CN1334666A - 一种维护路由表的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种维护路由表的方法,所述方法按照专门设计的RIP接口表的结构存储RIP接口表,使RIP接口表和路由表与内核相互独立,当一个新的路由消息到达时,RIP可以更新其路由表并将这一变动装载到内核路由表中,同时通知其他路由协议模块;同时,所述方法对新加入的路由协议模块进行注册,并为其提供在路由表中增加和删除路由的操作函数,这样使RIP发送的更新消息能准确地反映现有的选路表状况,且易于其它路由协议模块的添加;本发明还采用了独立设计的RIP接口表和路由表,使RIP接口表和路由表可以采用链表形式进行管理,适合于管理较多的路由条目,提高路由表维护的效率。本发明同时还公开了一种维护路由表的装置。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于维护IPv6(互联网协议版本6)路由器中的路由表的方法及装置。
背景技术：
路由器通常用于连接应用不同协议的异型网，从而构成一个大的计算机网络，由于路由器中存在能够指示在所述计算机网络中传递的数据包到达网络中的目的节点的路由表，使得在所述计算机网络中可以将数据传递到任何希望的目的地，因此，维护路由器中的路由表是一项重要的工作。
TCP/IP(传输控制协议/互联网协议)经典著作《用TCP/IP进行网际互连》(卷二)里采用了RIP和内核共用同一个路由表的方法维护路由表，但这需要修改内核路由表的表项以提供RIP(路由信息协议)所需的额外字段，同时对IP选路部分的程序还需进行需改，复杂性增加，也不便于其他路由协议模块的加入。
目前，大多数实现者采用哈希表结构或二叉树结构处理路由表，由于用于计算哈希值的IPv6地址跟Ipv4地址重点数据的区分没那么清楚，因此难以达到提高效率的目的。还有很多实现者采用了RIP路由表与内核独立开来的方法实现RIPv2(路由信息协议版本2)，由于未提供与其它路由协议模块交互的接口，因此，那样的实现使RIP发送的更新消息可能不能准确地反映现有的选路表状况。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种简单、高效的有利于多协议共存的维护路由表的方法及装置。
为达到上述目的，本发明提供的维护路由表的方法，包括：
(1)接收RIP数据包，根据所述数据包的命令域对所述数据包进行请求处理或响应处理；
(2)建立RIP请求包和触发更新/周期更新RIP包，根据需要将所述RIP包通过指定的接口发出；
(3)对新加入的路由协议模块进行注册，并为其提供在路由表中增加和删除路由的操作函数；
(4)定时发送周期更新，当路由表里路由条目有变化时，发送触发更新；
(5)接口新启动时，广播路由表请求。
本发明还包括：
建立RIP包的结构，用于建立RIP包，该结构包括下述字段：
命令：用于标识RIP包的种类；
版本号：用于标识RIP协议的版本号；
路由条目：用于标识路由信息。
建立路由条目表的结构，该结构包括下述字段：
目的前缀：用于标识数据包的目的地址；
路由标签：用于标识内部或外部路由；
前缀长度：用于标识目的前缀的二进制位数；
路由度量：用于标识本路由器到目的地路由器所经过的路由器的个数。
建立路由表结构，所述路由表包括下述字段：
下一条目：用于指示下一个路由条目；
路由条目：用于存储本条路由条目；
网关地址：用于存储与路由器连接的网关地址；
内核标志：用于内核路由表中相应条目的标志；
RIP标志：用于RIP路由表中相应条目的标志；
时间：用于标识路由表条目的更新时间；
接口：用于标识获得路由表的接口。
建立RIP接口表的结构，所述RIP接口表包括下述字段：
名称1：用于标识接口的名称；
名称2：用于标识与本条目描述的接口相邻的下一个接口名称；
索引：用于标识接口查询索引值；
最大传输单元：用于标识接口的最大传输单元；
度量：用于标识接口的度量值；
标志：用于标识接口的状态；
多播地址：用于标识接口的多播地址；
链路地址：用于标识接口链路本地地址；
多播标志：用于标识接口是否参加多播组。
本发明同时还提供了一种维护路由表的装置，包括：
输入处理模块：接收RIP数据包，根据所述数据包的命令域对所述数据包进行请求处理或响应处理；
输出处理模块：用于根据所述接收的RIP包，建立RIP请求包和触发更新/周期更新RIP包，根据需要将所述建立的RIP包通过指定的接口发出；
路由操作模块：用于查询RIP路由表，以及向所述RIP路由表中添加路由和删除无效路由；
路由增强模块：用于对对新加入的路由协议模块进行注册，并为其提供在路由表中增加和删除路由的操作函数；
