CN104767680B - 路由快速切换的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了路由快速切换的方法和装置。本发明中，由BFD会话监测链路，BFD会话监测出从所述第一设备至本第二设备的链路故障时，第二设备直接从本地FIB转发表中选择所述主路由的一个备用路由作为新主路由以代替原主路由进行流量转发，能够使路由切换到达毫秒级，实现路由的快速切换。

Description

路由快速切换的方法和装置

技术领域

本申请涉及网络通信技术，特别涉及路由快速切换的方法和装置。

背景技术

无线接入网IP化(IPRAN)中的IP指的是互联协议，RAN指的是无线接入网络(RadioAccess Network)。相对于传统的同步数字体系(SDH：Synchronous Digital Hierarchy)传送网，IPRAN是基于IP技术的移动回传网络。

图1示出了IPRAN组网结构，在图1所示的IPRAN组网中，设备A为接入层设备，接收无线信息；设备B1、设备B2为汇聚层设备，设备B1、设备B2上使用二层虚拟局域网(L2VPN)接入三层虚拟局域网(L3VPN)技术；ER1、ER2为核心网设备，CE为用户边缘设备。在图1中，设备A分别和设备B1、设备B2之间建立了L2VPN主备伪线(PW)，设备B1和ER1、设备B2和ER2建立了边界网关协议(BGP:Border Gateway Protocol)VPNv4邻居、ER1、ER2和CE分别建立BGP多实例邻居，设备B1和设备B2之间建立BGP邻居。

在图1中，当设备B2学习到设备A连接的主机(记为主机a)的ARP路由时，设备B2按照发布BGP路由的方式将学习到的ARP路由发布给BGP邻居即设备B1，这里，设备B2按照发布BGP路由的方式发布的ARP路由实质就相当于一个BGP路由，因此称为BGP路由，设备B1接收设备B2发布的BGP路由记录至BGP路由表，设备B1还会学习到设备A连接的主机(记为主机a)的ARP路由至BGP路由表，该学习到的ARP路由与设备B2发布的BGP路由只是协议不一样，前者是ARP协议，后者相当于是BGP协议，但具有相同的前缀，基于此，设备B1会比较学习到的ARP路由与设备B2发布的BGP路由的优先级，在BGP路由表中，BGP路由远远低于其他协议的路由，因此，设备B1会认为学习到的ARP路由最优，将学习到的ARP路由(该路由的下一跳为设备A)下刷至FIB路由表指导设备B1进行报文转发。

在图1所示IPRAN组网中的链路正常时，从CE进入的发送至主机a的业务流经以下路径CE->ER1->设备B1先到达设备B1，当设备B1收到业务流时，基于上述FIB路由表中的ARP路由将业务流发送至设备A，最终发送至主机a；然而当设备A和设备B1之间的链路故障时，则当设备B1收到业务流时，因为设备A和设备B1之间的链路故障，如果还是按照上述FIB路由表中的ARP路由发送业务流，则会发送失败，然而此时FIB路由表中不存在其他路由，基于此，设备B1就得重新返回从BGP路由表中查找到与ARP路由具有相同前缀的其他路由即上述设备B2发布的BGP路由，将找到的BGP路由下刷至FIB路由表，再依据FIB路由表中的BGP路由将业务流发送至设备B2，最终发送至主机a；而从BGP路由表查找相同前缀的BGP路由，将相同前缀的BGP路由下刷至FIB路由表耗时比较长，达到秒级，这就限制业务流所经的路由不能快速切换，增加业务流中断时间。

发明内容

本申请提供了路由快速切换的方法和装置，以实现路由的快速切换，减少业务流中断时间。

本申请提供的技术方案包括：

一种路由快速切换方法，该方法应用于如下组网：第一设备与第二设备之间建立了主伪线PW、第一设备与第三设备之间建立了备PW，第二设备和第三设备建立了边界网关协议BGP邻居，该方法应用于所述第二设备，包括：

将本地BGP路由表中具有相同前缀的优选路由和非优选路由下刷至本地IP路由表；从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由，以及从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由；

将所述主路由和备用路由下刷至本地FIB转发表，所述主路由用于指导流量转发，所述备用路由处于备用状态；

为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话，所述链路包含从所述第一设备至本第二设备的链路；

当BFD会话监测到从所述第一设备至本第二设备的链路故障时，从本地FIB转发表删除所述主路由，选择所述主路由的一个备用路由作为新主路由以代替原主路由进行流量转发。

一种路由快速切换装置，该装置应用于如下组网的第二设备：第一设备与第二设备之间建立了主伪线PW、第一设备与第三设备之间建立了备PW，第二设备和第三设备建立了边界网关协议BGP邻居，该装置包括：

