CN117857437A - 确定备份路径的方法及装置、非易失性存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种确定备份路径的方法及装置、非易失性存储介质。其中，该方法包括：检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，多个数据链路为与多个网络设备关联的数据转发链路；在检测结果指示网络拓扑的结构发生变化时，更新当前网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到网络拓扑；根据目标节点信息生成备份路径，并将备份路径记录在路由表中，其中，路由表用于同时记录备份路径和主路径，备份路径为在主路径发生故障时代替主路径转发数据的数据链路。
Description
技术领域
本申请涉及数据传输技术领域，具体而言，涉及一种确定备份路径的方法及装置、非易失性存储介质。
背景技术
相关技术中，将故障链路的所有下游节点组成节点集合，以节点集合中的每个节点为目的节点，从当前节点的扩展P空间和Q空间中选择修复节点，修复节点的段标识(Segment ID，SID)和邻接SID组合形成备用路径安装到数据面；当检测到故障时，数据面触发业务立即切换到备用路径进行转发；这种方法不能保证扩展P空间和Q空间中的节点的有效性，如果节点SID或者邻接SID发生变化或者失效，则备份链路也会失效，链路故障时切换走备份链路也会有较大的流量丢包。
针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种确定备份路径的方法及装置、非易失性存储介质，以至少解决由于相关技术中无法保证备份路径中节点SID的有效性，无法保证备份路径的有效性造成的切换的备份路径失效导致流量丢包的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种确定备份路径的方法，包括：检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，多个数据链路为与多个网络设备关联的数据转发链路；在检测结果指示网络拓扑的结构发生变化时，更新当前网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到网络拓扑，其中，目标节点信息为更新后的节点信息，节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个节点标识为每个节点的标识，每个邻接节点标识为每个数据链路的标识；根据目标节点信息生成备份路径，并将备份路径记录在路由表中，其中，路由表用于同时记录备份路径和主路径，备份路径为在主路径发生故障时代替主路径转发数据的数据链路，主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，目标数据为待转发的数据。
可选地，目标节点信息包括：有效节点标识和有效邻接节点标识，其中，有效节点标识为运行状态为正常运行的网络设备对应的节点的标识，有效邻接节点标识为运行状态为正常运行的任意两个网络设备之间的数据链路的标识，正常运行指示网络设备能够转发数据；根据目标节点信息生成备份路径，包括：将多个直连链路分别确定为故障链路，其中，每个直连链路是以目标节点标识和任意一个其它节点标识为端点的数据链路，直连链路中只包含两个节点，目标节点标识为任意一个有效节点标识，其它节点标识为节点信息中除目标节点标识以外的有效节点标识；确定每个直连链路的第一节点标识集合和第二节点标识集合，并根据第一节点标识集合和第二节点标识集合确定每个直连链路的备份路径。
可选地，确定每个直连链路的第一节点标识集合和第二节点标识集合，包括：从起始点出发，在不经过故障链路的情况下，可以到达的多个节点的节点标识组成第一节点标识集合，其中，起始点为每个直连链路中的其它节点标识对应的节点；从终点出发，在不经过故障链路的情况下，可以到达的多个节点的节点标识组成第二节点标识集合，其中，终点为指示目标数据的接收设备的节点。
可选地，根据第一节点标识集合和第二节点标识集合确定每个直连链路的备份路径，包括：确定第一节点标识集合与第二节点标识集合是否存在相同的节点标识；在第一节点标识集合与第二节点标识集合不存在相同的节点标识的情况下，确定目标邻接节点标识，其中，目标邻接节点标识为目标数据链路的标识，目标数据链路是以第一节点标识集合中的一个节点标识指示的节点和第二节点标识集合中的一个节点标识指示的节点为端点的数据链路，目标数据链路中至少包括：一个第一节点标识集合中的节点标识指示的节点和一个第二节点集合中的节点标识指示的节点；根据目标邻接节点标识和目标节点标识确定目标节点标识对应的直连链路的备份路径。
可选地，根据目标邻接节点标识和目标节点标识确定目标节点标识对应的直连链路的备份路径，包括：获取源设备的路由表，其中，源设备为发送目标数据的网络设备，路由表用于记录多个接口以及每个接口对应的数据转发路径，每个数据转发路径中记录了多个有效邻接节点标识和多个有效节点标识；将同时存在目标邻接节点标识和目标节点标识的目标数据转发路径确定为目标节点标识对应的直连链路的备份路径，并将目标数据转发路径的对应的接口确定为备份路径的出接口。