定时器处理模块：用于定时对路由表进行周期更新。
本发明的优点在于：由于具有按照独立设计的RIP接口表的结构存储的RIP接口表，使RIP接口表和路由表与内核相互独立，当一个新的路由消息到达时，RIP可以更新其路由表并将这一变动装载到内核路由表中，同时通知其他路由协议模块，因此采用本发明维护路由表能够提高路由表维护的效率，减小复杂度，易于其它路由协议模块的添加；同时，由于本发明能够对新加入的路由协议模块进行注册，并为其提供在路由表中增加和删除路由的操作函数，这样使RIP发送的更新消息能准确地反映现有的选路表状况。
另外，本发明设计的独立的RIP接口表的结构和路由表结构，可以使RIP接口表和路由表采用链表形式进行管理，适合于管理较多的路由条目，因此可以提高路由表维护的效率。
附图说明：
图1是本发明所述方法实施例流程图；
图2是本发明所述装置实施例框图；
图3是本发明所述装置的应用环境示意图。
具体实施方式：
为更好地理解本发明，下面结合附图对本发明作进一步说明。
本发明所述的方法应用于包括RIP路由表、内核IP路由表、内核UDP模块和内核IP模块的路由器。本发明所述的方法在具体应用时，首先路由器启动，然后输出请求完整路由表的请求给所有邻居路由器，并同时启动周期更新定时器启动接收进程等待别的邻居路由器发送的RIP请求包或RIP响应包；若周期更新定时器到时，发送周期更新RIP路由表的消息；若接收进程接收到别人发来的RIP包，分请求和响应进行相应处理，若是请求，则查看路由表有否相应路由条目，然后发送响应包；若是响应，则察看路由表，看是否有相应条目，如果没有直接把该路由条目加入路由表，有则按协议原则进行加、删处理，然后，根据路由表是否发生变化而激活触发更新。
具体说，本发明包括四个步骤，参考图1。在步骤1执行RIP输入处理操作。包括对请求帧的处理和对响应帧的处理。最近性本步骤的输入处理线程进入无限循环监听插口，接收RIP包，然后根据命令域的值进行RIP包的响应或请求处理，子模块处理完返回后，接着等待接收下一个RIP包。
所述对接收的RIP包进行请求处理是逐条项目处理的，没有条目就不给予响应。有一个特殊情况，假如请求中正好只有一条条目，并且它的目的前缀为0，前缀长度也为0，度量为无穷。这是一个请求发送全部路由表的请求。此时，要求输出把路由表送至请求地址/端口。其它的请求处理是逐个地检查请求帧的RTE表，对每条条目，在路由器的路由数据库中查找这个目的地址，假如存在一条路由，把那条路由的度量加入该RTE的度量中。假如没有到指定的目的站的路由，度量域中放无穷。当所由条目都填好后，把命令改为响应并把数据报发回请求者。
在响应指定的和全部路由表请求时，对度量的处理有所不同。假如请求要完整的路由表，进行正常输出，包括视野分离。假如只要求指定的条目的话，在路由表中找到它们并将信息原样发回，不进行视野分离的处理。作这一区别的原因是认为这些请求有可能用于不同目的。当一个路由器新加入时，它在每个相连的网络上多播要求发送整个的路由表的请求，对这种请求的响应将用于更新请求者的路由表，因此必须进行视野分离，而认为对具体路由的请求只是由诊断软件发出的，并且其响应不用于更新内核路由表，此时，请求者想知道路由表的准确内容而不希望信息被隐藏或修改，因此，此时不用视野分离。
在所述对接收的RIP包进行响应处理时，不管响应是因何产生的，处理都相同。因为对响应的处理会更新路由器的路由表，所以必须仔细检查响应的有效性，忽视不是来自RIPng(next generationRIP，下一个产生RIP的端口)端口或数据报的源非本地环地址或存活时间非最大值的RIP包和路由器自己发的多播数据。
当整个数据报有效时，逐个地处理响应中的条目。由于要支持下一跳条目的处理，所以先要察看条目是否是下一跳条目。若是下一跳条目，则把网关设成相应值；若是路由条目，开始有效性检查。基本的有效性检查如下：
——目的前缀是有效的(例如：不是广播前缀，也不是本地环地址)。
——前缀是否有效(即：在0至128间)。
——度量是否有效(即：在1至16间)。
只要任一项出错，忽视该条目，接着处理下一条目。
当该项目证明有效时，更新其度量，加上接收到该消息的网络的花费。假如结果大于无穷，使用无穷大更新度量。即：度量＝MIN(度量＋花费，无穷)。
察看是否有一条到这个目地前缀的明确路由，假如没有这样的路由，把该路由加入路由表中，除非其度量为无穷。往路由表中填加路由包括以下步骤：
——把目的前缀和长度设置为RTE的相应域里的数据。
——把度量设置为数据报的原路由器地址或由下一条目指定的下一跳地址。
——为该路由器初始化超时定时器。假如垃圾回收定时器正为该路由运行，则中止。
——设置路由变化标志同时输出触发更新。
