设备的多个物理端口关联，构成多条路径。因此，确定用于转发数据的第一物理端口可以是多个物理端口，进而实现负载均衡。
在一实施例中，若用于转发数据的第一物理端口中存在状态不可用的端口，则可由其他端口代理完成数据转发，实现路由冗余备份功能。
基于此，在一实施例中，所述从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
判断所述用于转发数据的第一物理端口中是否存在状态为不可用的物理端口；
若是，则从被指向的二级聚合组中删除状态为不可用的物理端口；
从剩余的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口；所述剩余的物理端口指被指向的二级聚合组中，删除状态为不可用的物理端口后，剩余的物理端口。
为了实现本公开实施例提供的路由表维护方法，本公开实施例还提供一种控制设备。如图4所示，图4为本公开实施例提供的一种控制设备的结构示意图。所述控制设备400，包括：
二级聚合组及第二路由表创建单元401，用于基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二网络设备的数目为至少一个，所述第二网络设备指所述第一网络设备的上联网络设备；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；
一级聚合组及第一路由表创建单元402，用于基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；
发送单元403，用于向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
在一实施例中，所述每个二级聚合组至少包含以下信息：
二级聚合组的名称、二级聚合组的IP地址和MAC地址，二级聚合组关联的物理端口。
在一实施例中，所述一级聚合组及第一路由表创建单元402，具体用于：
为至少一个所述二级聚合组中的每个二级聚合组创建对应的三层子接口，并设置每个所述三层子接口的IP地址和MAC地址；
将所述每个二级聚合组与其对应的所述三层子接口建立边界网关协议BGP邻居；
将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组；
为所述一级聚合组创建对应的三层子接口。
为了实现本公开实施例提供的路径选择方法，本公开实施例还提供一种网络设备，如图5所示。图5为本公开实施例提供的网络设备的结构示意图，所述网络设备500，包括：
确定单元501，用于基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
在一实施例中，所述确定单元501，具体用于：
基于所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址，判断所述下一跳地址指向所述第一路由表或第二路由表对应的报文目的地址的范围；
若所述下一跳地址指向所述第一路由表对应的报文目的地址的范围，
则基于所述第一路由表中存储的每个一级聚合组对应的二级聚合组，确定所述下一跳地址指向的二级聚合组；
从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
若所述下一跳地址指向所述第二路由表对应的报文目的地址的范围，
则修改所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址为指向第一路由表对应的报文目的地址的范围的下一跳地址；
从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。在一实施例中，所述确定单元501，具体用于：
判断所述用于转发数据的第一物理端口中是否存在状态为不可用的物理端口；
若是，则从被指向的二级聚合组中删除状态为不可用的物理端口；
从剩余的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口；所述剩余的物理端口指被指向的二级聚合组中，删除状态为不可用的物理端口后，剩余的物理端口。
在一实施例中，所述确定单元501，具体用于：
利用等价多路径算法，从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
需要说明的是：上述实施例提供的控制设备或网络设备在进行路由表维护或路径选择时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将控制设备或网络设备的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的控制设备及网络设备分别与本公开实施例提供路由表维护方法和路径选择方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本公开实施例还提供一种路径选择系统，如图6所示，所述路径选择系统，包括：
控制设备601和第一网络设备602；所述控制设备通过交换机抽象接口SAI与所述第一网络设备连接；
所述控制设备601，用于基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二网络设备的数目为至少一个，所述第二网络设备指所述第一网络设备的上联网络设备；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
所述第一网络设备602，用于基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；所述用户业务的数据转发请求包含所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址。
下面以具体应用示例对本公开提供的路径选择方法作进一步说明。
如图7所示，图7为本公开应用示例提供的路径选择架构的架构示意图，所述路径选择架构，包括：
天池网络控制Tianchi-MGT（Tianchi Management），部署于可编程网关的控制平面，用于处理用户业务侧路由信息，维护路由表及获取可编程网关的物理接口的连接信息；
SONiC，用于可编程物理组件管理和软件协议栈处理；
内置P4芯片的可编程网关，用于可编程网关的数据转发处理。
其中，所述SONiC与内置P4芯片的可编程网关通过SAI接口连接，所述内置P4芯片的可编程网关通过其物理端口（如图7中的物理端口0-12）与多个第二网络设备连接，比如第一交换机S1，第二交换机S2。
基于上述路径选择架构，本公开应用实施例提供了一种路径选择方法，如图8所示，本公开应用示例提供的路径选择方法，包括：
步骤801，Tianchi-MGT获取内置P4芯片的可编程网关中与同一交换机连接的多个物理端口；