可选地，检测网络拓扑的结构，得到检测结果，包括：检测网络拓扑中是否存在失效节点标识，其中，失效节点标识为运行状态为故障的网络设备对应的节点的标识，故障用于指示网络设备无法转发数据；在网络拓扑中存在失效节点标识的情况下，确定检测结果为网络拓扑的结构发生变化；在网络拓扑中不存在失效节点标识的情况下，确定检测结果为网络拓扑的结构未发生变化。
可选地，在生成备份路径之后，确定备份路径的方法还包括：将备份路径的信息更新到网络拓扑的信息表中，并将信息表中用于指示故障数据链路的节点标识从信息表中删除，其中，信息表用于记录网络拓扑的节点信息，故障数据链路为无法转发数据的数据传输链路。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种确定备份路径的装置，包括：检测模块，用于检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，多个数据链路为与多个网络设备关联的数据转发链路；更新模块，用于在检测结果指示网络拓扑的结构发生变化时，更新当前网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到网络拓扑，其中，目标节点信息为更新后的节点信息，节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个节点标识为每个节点的标识，每个邻接节点标识为每个数据链路的标识；生成模块，用于根据目标节点信息生成备份路径，并将备份路径记录在路由表中，其中，路由表用于同时记录备份路径和主路径，备份路径为在主路径发生故障时代替主路径转发数据的数据链路，主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，目标数据为待转发的数据。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质中存储有计算机程序，其中，在非易失性存储介质所在设备通过运行计算机程序执行上述的确定备份路径的方法。
根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，在于，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为通过计算机程序执行上述的确定备份路径的方法。
在本申请实施例中，采用检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，多个数据链路为与多个网络设备关联的数据转发链路；在检测结果指示网络拓扑的结构发生变化时，更新当前网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到网络拓扑，其中，目标节点信息为更新后的节点信息，节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个节点标识为每个节点的标识，每个邻接节点标识为每个数据链路的标识；根据目标节点信息生成备份路径，并将备份路径记录在路由表中，其中，路由表用于同时记录备份路径和主路径，备份路径为在主路径发生故障时代替主路径转发数据的数据链路，主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，目标数据为待转发的数据的方式，通过检测网络拓扑中各个网络设备的状态及时更新节点SID的状态和邻接SID的状态，并进一步更新备份路径，达到了保证备份路径中的各个节点始终有效的目的，从而实现了避免切换的备份路径为备份路径导致流量丢包的技术效果，进而解决了由于相关技术中无法保证备份路径中节点SID的有效性，无法保证备份路径的有效性造成的切换的备份路径失效导致流量丢包技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种用于实现确定备份路径的方法的计算机终端的硬件结构框图；
图2是根据本申请实施例的一种确定备份路径的方法的步骤流程图；
图3是根据本申请实施例的一种确定扩展P空间和Q空间的示意图；
图4是根据本申请实施例的一种确定备份路径的装置的结构图；
图5是根据本申请实施例的一种确定备份路径的装置的工作流程图；
图6是根据本申请实施例的一种更新SID表的步骤流程图；
图7是根据本申请实施例的一种计算备份路径的步骤流程图；
图8是根据本申请实施例的一种切换转发路径的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了更好地理解本申请实施例，以下将本申请实施例中涉及的技术术语解释如下：
路径开销值：指在网络中从一个节点到另一个节点经过的路径上的成本或开销，可以是物理距离、时间、带宽、延迟等；通常用来衡量在网络中传输数据或信息时所需付出的代价。
洪范(Flooding)：节点在接收到数据包后，将数据包发送到与该节点连接的所有路径中，在本实施例中，节点对应的设备在更新节点标识(SID)和数据链路的标识(即邻接SID)后，将包含更新后的节点标识(SID)和更新后的数据链路的标识(即邻接SID)告知整个网络拓扑中的网络设备。
在相关技术中，备份路径是事先生成的，并不随着网络拓扑的变化而更新，因此，存在备份路径失效的问题。为了解决该问题，本申请实施例中提供了相关的解决方案，以下详细说明。
