鏈路故障快速檢測方法及裝置的製作方法
2023-10-09 01:02:19
專利名稱：鏈路故障快速檢測方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信技術領域，特別涉及一種鏈路故障快速檢測方法及裝置。
背景技術：
隨著網絡技術的不斷發展，許多新的網絡服務對故障檢測時間的要求越來越嚴 格，單純依靠上層協議提供的故障檢測已經無法滿足要求了，因此，雙向轉發檢測(BFD， Bidirectional Forwarding Detection)技術應運而生。BFD提供了一個通用的、標準化的、 介質無關、協議無關的快速鏈路故障檢測機制，可以為多種上層協議如各路由協議(0SPF、 ISIS、RIP、BGP)等統一地快速檢測兩臺路由器間雙向轉發路徑的故障。以採用OSPF協議的網絡為例，現有OSPF利用BFD檢測鏈路故障並進行相應處理 的流程如下0SPF通過協議原有的鄰居發現和數據同步機制建立起完全(Full)的鄰居關 系，鄰居關係建立好後，OSPF向BFD提供需要檢測的目的地址，即Full狀態鄰居的IP位址， BFD根據這個地址創建會話，對該地址進行檢測。當鏈路出現故障，BFD檢測到目的地址不 可達時，對應的BFD會話斷開，並向上通知OSPF鏈路不可達，OSPF收到通知後斷開到相應 鄰居的鏈路，更新路由狀態廣播(Router LSA)，觸發路由計算，繞過出問題的鏈路。從上述對OSPF及BFD聯動檢測並處理鏈路故障的描述可見，現有的OSPF協議中 只有在建立了 Full狀態的鄰居關係後才會通知BFD創建會話進行鏈路檢測，而在OSPF協 議中網絡內，並不是所有路由之間都會建立Full狀態的鄰居關係，例如OSPF協議中定義的 廣播網和非廣播多路訪問網絡(NBMA)網絡類型的鏈路上，為了減少OSPF協議報文的交互， OSPF對路由器定義了不同的角色指定路由器(DR)、備份指定路由器(BDR)和非指定路由 器(DROther)。其中DR和BDR、DR和DROther、BDR和DROther之間的OSPF鄰居關係都會 到達Full狀態，而DROther之間的OSPF鄰居關係根據協議規定只會停留在2_Way狀態。圖1為一個典型路由組網示意圖，在圖1中，有三臺路由器A、B、C，A、B、C之間的 鏈路類型為廣播網，其中A、B為DROther，而C為DR，因此A與C將會建立起Full狀態的鄰 居關係，而AB之間則建立的是2-Way狀態的鄰居關係，此時，在進行A到B的路由路徑選擇 時，因為A與B之間的路由代價相比經過C中轉再到B的路由代價要小，因此最終選擇的A 到B的路由路徑將是AB之間直接連接的廣播網鏈路。如果當A設備和B設備之間廣播網 鏈路出現問題，導致A、B之間報文不通時，由於AB之間建立的是2-Way狀態的鄰居關係，無 法通過BFD檢測到鏈路問題，因此A設備將無法快速得到鏈路問題的通知，也就無法及時改 變路由路徑來解決鏈路問題。在某些極端情況下，如A、B之間組播報文轉發正確而單播報 文無法轉發時，會造成從A到B的流量長時間中斷，而無法檢測到鏈路問題，而這時A、B之 間還是可以通過C作為中轉的路徑可用的。這種情況同樣會發生在NBMA網絡類型的鏈路 檢測中。可見，對於廣播網或NBMA網絡上的DROther設備，由於OSPF協議規定其鄰居關係 不是Full狀態，因此不能利用BFD檢測鏈路故障，無法對鏈路故障進行及時處理。
發明內容
本發明實施例提供一種鏈路故障快速檢測方法，對於廣播網或NBMA網絡上的 DROther設備，也可以使用BFD進行鏈路檢測。本發明實施例提供一種鏈路故障快速檢測裝置，對於廣播網或NBMA網絡上的 DROther設備，也可以使用BFD進行鏈路檢測。為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的一種鏈路故障快速檢測處理方法，該方法包括非指定路由設備檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有達到Full 狀態或2-Way狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知BFD，建立與所述鄰 居之間的BFD會話；若非指定路由設備與鄰居之間的BFD會話檢測到鏈路故障，則解除與所述故障鏈 路對應的鄰居的鄰居關係，並將Router LSA中所述故障鏈路的路由代價設為最大。