BGP路由表管理单元，用于将本地BGP路由表中具有相同前缀的优选路由和非优选路由下刷至本地IP路由表；

IP路由表管理单元，用于从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由，以及从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由；将所述主路由和备用路由下刷至本地FIB转发表，所述主路由用于指导流量转发，所述备用路由处于备用状态；

FIB路由表管理单元，用于为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话，所述链路包含从所述第一设备至本第二设备的链路；

路由切换单元，用于当BFD会话监测到从所述第一设备至本第二设备的链路故障时，从本地FIB转发表删除所述主路由，选择所述主路由的一个备用路由作为新主路由以代替原主路由进行流量转发。

由以上技术方案可以看出，本发明中，由BFD会话监测主路由对应的从第一设备至第二设备的链路，而BFD会话监测能够达到毫秒级的监测速度，当监测出从第一设备至第二设备的链路故障时，第二设备直接从本地FIB转发表中选择所述主路由的一个备用路由作为新主路由进行流量转发，并非像背景技术描述的从BGP路由表查找相同前缀的BGP路由，将相同前缀的BGP路由下刷至FIB路由表，这相比背景技术描述的路由切换，能够使路由切换到达毫秒级，实现路由的快速切换。

附图说明

图1为IPRAN组网结构图；

图2为本发明提供的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的双归属组网示意图；

图4为本发明提供的装置结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明提供的方法包括图2所示的流程：

参见图2，图2为本发明提供的方法流程图。该流程可应用于以下组网：第一设备与第二设备之间建立了主PW，第一设备与第三设备之间建立了备PW，第二设备和第三设备建立了BGP邻居。

对应于如图1所示的IPRAN，这里的第一设备就为图1中的设备A，第二设备就为图1中的设备B1，第三设备就为图1中的设备B2。

而对应于如图3所示的CE双归属组网，其中，PE1、PE2之间建立了BGP邻居，CE与PE1之间建立了主PW，CE与PE2之间建立了备PW，基于此，这里的第一设备就为图3中的CE，第二设备就为图3中的提供商边缘设备(PE：Provider Edge)1，第三设备就为图3中的PE2。

应用于如上所述的组网，图2所示的流程可应用于第二设备，其可包括以下步骤：

步骤201，将本地BGP路由表中具有相同前缀的优选路由和非优选路由下刷至本地IP路由表。

在BGP路由表中，其可包含BGP格式的BGP路由，也可包含非BGP格式的路由，比如ARP路由、IS-IS路由等，作为本发明的一个实施例，可限制BGP路由表中非BGP格式的路由优于BGP路由。基于此，本步骤201中，可从本地BGP路由表内具有相同前缀的路由中选择出一个非BGP格式的路由比如ARP路由为优选路由，而剩下的其他具有相同前缀的路由为非优选路由。作为本发明的一个实施例，在实际应用中，该非优选路由可限定为BGP路由。

与现有路由管理方式即仅将BGP路由表中优选路由下刷至IP路由表不同，本发明中，会将BGP路由表中具有相同前缀的优选路由和非优选路由下刷至本地IP路由表，这相比现有技术，能够快速实现路由切换，具体见下文描述。

步骤202，从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由，以及从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由。

作为本发明的一个实施例，本步骤202中，从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由可包括：

从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择路由协议优先级最高的路由作为主路由，路由协议优先级预先指定。

比如，本地IP路由表内具有相同前缀的路由分别为ARP路由、BGP路由、IS-IS路由，假如制定ARP优先级最高，则可选择ARP路由为主路由。

至于本步骤202中，从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由，在具体实现时可包括：

将剩下的其他路由中满足以下条件的路由作为所述主路由的备用路由：路由前缀相同、路由协议不同、下一跳不同。这里选择的备用路由的数量并不限制。

接着上面的举例，在选择ARP路由为主路由后，可基于上述条件从剩下的BGP路由、IS-IS路由中选择路由比如BGP路由作为主路由的备用路由。

步骤203，将所述主路由和备用路由下刷至本地FIB转发表。

执行到本步骤203时，此时本地FIB转发表的主路由用于指导流量转发，而主路由的备用路由处于备用状态，暂不指导流量转发。

步骤204，为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的双向转发监测(BFD：Bidirectional Forwarding Detection)会话，所述链路包含从所述第一设备至本第二设备的链路。

这里，作为本发明的一个实施例，本步骤204在为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话之前，可进一步包括：

检查所述第一设备与本第二设备之间是否存在与所述主PW联动的BFD会话，如果是，将与所述主PW联动的BFD会话进一步用于监测所述主路由对应的链路，如果否，继续执行为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话。可以看出，本发明中，在检查出所述第一设备与本第二设备之间存在与所述主PW联动的BFD会话时，实现了一个BFD会话同时执行与主PW联动和监测所述主路由对应的链路，减少资源占用。