根据本申请实施例，提供了一种确定备份路径的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。图1示出了一种用于实现确定备份路径的方法的计算机终端的硬件结构框图。如图1所示，计算机终端10可以包括一个或多个(图中采用102a、102b，……，102n来示出)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器104、以及用于通信功能的传输装置106。除此以外，还可以包括：显示器、输入/输出接口(I/O接口)、通用串行总线(USB)端口(可以作为BUS总线的端口中的一个端口被包括)、网络接口、电源和/或相机。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，计算机终端10还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。
应当注意到的是上述一个或多个处理器102和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算机终端10中的其他元件中的任意一个内。如本申请实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制(例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择)。
存储器104可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本申请实施例中的确定备份路径的方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器102通过运行存储在存储器104内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的确定备份路径的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端10。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。
传输装置106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端10的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输装置106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输装置106可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
显示器可以例如触摸屏式的液晶显示器(LCD)，该液晶显示器可使得用户能够与计算机终端10的用户界面进行交互。
本申请实施例提供了一种能够在上述运行环境下运行的确定备份路径的方法，图2是根据本申请实施例提供的确定备份路径的方法的步骤流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：
步骤S202，检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，多个数据链路为与多个网络设备关联的数据转发链路。
本申请实施例提供的确定备份路径的方法实时监测网络拓扑中多个节点的状态，其中，网络拓扑中的每个节点用于标识转发数据的网络设备；网络拓扑中每两个节点的连线代表数据链路，该数据链路是与这两个节点代表的网络设备关联的数据转发链路，用于转发这两个节点对应的网络设备发送的数据，或者用于转发这两个节点对应的网络设备从其它网络设备接收到的数据，而发送数据的源设备和接收数据的目的设备均不属于本申请实施例中定义的用于转发数据的网络设备。
可选地，检测网络拓扑的结构，得到检测结果，包括：检测网络拓扑中是否存在失效节点标识，其中，失效节点标识为运行状态为故障的网络设备对应的节点的标识，故障用于指示网络设备无法转发数据；在网络拓扑中存在失效节点标识的情况下，确定检测结果为网络拓扑的结构发生变化；在网络拓扑中不存在失效节点标识的情况下，确定检测结果为网络拓扑的结构未发生变化。
步骤S202中检测网络拓扑结构实际上就是检测网络拓扑中各个网络设备的运行状态，网络设备能够转发数据视为正常运行，其对应的节点标识为有效节点标识；网络设备无法转发数据视为故障，其对应的节点标识为失效节点标识，实时检测网络拓扑中各个网络设备的运行状态，当检测到任意网络设备无法转发数据时，确定网络拓扑的结构发生变化，生成检测结果，其中检测结果中包括失效节点标识；否则，络拓扑中各个网络设备均能够转发数据，不触发获取节点信息，生成备份路径的功能。
步骤S204，在检测结果指示网络拓扑的结构发生变化时，更新当前网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到网络拓扑，其中，目标节点信息为更新后的节点信息，节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个节点标识为每个节点的标识，每个邻接节点标识为每个数据链路的标识。