一種鏈路故障快速檢測處理裝置，該裝置包括會話控制模塊，用於檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有達到 Full狀態或2-Way狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知BFD會話模 塊；BFD會話模塊，與所述會話控制模塊相連，用於接收所述會話建立模塊的通知，建 立與通知中的目的地址對應的鄰居之間的BFD會話；故障處理模塊，與BFD會話模塊相連，若BFD會話檢測到鏈路故障，則解除與所述 故障鏈路對應的鄰居的鄰居關係，並將Router LSA中所述故障鏈路的路由代價設為最大。由上述的技術方案可見，本發明的這種鏈路故障快速檢測方法及裝置，對於非 Full鄰居狀態的鄰居也建立BFD會話，使所有鄰居都納入BFD檢測範圍，並在BFD會話檢 測到鏈路故障時，通過對Router LSA的設置，觸發路由的重新計算，並繞過故障鏈路，使非 Full鄰居狀態的鏈路故障得到及時有效的處理。
圖1為一個典型路由組網示意圖；圖2為本發明的鏈路故障快速檢測方法流程圖；圖3為本發明第一實施例的鏈路故障快速檢測裝置結構示意圖；圖4為本發明第二實施例的鏈路故障快速檢測裝置結構示意圖；圖5為本發明第一實施例的會話控制模塊結構示意圖；圖6為本發明第二實施例的會話控制模塊結構示意圖；圖7為本發明第三實施例的會話控制模塊結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉實施例，對 本發明進一步詳細說明。本發明主要是在不改變現有OSPF及BFD協議的基礎上對於非Full狀態的鄰居也 建立BFD會話，從而使非Ful 1狀態的鏈路故障也可以檢測到。同時，在BFD檢測到鏈路故障時，對Router LSA進行設置，將Router LSA中描述鏈路的路由代價的欄位設置為最大值， 使Router LSA的更改觸發路由計算，同時在重新進行路由計算時，故障鏈路的路由代價被 設為最大，還會使故障鏈路在路由選擇中被最大可能地排在最低優先級，從而達到繞過故 障鏈路的目的，使非Full狀態的鏈路故障得到及時有效的處理。本發明針對廣播網或NBMA網絡上的DROther設備，除特殊說明外以下所有的流程 都是針對廣播網或NBMA網絡上的DR Other設備進行的。下文中提到的穩定在2_Way狀態 的鄰居特指DR Other設備之間所建立的鄰居。首先，現有技術對於沒有達到Full狀態的鄰居並不會建立BFD會話，因此首先本 發明設計了一套針對沒有達到Full狀態的鄰居建立BFD會話的流程，具體如圖2所示，其 流程如下步驟201，非指定路由設備檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有 達到Full狀態或2-Way狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知BFD，建立 與所述鄰居之間的BFD會話。其中，當DROther和DR設備的鄰居關係達到Full狀態時，檢查廣播網或NBMA網 接口下的鄰居列表，找出所有達到Full狀態或穩定在2-Way狀態的鄰居，將這些鄰居的接 口地址作為目的地址通知給BFD ；BFD接收到目的地址後，可以按照現有的流程建立BFD會 話，實現非Full狀態的DROther設備鄰居的BFD會話建立。另外，在DROther和非DR設備的鄰居關係達到Full或穩定在2_Way狀態，例如 DROther設備和其它DROther設備建立的2_Way狀態鄰居關係或DROther設備和BDR設 備建立的Full狀態鄰居關係時；可以檢查廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，如果此時 DROther設備已經和某一個DR設備建立了 Full狀態的鄰居關係，則將上述的達到Full狀 態或穩定在2-Way狀態的鄰居的接口地址作為目的地址通知給BFD，以建立BFD會話；否 則，不做任何處理；也就是說，在DROther設備和某一個DR設備建立了 Full狀態的鄰居關 系之前，對於DROther設備和其它DROther設備建立的2_Way狀態鄰居關係或DROther設 備和BDR設備建立的Full狀態鄰居關係不予理會。