步骤205，当BFD会话监测到从所述第一设备至本第二设备的链路故障时，从本地FIB转发表删除所述主路由，选择所述主路由的一个备用路由作为为新主路由进行流量转发。

通过步骤205可以看出，本发明中，由BFD会话监测主路由对应的从所述第一设备至本第二设备的链路，而BFD会话监测能够达到毫秒级的监测速度，当监测出从所述第一设备至本第二设备的链路故障时，第二设备直接从本地FIB转发表中选择所述主路由的一个备用路由作为新主路由以代替原主路由进行流量转发，并非像背景技术描述的从BGP路由表查找相同前缀的BGP路由，将相同前缀的BGP路由下刷至FIB路由表，这相比背景技术描述的路由切换，能够使路由切换到达毫秒级，实现路由的快速切换。

至此，完成图2所示流程。

下面以图1所示IPRAN组网为例描述图2所示的流程：

如背景技术描述的图1所示的IPRAN组网，结合图2所示流程，则尽管设备B1会认为学习到的ARP路由作为优选路由，而接收的来自设备B2发布的与该ARP路由具有相同前缀的BGP路由为非优选路由，其仍会将学习到的ARP路由和设备B2发布的具有相同前缀的BGP路由下刷至本地IP路由表，之后，在本地IP路由表内从该具有相同前缀的ARP路由和BGP路由中选择优先级最高的路由以ARP路由为例作为主路由，而剩下的BGP路由，其与作为主路由的ARP路由尽管路由前缀相同、路由协议不同、但下一跳不相同，可以作为主路由即ARP路由的备用路由，如此，可将作为主路由的ARP路由和作为备用路由的BGP路由下刷至本地FIB转发表。

结合图2所示流程的步骤204，为本地FIB转发表中作为主路由的ARP路由创建用于监测主路由对应的链路(即设备A和设备B1之间的链路)的BFD会话；此时本地FIB转发表的主路由用于指导流量转发，而主路由的备用路由处于备用状态，暂不指导流量转发。

当设备A和设备B1之间的链路正常时，从CE进入的发送至主机a的业务流经以下路径CE->ER1->设备B1先到达设备B1，当设备B1收到业务流时，基于FIB路由表中作为主路由的ARP路由将业务流发送至设备A，最终发送至主机a；

当BFD会话监测到设备A和设备B1之间的链路故障时，设备B1从FIB路由表中删除作为主路由的ARP路由，选择备用路由即BGP路由作为新主路由以代替原主路由进行流量转发，如此，从CE进入的发送至主机a的业务流经以下路径CE->ER1->设备B1到达设备B1，当设备B1收到业务流时，还是按照上述FIB路由表中新切换为主路由的BGP路由发送业务流，最终发送至主机a。这相比于背景技术中有关设备A和设备B1之间链路故障时的描述，无需再返回从BGP路由表查找相同前缀的BGP路由，将相同前缀的BGP路由下刷至FIB路由表，这能够实现路由的快速切换，达到毫秒级。

需要说明的是，在上述图2所示的流程中，当从所述第一设备至本第二设备的链路从故障恢复时，此时，第二设备就会新学习到第一设备连接的主机的ARP路由，如此，第二设备就会将学习到的ARP路由标记为主路由下刷至本地FIB转发表，并将本地FIB转发表中原有的与所述ARP路由具有相同前缀的主路由更新为备用路由。接着上面的举例，假如设备A和设备B1之间的链路从故障恢复，则设备B1就会学习到设备A连接的主机的ARP路由，如此，设备B1就会将新学习到的ARP路由标记为主路由下刷至本地FIB转发表，并将本地FIB转发表中原有的与新学习的ARP路由具有相同前缀的主路由更新为所述ARP路由的备用路由，以保证最终还是最优路由指导流量转发。

以上对本发明提供的方法进行了描述。下面对本发明提供的装置进行描述：

参见图4，图4为本发明提供的装置结构图。该装置应用于如下组网的第二设备：第一设备与第二设备之间建立了主伪线PW、第一设备与第三设备之间建立了备PW，第二设备和第三设备建立了边界网关协议BGP邻居，如图4所示，该装置包括：

BGP路由表管理单元，用于将本地BGP路由表中具有相同前缀的优选路由和非优选路由下刷至本地IP路由表；

IP路由表管理单元，用于从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由，以及从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由；将所述主路由和备用路由下刷至本地FIB转发表，所述主路由用于指导流量转发，所述备用路由处于备用状态；

FIB路由表管理单元，用于为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话，所述链路包含从所述第一设备至本第二设备的链路；

路由切换单元，用于当BFD会话监测到从所述第一设备至本第二设备的链路故障时，从本地FIB转发表删除所述主路由，选择所述主路由的一个备用路由作为新主路由以代替原主路由进行流量转发。

