CN1464704A - 一种基于链路状态的路由方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种基于链路状态的路由方法，其特征在于，在由至少两个设备单元构成的点对点传输网络中，其路由步骤包括：给每个设备单元设置物理标识和接口标识；在每个设备单元中建立邻居信息表；每个设备单元向自身接口发送探测包，在发送探测包时有时间间隔，并把探测包发给邻居；每个设备单元将邻居信息表的内容广播出去，广播时有时间间隔；每个设备单元接收数据包，并对所接收的数据包进行处理，生成新的路由包。本发明的代码量小，运行效率高，且可以轻易嵌入到接入设备或其他实时设备中。其不占用IP地址，路由学习速度快。由于其简单精练，所以对嵌入设备要求不高，有效地降低了设备成本，减少了研发和维护费用。

Description

一种基于链路状态的路由方法
技术领域
本发明属于数据通信技术领域，其特别涉及通过点对点组网的数据通信技术，具体的讲是一种基于链路状态的路由方法。
背景技术
随着互联网技术的迅速发展，多样化的组网设备亦层出不穷，这些由不同制造商提供的多样的数据通信设备构成了实际应用中的一个个小型自治系统。为了对这些小型自治系统的内部设备进行有效的管理，需要在其系统内进行数据路由。
在现有技术中，经常采用不同的路由协议来传输路由器之间的数据，这些路由协议一般都具有路由学习功能。例如，RIP(路由信息协议)和OSPF(开放最短路经优先)便是最普通的两种路由协议。其中，RIP的基础是确定两个网络结点之间最少跳计数，当网络变得越来越大时，RIP便开始退化为厂商的一种选择。RIP虽然具有简单的特点，但其受限较多，收敛速度较慢。而OSPF协议没有RIP的诸多限制，每个OSPF路由器传输其本地链路的描述而不是整个路由表，由于这些路由包相对较小，因而能最小化网络拥塞，效率较高。OSPF的缺点是太过庞大复杂。更重要的是这两种协议都需为其运行设备分配一个或多个IP地址，并且其都是为专用设备而设计的协议，因此其不易嵌入到小型实时设备中。
可见，如何更好的在由不同的小型实时设备组成的数据通信网络中进行数据路由已成为需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于链路状态的路由方法，使其能够兼具RIP协议的简单和OSPF协议的高效，并且不占用IP地址。而且能够方便的嵌入到小型实时设备中，有效地实现由多样的数据通信设备组成的小型自治系统内部的路由。
本发明的技术方案为：一种基于链路状态的路由方法，其特征在于，在由至少两个设备单元构成的点对点传输网络中，其路由步骤包括：
给每个设备单元设置物理标识和接口标识；
在每个设备单元中建立邻居信息表；
每个设备单元向自身接口发送探测包，在发送探测包时有时间间隔，并把探测包发给邻居；
每个设备单元将邻居信息表的内容广播出去，广播时有时间间隔；
每个设备单元接收数据包，并对所接收的数据包进行判断：
如果所接收的数据包是探测包，则将自身物理标识和接口标识放在探测应答包中，并返回给数据发出方；
如果所接收的数据包是探测应答包，则取出其中的邻居物理标识和接口标识，保存到自身的邻居信息表中；否则需对所接收的数据包进行进一步的判断：
如果所接收的数据包是路由信息包，则再判断所接收的路由信息包是老包还是新包，是老包则丢弃；是新包则删除老包，保存新包，转发新包给其他邻居，重新生成路由表；
如果所接收的数据包不是路由信息包，则交给非路由信息包处理模块进行处理。
所述的点对点传输网络是指：分布式网络、环形网络等点对点传输网络。
所述的给每个设备单元设置物理标识和接口标识是指：可为每个设备单元设置唯一的物理标识；可根据每个设备单元的接口数目设置一个以上的接口号。
所述的在每个设备单元中建立邻居信息表是指：可在每个设备单元中建立包括自身接口号、邻居标识、邻居接口号、连通标志等字段的邻居信息表。
所述的每个设备单元向自身接口发送探测包，在发送探测包时有时间间隔，并把探测包发给邻居是指：每个设备单元周期性地向其所有接口发出探测包，该探测包中含有该设备单元的物理标识和接口号，并设置邻居信息表的连通标志字段为“断开”，并且探测包只发给直接相连的邻居。