假如有一条先存的路由，比较下一跳地址和数据报来源路由器的地址。假如这个数据报来自于和现存路由相同的路由器，重新初始化超时定时器。
然后比较度量。假如新度量小于无穷且不等于旧度量，采取下列措施：接受来自数据报的路由，以及设置路由器变化标志并通知输出触发更新，否则，假如新度量是无穷，开始删除处理；如果新度量和旧度量相同直接处理下一条目。
任何没能通过上述检测的项目都被忽略，因为它并不比当前路径好。
在本步骤中，不但要通过路由操作模块提供的接口增删路由，对请求报文的响应和对触发更新的处理还会导致输出处理。由于在响应处理中考虑到了下一跳条目的处理，因此本发明的方法能接收外部路由；在响应处理后马上进行触发更新处理，即可有效抑制路由循环的可能又不会有每更新一路由就发一个触发更新所造成的巨大的网络负荷。
在本步骤中，还需要：
建立RIP包的结构，用于建立RIP包，所述结构包括下述字段：
命令：用于标识RIP包的种类；
版本号：用于标识RIP协议的版本号；
路由条目：用于标识路由信息。
建立路由条目表的结构，该结构包括下述字段：
目的前缀：用于标识数据包的目的地址；
路由标签：用于标识内部或外部路由；
前缀长度：用于标识目的前缀的二进制位数；
路由度量：用于标识本路由器到目的地路由器所经过的路由器的个数。
建立路由表的结构，所述结构包括下述字段：
下一条目：用于指示下一个路由条目；
路由条目：用于存储本条路由条目；
网关地址：用于存储与路由器连接的网关地址；
内核标志：用于标识内核路由表；
RIP标志：用于标识RIP路由表；
时间：用于标识路由表条目的更新时间；
接口：用于标识获得路由表的接口。
在步骤2进行RIP输出处理。触发更新，周期更新，对请求帧的响应都需输出处理。其中触发更新和对请求帧的响应是输入处理导致的。该步骤主要包括三个子过程，一个用于建立包，一个用于输出包，一个用于生成请求帧。
建包子过程需两个输入参数：输出接口和标志，所述标志用于指明需发送触发更新还是周期更新，所述输出接口用于指明向哪个接口输出RIP包。建立符合协议的包格式，应设置版本号为当前RIPng的版本，把命令域设置成响应，把零域设置成零。再开始填RTE。记住数据报的最大长度受到网络的MTU(最大传输单元)限制。当数据报中没有更多的空间时，发送当前响应，然后再开始一个新的响应。填写RTE时，检查路由表中每条路由，如果产生一个触发更新，只须包含那些设置了路由变化标志的路由；如果经视野分离处理后，不应包含该路由，就忽略它；如果须包含该路由，往RTE中填写目的前缀，前缀长度和度量。即使路由的度量为无穷也需包含在数据报中。
请求帧的生成无需输入参数，只需生成一个只有一个前缀为零，前缀长度为零，度量为无穷的条目的RIP包。
输出子过程包括四个输入参数(目的地，RIP包，包长，输出接口)，上述建立的RIP包通过该子过程根据需要将所述RIP包通过指定的接口发出。
在本步骤中还包括建立RIP接口表的结构，用于按链表的形式组织RIP接口表。所述结构包括下述字段：
名称1：用于标识接口的名称；
名称2：用于标识与本条目描述的接口相临的下一个接口名称；
索引：用于标识接口查询索引值；
最大传输单元：用于标识接口的最大传输单元；
度量：用于标识接口的度量值；
标志：用于标识接口的状态；
多播地址：用于标识接口的多播地址；
链路地址：用于标识接口链路本地地址；
多播标志：用于标识接口是否参加多播组。
在步骤3，对新加入的路由协议模块进行注册，并为其提供在路由表中增加和删除路由的操作函数。由于在路由器的操作中主要包括三种：查路由表，添加路由，删除路由，为了更好地域内核保持一致和以后能更好的与其它路由协议共存，在该步骤中，每当一个路由协议改变一条路由时，都通知其它路由协议和内核，从而使所有路由协议模块之间对所有路由达成共识。
当一新的路由协议模块加入时，先进行协议注册，注册时指明自己的协议名称和优先级，然后向其返回一个路由操作函数，当协议模块增加和删除一条路由时都调用该函数。路由协议模块调用该函数添加路由时，将协议模块添加的路由和路由协议优先级记录到自己维护的一路由信息库中，然后根据到同一目的的各路由的协议优先级和度量及生存时间等因素综合考虑的结果决定把哪条路由加入内核路由表，同时把它通知给其它路由协议模块。路由协议模块调用该函数删除路由时，需要删除自己路由信息库和内核路由表中的该路由条目，同时查找库中是否有到同一目的的路由，若有，则将其加入内核路由表同时通知其它路由模块。
在步骤4，定时对路由表进行周期更新，路由表中的每条路由各设有两个定时器：一个超时定时器，一个垃圾回收定时器。超时定时器在路由建立时及每当收到该路由更新消息时启动，超时定时器溢出时，该路由被标示为无效，同时启动垃圾回收定时器。当垃圾回收定时器溢出时，标示为无效的路由才从路由表中删除。