步骤802，SONiC将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组；
比如，如图7所示，将与第一交换机S1连接的2,3,4物理端口创建为一个二级聚合组，将与第二交换机S2连接的7,8,9物理端口创建为一个二级聚合组。
步骤803，SONiC为至少一个所述二级聚合组中的每个二级聚合组创建对应的L3Intf；
比如，如图9所示，第一二级聚合组名称为L3Intf-1-1，L3Intf IP：172.20.100.2，L3Intf MAC：0e-aa-ed-12-ae-e5，第一二级聚合组关联的物理端口Port List<2,3,4>。第二二级聚合组名称为L3Intf-1-2，L3Intf IP：172.20.100.4，L3Intf MAC：0e-aa-ed-12-ae-e7，第二二级聚合组关联的物理端口Port List<7,8,9>。第三二级聚合组名称为L3Intf-1-3，L3Intf IP：172.20.100.6，L3Intf MAC：0e-aa-ed-12-ae-e9，第二二级聚合组关联的物理端口Port List<x,y,z>。
步骤804，SONiC将至少一个所述三层子接口中的所有所述三层子接口创建为一级聚合组；
比如，如图9所示，一级聚合组关联的二级聚合组为L3Intf-inner-1<A-L3Intf-1-1,A-L3Intf-1-2,A-L3Intf-1-3>。
步骤805，SONiC将所述每个二级聚合组与其对应的所述三层子接口建立BGP邻居；
步骤806，Tianchi-MGT接收用户业务的数据转发请求，并基于SONiC通过SAI向内置P4芯片的可编程网关发送所述一级聚合组和二级聚合组的映射关系，及用户业务的数据转发请求；
步骤807，内置P4芯片的可编程网关所述一级聚合组和二级聚合组的映射关系，及用户业务的数据转发请求；
步骤808，内置P4芯片的可编程网关基于所述一级聚合组和二级聚合组的映射关系，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口。
若用户业务的数据转发请求中的下一跳地址指向一级聚合组，比如{dest:192.168.100.0/24,target:#L3Intf-inner-1#,algorithm:ecmp_alive}，意为：目的IP地址是192.168.100.0～192.168.100.255的报文，下一跳地址是L3Intf-Inner-1（即一级聚合组中的多个二级聚合组），则内置P4芯片的可编程网关直接根据ECMP在对应的二级聚合组中确定用于转发数据的第一物理端口即可。
若用户业务的数据转发请求中的下一跳地址指向二级聚合组，比如{dest:192.168.100.0/24,target:L3Intf-2,dev:<7,8,9>，algorithm:ecmp}，意为：目的地址是192.168.100.0～192.168.100.255的报文，下一跳是L3Intf-2（即图7中第二交换机S2对应的L3Intf），则内置P4芯片的可编程网关上的报文发出端口是7/8/9，端口选择的算法是ECMP；
可见，若用户业务的数据转发请求中的下一跳地址指向二级聚合组，则其下一跳的地址中还需包含对应的物理端口的信息，进而导致路由表规模增大。而若用户业务的数据转发请求中的下一跳地址指向一级聚合组，则缩减了路由表的规模。
图10为本公开实施例提供的电子设备的硬件组成结构示意图，如图10所示，所述电子设备1000包括至少一个处理器1002；以及与所述至少一个处理器1002通信连接的存储器1001；其中，所述存储器1001存储有可被所述至少一个处理器1002执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器1002执行，以实现本公开实施例所述的路由表维护方法或路径选择方法的步骤。
可选地，该电子设备具体可为本申请实施例的控制设备，并且该电子设备可以实现本申请实施例的各个方法中由控制设备实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
可选地，该电子设备具体可为本申请实施例的网络设备，并且该电子设备可以实现本申请实施例的各个方法中由网络设备实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
可理解，电子设备中还包括通信接口1003。电子设备中的各个组件通过总线系统1004耦合在一起。可理解，总线系统1004用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统1004除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图10中将各种总线都标为总线系统1004。
可以理解，存储器1001可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read OnlyMemory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器1001旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
上述本公开实施例揭示的方法可以应用于处理器1002中，或者由处理器1002实现。处理器1002可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器1002中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器1002可以是通用处理器、DSP，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器1002可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器1001，处理器1002读取存储器1001中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。
在示例性实施例中，电子设备可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，ProgrammableLogic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、FPGA、通用处理器、控制器、MCU、微处理器(Microprocessor)、或其他电子元件实现，用于执行前述方法。
本公开实施例还提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行时实现本发明实施例所述的路由表维护方法或路径选择方法的步骤。