所述的每个设备单元将邻居信息表的内容广播出去，广播时有时间间隔是指：每隔一定时间，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在路由包内加上时间标志，广播出去，即：发给所有邻居。
所述的每个设备单元接收数据包，并对所接收的数据包进行判断是指：当设备单元收到邻居发来的探测包时，将自己的物理标识和接收该包的接口号放在应答包中，从接收接口返回给邻居；
当设备单元收到一个探测应答包时，取出包内邻居的物理标识和接口号，保存到邻居信息表中，并设置连通标志字段为“连通”；
每隔一定时间，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在包内加上时间标志，广播出去；
当设备单元A通过接口2收到单元H的路由包时，A取出路由包内的时间标志t，同上一次H发出的路由包的时间标志t1进行比较，如果：t比t1旧，则丢弃刚收到的路由包；
如果：t比t1新，则删除旧路由包，保存刚收到的路由包，并且将该新路由包转发给所有邻居，接收该包的接口所连接的邻居除外；
每隔一定时间，每个设备单元根据收到的路由包，计算出到其他单元的路由，生成新的路由表。
所述的一种基于链路状态的路由方法，其步骤可进一步包括：
在分布式网络、环形网络等点对点传输网络中，为每个设备单元设置唯一的物理标识；
根据每个设备单元的接口数目设置一个以上的接口号；
在每个设备单元中建立包括自身接口号、邻居标识、邻居接口号、连通标志等字段的邻居信息表；
每个设备单元周期性地向其所有接口发出探测包，该探测包中含有该设备单元的物理标识和接口号，并设置邻居信息表的连通标志为“断开”，并且探测包只发给直接相连的邻居；
每隔一定时间，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在路由包内加上时间标志，广播出去，即：发给所有邻居；
当设备单元收到邻居发来的探测包时，将自己的物理标识和接收该包的接口号放在应答包中，从接收接口返回给邻居；
当设备单元收到一个探测应答包时，取出包内邻居的物理标识和接口号，保存到邻居信息表中，并设置连通标志字段为“连通”；
每隔一定时间，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在包内加上时间标志，广播出去；
当设备单元A通过接口2收到单元H的路由包时，A取出路由包内的时间标志t，同上一次H发出的路由包的时间标志t1进行比较，如果：t比t1旧，则丢弃刚收到的路由包；
如果：t比t1新，则删除旧路由包，保存刚收到的路由包，并且将该新路由包转发给所有邻居，接收该包的接口所连接的邻居除外；
每隔一定时间，每个设备单元根据收到的路由包，计算出到其他单元的路由，生成新的路由表。
本发明的有益效果在于：本发明的代码量小，运行效率高，且可以轻易嵌入到接入设备或其他实时设备中。其不占用IP地址，路由学习速度快。由于其简单精练，所以对嵌入设备要求不高，有效地降低了设备成本，减少了研发和维护费用。本发明能够兼具RIP协议的简单和OSPF协议的高效，很好地实现了由多样的数据通信设备组成的小型自治系统内部的路由。
附图说明
图1为分布式网络示意图；
图2为环形网络示意图；
图3为本发明具体实施方式中，点对点网络式的自治系统示意图；
图4为本发明的流程图。
具体实施方式
本发明为一种基于链路状态的路由方法，其特征在于，在由至少两个设备单元构成的点对点传输网络中，即可在如图1所示的分布式网络或者如图2所示的环形网络中；如图4所示，其路由步骤包括：
给每个设备单元设置物理标识和接口标识；
在每个设备单元中建立邻居信息表；
每个设备单元向自身接口发送探测包，在发送探测包时有时间间隔，并把探测包发给邻居，此时可启动定时器T1以计算时间；
每个设备单元将邻居信息表的内容广播出去，广播时有时间间隔，此时可启动定时器T2以计算时间；
每个设备单元接收数据包(该数据包来自物理层)，并对所接收的数据包进行判断：
如果所接收的数据包是探测包，则将自身物理标识和接口标识放在探测应答包中，并返回给数据发出方；