实时检测网络拓扑中每个网络设备的运行状态，根据每个网络设备的运行状态更新网络拓扑的结构；网络设备的运行状态发生变化包括：可以正常转发数据(正常运行)的网络设备不能正常转发数据(正常运行)，以及，网络拓扑中新增可以正常转发数据(正常运行)的网络设备；当正常转发数据(正常运行)的网络设备不能正常转发数据(正常运行)时，其对应的节点标识(SID)将变为失效节点标识(失效SID)，包含失效节点标识(失效SID)的数据链路将不能转发数据，包含失效节点标识(失效SID)的数据链路的标识为失效邻接节点标识(即失效邻接SID)；而当网络拓扑中新增可以正常转发数据(正常运行)的网络设备时，内部网关协议(Interior Gateway Protocol，IGP)使能该网络设备基于第6版网际协议转发平面的段路由(Segment Routing Internet Proto version 6，SRv6)能力后，能够正常转发数据(正常运行)的网络设备将生成有效SID，在步骤S204中，当检测到网络拓扑中发生上述任意一种变化时，确定检测结果为网络拓扑的结构发生变化，此时，接收检测结果的触发，通过删除失效SID，添加有效SID和有效邻接SID的方法更新网络拓扑中的节点信息，保证更新后的(目标)节点信息中均为有效SID和有效邻接SID。同时，在将同时包括有效SID、有效邻接SID和失效SID的节点信息更新为只包含有效SID和有效邻接SID的(目标)节点信息后，将更新后的节点信息(即目标节点信息)洪范到整个网络拓扑，通知网络拓扑中各个网络设备当前网络拓扑中的有效SID和有效邻接SID。
可选地，目标节点信息包括：有效节点标识和有效邻接节点标识，其中，有效节点标识为运行状态为正常运行的网络设备对应的节点的标识，有效邻接节点标识为运行状态为正常运行的任意两个网络设备之间的数据链路的标识，正常运行指示网络设备能够转发数据；根据目标节点信息生成备份路径，包括：将多个直连链路分别确定为故障链路，其中，每个直连链路是以目标节点标识和任意一个其它节点标识为端点的数据链路，直连链路中只包含两个节点，目标节点标识为任意一个有效节点标识，其它节点标识为节点信息中除目标节点标识以外的有效节点标识；确定每个直连链路的第一节点标识集合和第二节点标识集合，并根据第一节点标识集合和第二节点标识集合确定每个直连链路的备份路径。
网络拓扑中将一个网络设备视为一个节点SID，将网络设备的一个邻接链路视为一个邻接SID，其中，网络设备的邻接链路为与网络设备关联的多个数据链路中除主路径以外的其它数据转发路径。在本实施例中，步骤S204中获取的节点信息包括：用于指示当前运行状态为正常运行的网络设备的SID(即有效节点标识)，以及当前运行状态为正常运行的多个网络设备之间的数据转发链路对应的多个邻接SID(即有效邻接节点标识)；其中，在本实施例中根据网络设备能否转发数据判断网络设备的运行状态，网络设备能转发数据即为正常运行。在生成备份路径表时，将每个网络设备的直连链路视为故障链路，分别生成每个直连链路故障时对应的用于切换的唯一一个备份路径。上述直连链路是以运行状态为正常运行的任意两个网络设备对应的节点SID(即有效SID)为两个端点确定的。只包含两个网络设备的一条数据链路才是直连链路，如果一条数据链路上同时包括多个网络设备，则不是直连链路。在确定每个网络设备的直连链路后，确定每个直连链路在故障情况下的扩展P空间(即第一节点标识集合)和Q空间(即第二节点标识集合)。
可选地，确定每个直连链路的第一节点标识集合和第二节点标识集合，包括：从起始点出发，在不经过故障链路的情况下，可以到达的多个节点的节点标识组成第一节点标识集合，其中，起始点为每个直连链路中的其它节点标识对应的节点；从终点出发，在不经过故障链路的情况下，可以到达的多个节点的节点标识组成第二节点标识集合，其中，终点为指示目标数据的接收设备的节点。
图3是确定扩展P空间和Q空间的示意图，如图3所示的网络拓扑中，以网络设备Src作为发送数据的源设备，以网络设备Dst作为接收数据的目的设备，网络设备B、C、D、E为具有数据转发功能的其它网络设备。将图3中的任意一个直连链路，如数据链路6作为故障链路，网络设备E(节点标识SID5)作为被保护的节点(即目标节点标识)，则数据链路6的扩展P空间(即第一节点标识集合)由从数据链路6的另一个端点网络设备B(节点标识SID2)为起始点出发，不经过数据链路6可以到达的多个节点组成，如图3所示，数据链路6的扩展P空间(即第一节点标识集合)由节点标识SID1(网络设备Src的节点标识)、节点标识SID2(网络设备B的节点标识)、节点标识SID3(网络设备C的节点标识)和节点标识SID4(网络设备D的节点标识)组成。而直连链路为故障链路时，直连链路的Q空间(即第二节点标识集合)则由从终点(网络设备Dst)出发不经过数据链路6可以到达多个网络设备的节点标识组成；如图3所示，当数据链路6作为故障链路时，数据链路6的Q空间由网络设备Dst的节点标识(节点标识SID6)、网络设备E的节点标识(节点标识SID5)和网络设备D的节点标识(节点标识SID4)组成。