當然這一步並不是必須的，但通過本步 驟可以將所有建立有鄰居關係的設備都建立BFD會話，每一個BFD會話對應一個鄰居或者 說對應一條鏈路。至此，BFD會話已經全部建立完畢，但是鄰居關係並不是不變的，如果鄰居關係改 變，則應適應性地調整BFD會話，例如鄰居關係已經不再存，此時則沒有必要保持對應的 BFD會話存在，下面將詳細描述本發明對於BFD會話的刪除調整過程。當DROther和DR設備的鄰居關係從Full狀態出現了回退，此時，可以通知BFD刪 除以DR設備接口地址為目的地址的BFD會話，同時遍歷廣播網或NBMA網接口下所有的鄰 居，找出其餘穩定在Full和2-Way狀態的鄰居，通知BFD找出其餘鄰居對應目的地址的BFD 會話，並將對應的會話刪除。此時相當於刪除了所有的BFD會話，因為沒有DR設備作為鄰 居，那麼說明已經不在網絡內，那麼就沒有必要保留其它BFD會話了。當DROther和非DR設備的鄰居關係從穩定狀態出現了回退，例如和BDR設備從 Full狀態出現回退，或者和其餘DROther設備從2-Way狀態出現回退；此時可以檢查廣播 網或NBMA網接口下的鄰居列表，如果此時DROther設備和DR設備的鄰居關係依然處於 Full狀態，則找出回退的鄰居，通知BFD僅刪除回退鄰居對應的BFD會話；否則不做任何處理。通過上述對於BFD會話的建立和刪除流程，可以很好地控制BFD會話，實現所有鄰 居所有鏈路納入BFD會話的故障檢測。另外，除了能通過BFD會話快速檢測到非Full狀態 的鄰居之間的鏈路故障外，對於故障鏈路的處理也是非常重要的，下面將介紹本發明對於 鏈路故障的具體處理方法。在DROther設備創建的BFD會話檢測到轉發路徑不可達時，現有流程將會通知 OSPF斷開Full的鄰居關係，由於Full的鄰居關係斷開後會造成Router LSA的更新，從而 觸發路由的重新計算，使得故障鏈路被繞開。但由於現有OSPF協議中，廣播網或NBMA網絡 上的DROther設備之間的鄰居關係斷開後並不會造成Router LSA的更新，也就無法觸發路 由的重新計算，使得廣播網或NBMA網絡上的DROther設備之間的鏈路故障無法得到及時處 理。對此，本發明提出了一種在無需改變OSPF協議的前提下實現鏈路故障的處理方法，具 體如下步驟202，若非指定路由設備與鄰居之間的BFD會話檢測到鏈路故障，則解除與所 述故障鏈路對應的鄰居的鄰居關係，並將Router LSA中所述故障鏈路的路由代價設為最 大。對於非Full狀態的鄰居，如果檢測到鏈路故障，可以將檢測到故障的鄰居關係斷 開，並且對Router LSA進行設置，將Router LSA中描述故障鏈路的路由代價的欄位，如 MATRIC欄位的值設置為65535，即最大值，此時，由於Router LSA改變，將會觸發路由計算， 同時，由於故障鏈路的路由代價最大，則路由計算時將會儘可能不選擇故障鏈路進行通信， 從而達到繞過故障鏈路的目的，實現故障鏈路的及時有效處理。另外，故障鏈路的路由代價值修改後，只有在Router LSA重新產生時才會恢復正 常值，很可能造成故障鏈路的故障解除後不能及時恢復使用，影響路由鏈路的快速收斂，為 解決這一問題，本發明還設計了一個Router LSA的恢復流程，以清除修改Router LSA造成 的影響，使路由快速收斂，具體為在DROther設備創建的BFD會話正常建立後，檢查Router LSA中與BFD會話對應 的鏈路的路由代價，如果對應鏈路的路由代價為最大值，則重新產生Router LSA,恢復對應 鏈路的路由代價為正常值；否則的話，不做任何處理。經上述流程，實現了非Full狀態鄰居鏈路故障的檢測、處理和恢復，且無需改變 現有OSPF及BFD協議處理流程，易於實現，彌補了現有技術中對於非Full狀態的鄰居無法 進行快速有效的鏈路故障檢測的缺陷。另外，在此基礎上，對於鄰居關係的變化，也可以根 據不同的情況進行調整，適應性好，應用廣泛。根據上述方法，本發明還提供了一種鏈路故障快速檢測處理裝置，圖3為本發明 第一實施例的鏈路故障快速檢測處理裝置，如圖3所示，該裝置包括會話控制模塊301，用於檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有達 到完全(Full)狀態或穩定O-Way)狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通 知BFD會話模塊302 ；BFD會話模塊302，與所述會話控制模塊301相連，用於接收所述會話建立模塊的 通知，建立與通知中的目的地址對應的鄰居之間的BFD會話；故障處理模塊303，與BFD會話模塊302相連，若BFD會話檢測到鏈路故障，則解除與所述故障鏈路對應的鄰居的鄰居關係，並將Router LSA中所述故障鏈路的路由代價設為最大。