在步骤5，当接口新启动时，广播路由表请求。
图3是本发明所述装置的应用环境示意图。按照图3，本发明所述装置1应用于包括RIP路由表2、内核IP路由表3、内核UDP模块4和内核IP模块5的路由器，用于维护所述RIP路由表2。
图2是本发明所述装置实施例框图。图2所述的维护路由表的装置1，包括：
输入处理模块15：接收RIP数据包，根据所述数据包的命令域对所述数据包进行请求处理或响应处理。该模块包括：
请求处理子模块151：用于对请求帧的RTE(路由条目)列表中的每一条目进行处理；
响应处理子模块152：用于对响应中的下一跳条目和路由条目进行处理。
输出处理模块14：用于根据所述接收的RIP包，建立RIP请求包和触发更新/周期更新RIP包，根据需要将所述建立的RIP包通过指定的接口发出。该模块包括：
建立子模块141：用于建立RIP包；
生成子模块142：用于建立RIP请求包；
输出子模块143：用于输出上述建立的RIP包。
路由操作模块12：用于查询RIP路由表，以及向所述RIP路由表中添加路由和删除无效路由；该模块包括：
查表子模块121：用于查询RIP路由表；
添加子模块122：用于向所述RIP路由表中添加路由；
删除子模块123：用于从所述RIP路由表中删除无效路由。
路由增强模块13：用于对对新加入的路由协议模块进行注册，并为其提供在路由表中增加和删除路由的操作函数；
定时器处理模块11：用于定时对路由表进行周期更新。
应用本发明所述的维护路由表的装置进行路由表的维护时：
当路由器接收到邻居发来的响应包时，先调用查表子模块121察看路由表看是否有相应条目，没有的话调用添加子模块122把它加入路由表，有的话则根据新旧路由的网关是否相同，分两种情况处理：一种是新路由的网关和旧路由的不同时，若新度量更小，调用删除子模块123删除路由表中的路由，再调用添加子模块122把新路由加入路由表；否则，不动；两一种是来自相同网关，只要度量发生变化，就改变度量设置，否则，只更新更新时间就可。
定时器处理线程无限循环调用查表子模块121查看路由表中各路由条目的生存时间，当路由表中路由生存时间超时需要删除时，调用删除子模块123删除。
Claims (10)
1、一种维护路由表的方法，包括：
(1)接收RIP数据包，根据所述数据包的命令域对所述数据包进行请求处理或响应处理；
(2)建立RIP请求包和触发更新/周期更新RIP包，根据需要将所述RIP包通过指定的接口发出；
(3)对新加入的路由协议模块进行注册，并为其提供在路由表中增加和删除路由的操作函数；
(4)定时发送周期更新，当路由表里路由条目有变化时，发送触发更新；
(5)接口新启动时，广播路由表请求。
2、根据权利要求1所述的维护路由表的方法，其特征在于该方法还包括：建立RIP包的结构，用于建立RIP包，该结构包括下述字段：
命令：用于标识RIP包的种类；
版本号：用于标识RIP协议的版本号；
路由条目：用于标识路由信息。
3、根据权利要求2所述的维护路由表的方法，其特征在于该方法还包括：建立路由条目表的结构，该结构包括下述字段：
目的前缀：用于标识数据包的目的地址；
路由标签：用于标识内部或外部路由；
前缀长度：用于标识目的前缀的二进制位数；
路由度量：用于标识本路由器到目的地路由器所经过的路由器的个数。
4、根据权利要求1所述的维护路由表的方法，其特征在于：该方法还包括建立路由表的结构，所述结构包括下述字段：
下一条目：用于指示下一个路由条目；
路由条目：用于存储本条路由条目；
网关地址：用于存储与路由条目关联的网关地址；
内核标志：用于内核路由表中相应条目的标志；
RIP标志：用于RIP路由表中相应条目的标志；
时间：用于标识路由表条目的更新时间；
接口：用于标识获得本路由条目的接口。
5、根据权利要求1所述的维护路由表的方法，其特征在于：该方法还包括建立RIP接口表的结构，所述结构包括下述字段：
名称1：用于标识接口的名称；
名称2：用于标识与本条目描述的接口相邻的下一个接口名称；
索引：用于标识接口查询索引值；
最大传输单元：用于标识接口的最大传输单元；
度量：用于标识接口的度量值；
标志：用于标识接口状态；
多播地址：用于标识接口的多播地址；
链路地址：用于标识接口链路本地地址；
多播标志：用于标识接口是否参加多播组。
6、根据权利要求1所述的维护路由表的方法，其特征在于：所述步骤(3)进一步包括：当路由协议模块调用所述操作函数添加路由时，把协议模块添加的路由和路由协议优先级记录到自己维护的路由信息库中，然后根据到同一目的的各路由的协议优先级和度量及生存时间等因素决定把哪条路由加入内核路由表，同时通知给其它路由协议模块；当路由协议模块调用所述操作函数删除路由时，删除自己路由信息库和内核路由表中该路由条目，同时查找库中是否有到同一目的的路由，若有，则将其加入内核路由表同时通知其它路由模块。