如果所接收的数据包是探测应答包，则取出其中的邻居物理标识和接口标识，保存到自身的邻居信息表中；否则需对所接收的数据包进行进一步的判断：
如果所接收的数据包是路由信息包，则再判断所接收的路由信息包是老包还是新包，是老包则丢弃；是新包则删除老包，保存新包，转发新包给其他邻居，重新生成路由表；
如果所接收的数据包不是路由信息包，则交给非路由信息包处理模块进行处理。
下面结合图3阐述一个自治系统(点对点网络)的路由实现：
图3所示的自治系统有9个设备单元(A、B、C、D、E、F、G、H、I、J)构成，各设备单元之间可通过光纤连接(也可以使用其他网线连接)，每一设备单元有一个物理标识，该标识在自治系统内唯一。每个设备单元具有一个或多个接口，通过接口和其他设备单元相连。例如设备设备D具有2个接口d1和d2，d1号连到设备单元A，d2号连到设备单元C。设备单元C具有5个接口c1、c2、c3、c4、c5，分别连至设备单元B、D、E、F、G。
本发明所述方法的处理步骤如下(主要写软件的处理步骤)：
第一步：每个设备单元建立一个邻居信息表，每个表项包含4个字段：自身接口号、邻居标识、邻居接口号、连通标志。
第二步：每个设备单元周期性地(例如每隔5秒)向所有接口发出探测包，包中含有该单元的物理标识和接口号，并设置邻居信息表每个表项的连通标志为“断开”。探测包只发给直接相连的领居。
第三步：当设备单元收到邻居发来的探测包时，将自己的物理标识和接收该包的接口号放在应答包中，从接收接口返回给邻居。例如D收到C的探测包后，将标识D和接口号d2放在应答包中返回给C。
第四步：当设备单元收到一个探测应答包时，取出包内邻居的物理标识和接口号，保存到邻居信息表中，并设置连通标志为“连通”。
第五步：每隔一定时间(例如每隔10秒)，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在包内加上时间标志，广播出去(发给所有邻居)。
第六步：当设备单元收到另一个设备单元的路由包时，进行如下处理。这里为了叙述方便，假设设备单元A通过接口a2收到单元H的路由包。A取出路由包内的时间标志t，同上一次H发出的路由包的时间标志t1进行比较。可能的结果如下：
(1)t比t1旧，则丢弃刚收到的路由包：
(2)t比t1新，则删除旧路由包，保存刚收到的路由包，并且将该新路由包转发给所有邻居(接收该包的接口所连接的邻居除外)。
第七步：每隔一定时间(例如10秒)，每个设备单元根据收到的路由包，计算出到其他单元的路由，生成新的路由表。
本发明的代码量不到1500行，可以轻易嵌入到接入设备或其他实时设备中，不占用IP地址，路由学习速度快。因为简单精练，对设备要求不高，有效地降低了设备成本，减少了研发和维护费用。本发明能够兼具RIP协议的简单和OSPF协议的高效，很好地实现了由多样的数据通信设备组成的小型自治系统内部的路由。
以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。

Claims (8)

1.一种基于链路状态的路由方法，其特征在于，在由至少两个设备单元构成的点对点传输网络中，其路由步骤包括：
给每个设备单元设置物理标识和接口标识；
在每个设备单元中建立邻居信息表；
每个设备单元向自身接口发送探测包，在发送探测包时有时间间隔，并把探测包发给邻居；
每个设备单元将邻居信息表的内容广播出去，广播时有时间间隔；
每个设备单元接收数据包，并对所接收的数据包进行判断：
如果所接收的数据包是探测包，则将自身物理标识和接口标识放在探测应答包中，并返回给数据发出方；
如果所接收的数据包是探测应答包，则取出其中的邻居物理标识和接口标识，保存到自身的邻居信息表中；否则需对所接收的数据包进行进一步的判断：
如果所接收的数据包是路由信息包，则再判断所接收的路由信息包是老包还是新包，是老包则丢弃；是新包则删除老包，保存新包，转发新包给其他邻居，重新生成路由表；