优选地，所述IP路由表管理单元从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由包括：

从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择路由协议优先级最高的路由作为主路由，路由协议优先级预先指定。

优选地，所述IP路由表管理单元从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由包括：

将剩下的其他路由中满足以下条件的路由作为所述主路由的备用路由：

路由前缀相同、路由协议不同、下一跳不同。

优选地，所述FIB路由表管理单元为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话之前进一步包括：

检查所述第一设备与本第二设备之间是否存在与所述主PW联动的BFD会话，如果是，将与所述主PW联动的BFD会话进一步用于监测所述主路由对应的链路，如果否，继续执行为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话。

优选地，所述路由切换单元进一步在所述第一设备至本第二设备的链路从故障恢复时，学习到所述第一设备连接的主机的ARP路由，将学习到的ARP路由标记为主路由下刷至本地FIB转发表，并将本地FIB转发表中原有的与所述ARP路由具有相同前缀的主路由更新为备用路由。

至此，完成图4所示的装置结构图。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种路由快速切换方法，该方法应用于如下组网：第一设备与第二设备之间建立了主伪线PW、第一设备与第三设备之间建立了备PW，第二设备和第三设备建立了边界网关协议BGP邻居，其特征在于，该方法应用于所述第二设备，包括：

将本地BGP路由表中具有相同前缀的优选路由和非优选路由下刷至本地IP路由表；从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由，以及从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由；其中，所述本地BGP路由表中包含BGP格式的BGP路由和非BGP格式的路由；

将所述主路由和备用路由下刷至本地FIB转发表，所述主路由用于指导流量转发，所述备用路由处于备用状态；

为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话，所述链路包含从所述第一设备至本第二设备的链路；

当BFD会话监测到从所述第一设备至本第二设备的链路故障时，从本地FIB转发表删除所述主路由，选择所述主路由的一个备用路由作为新主路由以代替原主路由进行流量转发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由包括：

从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择路由协议优先级最高的路由作为主路由，路由协议优先级预先指定。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由包括：

将剩下的其他路由中满足以下条件的路由作为所述主路由的备用路由：

路由前缀相同、路由协议不同、下一跳不同。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话之前进一步包括：

检查所述第一设备与本第二设备之间是否存在与所述主PW联动的BFD会话，如果是，将与所述主PW联动的BFD会话进一步用于监测所述主路由对应的链路，如果否，继续执行为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

在所述第一设备至本第二设备的链路从故障恢复时，所述第二设备学习到所述第一设备连接的主机的ARP路由，将学习到的ARP路由标记为主路由下刷至本地FIB转发表，并将本地FIB转发表中原有的与所述ARP路由具有相同前缀的主路由更新为备用路由。

6.一种路由快速切换装置，该装置应用于如下组网的第二设备：第一设备与第二设备之间建立了主伪线PW、第一设备与第三设备之间建立了备PW，第二设备和第三设备建立了边界网关协议BGP邻居，其特征在于，该装置包括：

BGP路由表管理单元，用于将本地BGP路由表中具有相同前缀的优选路由和非优选路由下刷至本地IP路由表；其中，所述本地BGP路由表中包含BGP格式的BGP路由和非BGP格式的路由；

IP路由表管理单元，用于从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由，以及从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由；将所述主路由和备用路由下刷至本地FIB转发表，所述主路由用于指导流量转发，所述备用路由处于备用状态；

FIB路由表管理单元，用于为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话，所述链路包含从所述第一设备至本第二设备的链路；

路由切换单元，用于当BFD会话监测到从所述第一设备至本第二设备的链路故障时，从本地FIB转发表删除所述主路由，选择所述主路由的一个备用路由作为新主路由以代替原主路由进行流量转发。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述IP路由表管理单元从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择优先级最高的路由作为主路由包括：

从本地IP路由表内的具有相同前缀的路由中选择路由协议优先级最高的路由作为主路由，路由协议优先级预先指定。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述IP路由表管理单元从剩下的其他路由中选择所述主路由的备用路由包括：

将剩下的其他路由中满足以下条件的路由作为所述主路由的备用路由：

路由前缀相同、路由协议不同、下一跳不同。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述FIB路由表管理单元为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话之前进一步包括：

检查所述第一设备与本第二设备之间是否存在与所述主PW联动的BFD会话，如果是，将与所述主PW联动的BFD会话进一步用于监测所述主路由对应的链路，如果否，继续执行为本地FIB转发表中主路由创建用于监测主路由对应的链路的BFD会话。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述路由切换单元进一步在所述第一设备至本第二设备的链路从故障恢复时，学习到所述第一设备连接的主机的ARP路由，将学习到的ARP路由标记为主路由下刷至本地FIB转发表，并将本地FIB转发表中原有的与所述ARP路由具有相同前缀的主路由更新为备用路由。