7、一种维护路由表的装置，包括：
输入处理模块：接收RIP数据包，根据所述数据包的命令域对所述数据包进行请求处理或响应处理；
输出处理模块：用于根据所述接收的RIP包，建立RIP请求包和触发更新/周期更新RIP包，根据需要将所述建立的RIP包通过指定的接口发出；
路由操作模块：用于查询RIP路由表，以及向所述RIP路由表中添加路由和删除无效路由；
路由增强模块：用于对对新加入的路由协议模块进行注册，并为其提供在路由表中增加和删除路由的操作函数；
定时器处理模块：用于维护路由表和触发周期更新。
8、根据权利要求7所述的维护路由表的装置，其特征在于：所述输入处理模块包括：
请求处理子模块：用于对请求帧的RTE(路由条目)列表中的每一条目进行处理；
响应处理子模块：用于对响应中的下一跳条目和路由条目进行处理。
9、根据权利要求7所述的维护路由表的装置，其特征在于：所述输出处理模块包括：
建立子模块：用于建立RIP包；
请求生成子模块：用于建立RIP请求包；
输出子模块：用于输出上述建立的RIP包。
10、根据权利要求7所述的维护路由表的装置，其特征在于：所述路由操作模块包括：
查表子模块：用于查询RIP路由表；
添加子模块：用于向所述RIP路由表中添加路由；
删除子模块：用于从所述RIP路由表中删除无效路由。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Hongke Lu Xiaoqing Inventor before: Lu Xiaoqing |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: LU XIAOQING TO: ZHANG HONGKE; LU XIAOQING |
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| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: BEIJING JIAXUN FEIHONG ELECTRIC CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: JIAXUNFEIHONG NETWORK TECHONLOGY CO., LTD, BEIJING Effective date: 20080509 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20080509 Address after: No. 8, building 31, building, No. three, East Jiaotong University Road, Beijing, Haidian District Patentee after: Jiaxunfeihong Electric Co., Ltd., Beijing Address before: Beijing Haidian District Mingguang Village Community Kindergarten Patentee before: Jiaxunfeihong Network Techonlogy Co., Ltd, Beijing |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Jiaxunfeihong Electric Co., Ltd., Beijing Zhang Nong Document name: Notification to Pay the Fees |
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| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Jiaxunfeihong Electric Co., Ltd., Beijing Zhang Nong Document name: Notification of Termination of Patent Right |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060301 Termination date: 20110817 |