如果所接收的数据包不是路由信息包，则交给非路由信息包处理模块进行处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的点对点传输网络是指：分布式网络、环形网络等点对点传输网络。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的给每个设备单元设置物理标识和接口标识是指：可为每个设备单元设置唯一的物理标识；可根据每个设备单元的接口数目设置一个以上的接口号。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在每个设备单元中建立邻居信息表是指：可在每个设备单元中建立包括自身接口号、邻居标识、邻居接口号、连通标志等字段的邻居信息表。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的每个设备单元向自身接口发送探测包，在发送探测包时有时间间隔，并把探测包发给邻居是指：每个设备单元周期性地向其所有接口发出探测包，该探测包中含有该设备单元的物理标识和接口号，并设置邻居信息表的连通标志字段为“断开”，并且探测包只发给直接相连的邻居。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的每个设备单元将邻居信息表的内容广播出去，广播时有时间间隔是指：每隔一定时间，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在路由包内加上时间标志，广播出去，即：发给所有邻居。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的每个设备单元接收数据包，并对所接收的数据包进行判断是指：当设备单元收到邻居发来的探测包时，将自己的物理标识和接收该包的接口号放在应答包中，从接收接口返回给邻居；
当设备单元收到一个探测应答包时，取出包内邻居的物理标识和接口号，保存到邻居信息表中，并设置连通标志字段为“连通”；
每隔一定时间，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在包内加上时间标志，广播出去；
当设备单元A通过接口2收到单元H的路由包时，A取出路由包内的时间标志t，同上一次H发出的路由包的时间标志t1进行比较，如果：t比t1旧，则丢弃刚收到的路由包；
如果：t比t1新，则删除旧路由包，保存刚收到的路由包，并且将该新路由包转发给所有邻居，接收该包的接口所连接的邻居除外；
每隔一定时间，每个设备单元根据收到的路由包，计算出到其他单元的路由，生成新的路由表。
8.根据权利要求1所述的方法，其步骤可进一步包括：
在分布式网络、环形网络等点对点传输网络中，为每个设备单元设置唯一的物理标识；
根据每个设备单元的接口数目设置一个以上的接口号；
在每个设备单元中建立包括自身接口号、邻居标识、邻居接口号、连通标志等字段的邻居信息表；
每个设备单元周期性地向其所有接口发出探测包，该探测包中含有该设备单元的物理标识和接口号，并设置邻居信息表的连通标志为“断开”，并且探测包只发给直接相连的邻居；
每隔一定时间，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在路由包内加上时间标志，广播出去，即：发给所有邻居；
当设备单元收到邻居发来的探测包时，将自己的物理标识和接收该包的接口号放在应答包中，从接收接口返回给邻居；
当设备单元收到一个探测应答包时，取出包内邻居的物理标识和接口号，保存到邻居信息表中，并设置连通标志字段为“连通”；
每隔一定时间，每个设备单元将自己的邻居信息表打成路由包，并在包内加上时间标志，广播出去；
当设备单元A通过接口2收到单元H的路由包时，A取出路由包内的时间标志t，同上一次H发出的路由包的时间标志t1进行比较，如果：t比t1旧，则丢弃刚收到的路由包；
如果：t比t1新，则删除旧路由包，保存刚收到的路由包，并且将该新路由包转发给所有邻居，接收该包的接口所连接的邻居除外；
每隔一定时间，每个设备单元根据收到的路由包，计算出到其他单元的路由，生成新的路由表。
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