可选的，该计算机可读存储介质可应用于本申请实施例中的控制设备，并且该计算机指令使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由控制设备实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
可选的，该计算机可读存储介质可应用于本申请实施例中的网络设备，并且该计算机指令使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由网络设备实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，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全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种路径选择方法，其特征在于，包括：
基于第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；所述用户业务的数据转发请求包含下一跳地址；
其中，所述基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
基于所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址，判断所述下一跳地址指向所述第一路由表或第二路由表对应的报文目的地址的范围；
若所述下一跳地址指向所述第一路由表对应的报文目的地址的范围，
则基于所述第一路由表中存储的每个一级聚合组对应的二级聚合组，确定所述下一跳地址指向的二级聚合组；
从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口；
若所述下一跳地址指向所述第二路由表对应的报文目的地址的范围，
则修改所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址为指向第一路由表对应的报文目的地址的范围的下一跳地址；
从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
判断所述用于转发数据的第一物理端口中是否存在状态为不可用的物理端口；
若是，则从被指向的二级聚合组中删除状态为不可用的物理端口；
从剩余的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口；所述剩余的物理端口指被指向的二级聚合组中，删除状态为不可用的物理端口后，剩余的物理端口。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口，包括：
利用等价多路径算法，从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
4.一种网络设备，其特征在于，包括：
确定单元，用于基于第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；所述用户业务的数据转发请求包含下一跳地址；
其中，所述基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口，包括：基于所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址，判断所述下一跳地址指向所述第一路由表或第二路由表对应的报文目的地址的范围；若所述下一跳地址指向所述第一路由表对应的报文目的地址的范围，则基于所述第一路由表中存储的每个一级聚合组对应的二级聚合组，确定所述下一跳地址指向的二级聚合组；从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口；若所述下一跳地址指向所述第二路由表对应的报文目的地址的范围，则修改所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址为指向第一路由表对应的报文目的地址的范围的下一跳地址；从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
5.一种路径选择系统，其特征在于，包括：
控制设备和第一网络设备；所述控制设备通过交换机抽象接口SAI与所述第一网络设备连接；
所述控制设备，用于基于第一网络设备的每个物理端口的连接信息，将与同一第二网络设备连接的至少一个物理端口创建为二级聚合组，并生成第二路由表；所述第二网络设备的数目为至少一个，所述第二网络设备指所述第一网络设备的上联网络设备；所述第二路由表存储有每个所述二级聚合组对应的三层子接口，和对应的报文目的地址的范围；基于每个所述二级聚合组对应的三层子接口，将至少一个所述二级聚合组创建为至少一个一级聚合组，并生成第一路由表；所述第一路由表存储有每个一级聚合组对应的二级聚合组，以及对应的报文目的地址的范围；向所述第一网络设备发送所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求；所述用户业务的数据转发请求包含下一跳地址；
所述第一网络设备，用于基于第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口；
其中，所述基于所述第一路由表和第二路由表，及用户业务的数据转发请求，确定用于转发数据的第一物理端口，包括：基于所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址，判断所述下一跳地址指向所述第一路由表或第二路由表对应的报文目的地址的范围；若所述下一跳地址指向所述第一路由表对应的报文目的地址的范围，则基于所述第一路由表中存储的每个一级聚合组对应的二级聚合组，确定所述下一跳地址指向的二级聚合组；从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口；若所述下一跳地址指向所述第二路由表对应的报文目的地址的范围，则修改所述用户业务的数据转发请求中的下一跳地址为指向第一路由表对应的报文目的地址的范围的下一跳地址；从被指向的二级聚合组所关联的物理端口中确定用于转发数据的第一物理端口。
6.一种电子设备，其特征在于，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，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至3中任一项所述的方法。
7.一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行根据权利要求1至3中任一项所述的方法。
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