根据本申请一个可选的实施例，根据第一节点标识集合和第二节点标识集合确定每个直连链路的备份路径，包括：确定第一节点标识集合与第二节点标识集合是否存在相同的节点标识；在第一节点标识集合与第二节点标识集合不存在相同的节点标识的情况下，确定目标邻接节点标识，其中，目标邻接节点标识为目标数据链路的标识，目标数据链路是以第一节点标识集合中的一个节点标识指示的节点和第二节点标识集合中的一个节点标识指示的节点为端点的数据链路，目标数据链路中至少包括：一个第一节点标识集合中的节点标识指示的节点和一个第二节点集合中的节点标识指示的节点；根据目标邻接节点标识和目标节点标识确定目标节点标识对应的直连链路的备份路径。
在本实施例中，在确定每个直连链路的扩展P空间(即第一节点标识集合)和Q空间(即第二节点标识集合)后，首先查询扩展P空间(即第一节点标识集合)和Q空间(即第二节点标识集合)中是否存在相同的节点标识，如果存在，则将扩展P空间(即第一节点标识集合)和Q空间(即第二节点标识集合)中都存在的节点标识所在的路径确定为该直连链路的备份路径，例如，图3中就将网络设备D的节点标识(节点标识SID4)所在的路径确定为备份路径，图3中的主路径为(Src→B→E→Dst)，当数据链路6(B→E)出现故障，数据的转发切换为备份路径(Src→B→C→D→E→Dst)。如果扩展P空间(即第一节点标识集合)和Q空间(即第二节点标识集合)中不存在相同的节点标识，在扩展P空间(即第一节点标识集合)确定指向方向为指向Q空间的节点标识的P节点，其中，P节点即为目标节点，P节点的SID即为目标节点标识，将以P节点为端点，以在P节点的指向的方向上且属于Q空间(即第二节点标识集合)的其它节点标识为另一个端点确定的数据链路的标识确定为目标邻接节点标识，根据目标邻接节点标识和P节点的节点标识(即目标节点标识)共同确定直连链路的备份路径。例如，网络设备N的节点标识在扩展P空间(即第一节点标识集合)中，正常的数据转发方向为网络设备N→网络设备M，且网络设备M的节点标识在Q空间(即第二节点标识集合)中，则网络设备N→网络设备M这段数据链路的节点标识即为目标邻接节点标识，网络设备N的节点标识即为目标节点标识。
步骤S206，根据目标节点信息生成备份路径，并将备份路径记录在路由表中，其中，路由表用于同时记录备份路径和主路径，备份路径为在主路径发生故障时代替主路径转发数据的数据链路，主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，目标数据为待转发的数据。
在步骤S206中，在网络拓扑中的一个网络设备无法转发数据时，确认该网络拓扑中的主路径发生故障，因为通常情况下，网络设备都是通过路径开销值最小的主路径转发数据，此时，根据更新后的节点信息(即目标节点信息)生成备份路径，具体的，基于扩展P空间(即第一节点集合)中指向方向为Q空间(即第二节点集合)中的一个节点的SID(即目标节点标识)和以该节点为端点指向方向为Q空间(即第二节点集合)中的另一个节点的数据链路的标识(即目标邻接节点标识)共同确定无法转发数据的网络设备的备份路径。并将备份路径记录在路由表中，路由表用于同时记录主下一跳(即主路径)和备份下一跳(即备份路径)，在下一次网络拓扑信息变化，主路径的出接口感受到主路径故障，就会把流量全部切到备份路径上。
根据本申请另一个可选的实施例，根据目标邻接节点标识和目标节点标识确定目标节点标识对应的直连链路的备份路径，包括：获取源设备的路由表，其中，源设备为发送目标数据的网络设备，路由表用于记录多个接口以及每个接口对应的数据转发路径，每个数据转发路径中记录了多个有效邻接节点标识和多个有效节点标识；将同时存在目标邻接节点标识和目标节点标识的目标数据转发路径确定为目标节点标识对应的直连链路的备份路径，并将目标数据转发路径的对应的接口确定为备份路径的出接口。
在上述实施例中确定了备份路径中的一段数据链路的标识(即目标邻接标识)后，在本实施例中，从这段数据链路上确定属于扩展P空间(即第一节点标识集合)的P节点的标识(即目标节点标识)，并且，获取发送数据的源设备的路由表，在路由表中记录的多条路径中查询同时存在P节点的标识(即目标节点标识)，以及以P节点的标识(即目标节点标识)作为端点且指向Q空间(即第二节点标识集合)中的一个节点标识的数据链路的节点标识(即目标邻接节点标识)的路径，将查询到的负荷上述条件的路径确定为直连链路的备份路径。例如上述的实施例，则将同时包括网络设备N的节点标识(即目标节点标识)和网络设备N→网络设备M这段数据链路的节点标识(即目标邻接节点标识)的路径确定为直连链路的备份路径，将路由表中记录的P节点所在链路的接口作为备份路径的出接口。
根据本申请一个可选的实施例，在生成备份路径之后还包括：将备份路径的信息更新到网络拓扑的信息表中，并将信息表中用于指示故障数据链路的节点标识从信息表中删除，其中，信息表用于记录网络拓扑的节点信息，故障数据链路为无法转发数据的数据传输链路。
在本实施例中，将P节点标识(即目标节点标识)和由P节点和从P节点指向Q空间(即第二节点标识集合)中的一个节点标识的数据链路的标识(即目标邻接节点标识)的这个组合更新到信息表(repair-list)中，即备份路径由一个节点标识(即目标节点标识)和一个数据链路的标识(即目标邻接节点标识)共同组成。同时，还将信息表(repair-list)中的故障链路的节点标识删除。
通过上述步骤，可以实现根据网络拓扑的状态动态生成节点SID和邻接SID，不需要手动配置，能够通过报文迅速洪范到整个网络的设备中，保证了节点SID和邻接SID的有效性和全局SID信息的统一性。每台设备能够根据SID的变化动态更新备份路径，避免由于链路故障导致邻接SID失效影响备份链路的有效性，提高了备份链路的可靠性和系统的稳定性。
图4是根据本申请实施例提供的一种确定备份路径的装置的结构图，如图4所示，确定备份路径的装置包括：检测模40，用于检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，多个数据链路为与多个网络设备关联的数据转发链路；更新模块42，用于在检测结果指示网络拓扑的结构发生变化时，更新当前网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到网络拓扑，其中，目标节点信息为更新后的节点信息，节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个节点标识为每个节点的标识，每个邻接节点标识为每个数据链路的标识；生成模块44，用于根据目标节点信息生成备份路径，并将备份路径记录在路由表中，其中，路由表用于同时记录备份路径和主路径，备份路径为在主路径发生故障时代替主路径转发数据的数据链路，主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，目标数据为待转发的数据。
图5是确定备份路径的装置的工作流程图，如图5所示，备份路径的装置工作时，通过检测模块40检测网络拓扑中的SID是否发生变化，以及数据传输链路是否发生故障，当检测到SID发生变化时，通过更新模块42获取当前网络拓扑中的能够转发数据的网络设备对应的有效SID和能够转发数据的数据链路对应的有效邻接SID，以更新SID表，更新后的SID表中记录了当前网络拓扑中的有效SID和有效邻接SID；并将更新后的SID表洪范到整个网络拓扑中。生成模块44在路由正常收敛的情况下，根据更新后的SID表计算网络设备的主路径和主路径的备份路径；在接收到检测模块40发送的任意网络设备的主路径发生故障时，下一次网络变化时，主路径的出接口感受到链路故障将由主路径转发的数据切换至备份路径转发。
图6是更新SID表的步骤流程图，如图6所示，内部网关协议(Interior GatewayProtocol，IGP)使能基于第6版网际协议转发平面的段路由(Segment Routing InternetProtocol version 6，SRv6)能力后，生成网络拓扑中各个网络设备的节点SID；对状态为完成(full)的邻居所在链路生成邻接SID，下一跳地址为邻居的接口地址；生成并洪范包含SID信息的协议报文；网络设备解析自身生成或者接收到其他设备的报文后，解析其中的SID信息，更新模块42根据SID信息更新本地的SID表。
图7是计算备份路径的步骤流程图，如图7所示，更新模块42以当前节点为根节点生成最短路径树(Shortest Path Tree，SPT)计算出主下一跳(即主路径)；以当前节点每个直连链路作为故障链路计算扩展P空间和Q空间；在SID列表中获取扩展P空间的节点SID；如果扩展P空间P和Q空间没有重合节点，则查找扩展P空间节点指向Q空间节点的邻接SID。将路由表中P节点所在链路的接口作为备份出接口，将路由表P节点所在链路填充进备份路径中，下发有备份路径的路由到转发表。
图8是切换转发路径的步骤流程图，如图8所示，检测模块40检测到链路故障后网络设备的主路径的出接口感受到链路故障，就会把流量全部切到备份路径上；同时，更新模块42删除故障链路对应的邻接SID并洪范到整个网络拓扑，获取有效SID和有效邻接SID，更新SID表，触发路由收敛调度，下发主路径的路由和主路径的备份路径的路由到转发表。
需要说明的是，图4所示实施例的优选实施方式可以参见图2所示实施例的相关描述，此处不再赘述。
本申请实施例还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质中存储有计算机程序，其中，在非易失性存储介质所在设备通过运行计算机程序执行以上的确定备份路径的方法。
上述非易失性存储介质用于存储执行以下功能的程序：检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，多个数据链路为与多个网络设备关联的数据转发链路；在检测结果指示网络拓扑的结构发生变化时，更新当前网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到网络拓扑，其中，目标节点信息为更新后的节点信息，节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个节点标识为每个节点的标识，每个邻接节点标识为每个数据链路的标识；根据目标节点信息生成备份路径，并将备份路径记录在路由表中，其中，路由表用于同时记录备份路径和主路径，备份路径为在主路径发生故障时代替主路径转发数据的数据链路，主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，目标数据为待转发的数据。
本申请实施例还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为通过计算机程序执行以上的确定备份路径的方法。
上述电子设备中的处理器用于运行执行以下功能的程序：检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，多个数据链路为与多个网络设备关联的数据转发链路；在检测结果指示网络拓扑的结构发生变化时，更新当前网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到网络拓扑，其中，目标节点信息为更新后的节点信息，节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个节点标识为每个节点的标识，每个邻接节点标识为每个数据链路的标识；根据目标节点信息生成备份路径，并将备份路径记录在路由表中，其中，路由表用于同时记录备份路径和主路径，备份路径为在主路径发生故障时代替主路径转发数据的数据链路，主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，目标数据为待转发的数据。
需要说明的是，上述确定备份路径的装置中的各个模块可以是程序模块(例如是实现某种特定功能的程序指令集合)，也可以是硬件模块，对于后者，其可以表现为以下形式，但不限于此：上述各个模块的表现形式均为一个处理器，或者，上述各个模块的功能通过一个处理器实现。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，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接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述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。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，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，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，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，本申请的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或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(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种确定备份路径的方法，其特征在于，包括：
检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，所述网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，所述多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，所述多个数据链路为与多个所述网络设备关联的数据转发链路；
在所述检测结果指示所述网络拓扑的结构发生变化时，更新当前所述网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到所述网络拓扑，其中，所述目标节点信息为更新后的所述节点信息，所述节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个所述节点标识为每个所述节点的标识，每个所述邻接节点标识为每个所述数据链路的标识；
根据所述目标节点信息生成备份路径，并将所述备份路径记录在路由表中，其中，所述路由表用于同时记录所述备份路径和主路径，所述备份路径为在所述主路径发生故障时代替所述主路径转发数据的数据链路，所述主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，所述目标数据为待转发的数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标节点信息包括：有效节点标识和有效邻接节点标识，其中，所述有效节点标识为运行状态为正常运行的所述网络设备对应的节点的标识，所述有效邻接节点标识为所述运行状态为所述正常运行的任意两个所述网络设备之间的数据链路的标识，所述正常运行指示所述网络设备能够转发数据；
根据所述目标节点信息生成备份路径，包括：
将多个直连链路分别确定为故障链路，其中，每个所述直连链路是以目标节点标识和任意一个其它节点标识为端点的数据链路，所述直连链路中只包含两个节点，所述目标节点标识为任意一个所述有效节点标识，所述其它节点标识为所述节点信息中除所述目标节点标识以外的有效节点标识；
确定每个所述直连链路的第一节点标识集合和第二节点标识集合，并根据所述第一节点标识集合和所述第二节点标识集合确定每个所述直连链路的备份路径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定每个所述直连链路的第一节点标识集合和第二节点标识集合，包括：
从起始点出发，在不经过所述故障链路的情况下，可以到达的多个节点的节点标识组成所述第一节点标识集合，其中，所述起始点为每个所述直连链路中的其它节点标识对应的节点；
从终点出发，在不经过所述故障链路的情况下，可以到达的多个节点的节点标识组成所述第二节点标识集合，其中，所述终点为指示所述目标数据的接收设备的节点。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述第一节点标识集合和所述第二节点标识集合确定每个所述直连链路的备份路径，包括：
确定所述第一节点标识集合与所述第二节点标识集合是否存在相同的节点标识；
在所述第一节点标识集合与所述第二节点标识集合不存在相同的节点标识的情况下，确定目标邻接节点标识，其中，所述目标邻接节点标识为目标数据链路的标识，所述目标数据链路是以所述第一节点标识集合中的一个节点标识指示的节点和所述第二节点标识集合中的一个节点标识指示的节点为端点的数据链路，所述目标数据链路中至少包括：一个所述第一节点标识集合中的节点标识指示的节点和一个所述第二节点集合中的节点标识指示的节点；
根据所述目标邻接节点标识和所述目标节点标识确定所述目标节点标识对应的直连链路的备份路径。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述目标邻接节点标识和所述目标节点标识确定所述目标节点标识对应的直连链路的备份路径，包括：
获取源设备的路由表，其中，所述源设备为发送所述目标数据的网络设备，所述路由表用于记录多个接口以及每个所述接口对应的数据转发路径，每个所述数据转发路径中记录了多个所述有效邻接节点标识和多个所述有效节点标识；
将同时存在所述目标邻接节点标识和所述目标节点标识的目标数据转发路径确定为所述目标节点标识对应的直连链路的备份路径，并将所述目标数据转发路径的对应的接口确定为所述备份路径的出接口。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，检测网络拓扑的结构，得到检测结果，包括：
检测所述网络拓扑中是否存在失效节点标识，其中，所述失效节点标识为运行状态为故障的所述网络设备对应的节点的标识，所述故障用于指示所述网络设备无法转发数据；
在所述网络拓扑中存在所述失效节点标识的情况下，确定所述检测结果为所述网络拓扑的结构发生变化；
在所述网络拓扑中不存在所述失效节点标识的情况下，确定所述检测结果为所述网络拓扑的结构未发生变化。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成所述备份路径之后，所述方法还包括：
将所述备份路径的信息更新到所述网络拓扑的信息表中，并将所述信息表中用于指示故障数据链路的节点标识从所述信息表中删除，其中，所述信息表用于记录所述网络拓扑的节点信息，所述故障数据链路为无法转发数据的数据传输链路。
8.一种确定备份路径的装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测网络拓扑的结构，得到检测结果，其中，所述网络拓扑由多个节点和多个数据链路组成，所述多个节点分别指示多个用于转发数据的网络设备，所述多个数据链路为与多个所述网络设备关联的数据转发链路；
更新模块，用于在所述检测结果指示所述网络拓扑的结构发生变化时，更新当前所述网络拓扑中的节点信息并将目标节点信息洪范到所述网络拓扑，其中，所述目标节点信息为更新后的所述节点信息，所述节点信息包括：多个节点标识和所多个邻接节点标识，每个所述节点标识为每个所述节点的标识，每个所述邻接节点标识为每个所述数据链路的标识；
生成模块，用于根据所述目标节点信息生成备份路径，并将所述备份路径记录在路由表中，其中，所述路由表用于同时记录所述备份路径和主路径，所述备份路径为在所述主路径发生故障时代替所述主路径转发数据的数据链路，所述主路径为用于转发目标数据的多个数据链路中路径开销值最小的数据链路，所述目标数据为待转发的数据。
9.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质中存储有计算机程序，其中，在所述非易失性存储介质所在设备通过运行所述计算机程序执行权利要求1至7中任意一项所述的确定备份路径的方法。
10.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行权利要求1至7中任意一项所述的确定备份路径的方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202410071353.4A CN117857437A (zh) | 2024-01-17 | 2024-01-17 | 确定备份路径的方法及装置、非易失性存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
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2024
- 2024-01-17 CN CN202410071353.4A patent/CN117857437A/zh active Pending
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