圖4為本發明第二實施例的鏈路故障快速檢測處理裝置，如圖4所示，與實施例一 相比，該鏈路故障快速檢測處理裝置進一步包括標籤恢復模塊304，與所述BFD會話模塊302相連，接收到所述BFD會話模塊發送 的BFD會話建立成功的通知後，檢查Router LSA中對應該BFD會話的路由鏈路的路由代價， 若路由代價被設置為最大值，則重新產生Router LSA，恢復所述路由代價為正常值；所述BFD會話模塊302，進一步向路由標籤恢復模塊204發送BFD會話建立成功的 通知。圖5為本發明第一實施例的會話控制模塊的具體結構圖，如圖5所示，會話控制模 塊包括初始會話建立單元401，與所述BFD會話模塊302相連，用於在非指定路由設備與 指定路由設備的鄰居關係達到Full狀態時，檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找 出所有達到Full狀態或2-Way狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知 BFD會話模塊302 ；新增會話建立單元402，與所述BFD會話模塊302相連，用於在非指定路由設備與 指定路由設備以外的其它路由設備的鄰居關係達到Full或2-Way狀態時，檢查其廣播網或 NBMA網接口下的鄰居列表，若存在鄰居關係已達到Full狀態的指定路由設備，則將新增的 達到Full狀態或2-Way狀態的鄰居的接口地址作為目的地址通知給BFD會話模塊302。圖6為本發明第二實施例的會話控制模塊的具體結構圖，如圖6所示，與實施例一 相比，該會話控制模塊進一步包括初始會話刪除單元403，與所述BFD會話模塊302相連， 若所述非指定路由設備和指定路由設備的鄰居關係從Full狀態出現了回退，則通知BFD會 話模塊302刪除以所述鄰居關係回退的指定路由設備的接口地址為目的地址的BFD會話； 遍歷接口下所有的鄰居，找出其餘處於Full和2-Way狀態的鄰居，並通知BFD會話模塊302 將所有處於Full和2-Way狀態的鄰居對應的BFD會話刪除。圖7為本發明第三實施例的會話控制模塊的具體結構圖，如圖7所示，與實施例二 相比，該會話控制模塊又進一步包括新增會話刪除單元404，與所述BFD會話模塊302相 連，若非指定路由設備和指定路由設備以外的其它路由設備的鄰居關係出現了回退，則檢 查廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，如果此時非指定路由設備和指定路由設備的鄰居 關係依然處於Full狀態，則找出鄰居關係回退的鄰居，通知BFD會話模塊302刪除所述回 退的鄰居對應的BFD會話。由上述實施例可見，本發明的這種鏈路故障快速檢測方法及裝置，實現了非Full 狀態鄰居鏈路故障的檢測、處理和恢復，且無需改變現有OSPF及BFD協議處理流程，易於實 現，彌補了現有技術中對於非Full狀態的鄰居無法進行快速有效的鏈路故障檢測的缺陷。 另外，在此基礎上，對於鄰居關係的變化，也可以根據不同的情況進行調整，適應性好，應用 廣泛。所應理解的是，以上所述僅為本發明的較佳實施方式而已，並不用於限定本發明 的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含 在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種鏈路故障快速檢測處理方法，其特徵在於，該方法包括非指定路由設備檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有達到完全 (Full)狀態或雙向O-Way)狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知BFD， 建立與所述鄰居之間的BFD會話；若非指定路由設備與鄰居之間的BFD會話檢測到鏈路故障，則解除與所述故障鏈路對 應的鄰居的鄰居關係，並將Router LSA中所述故障鏈路的路由代價設為最大。
2.如權利要求1所述的鏈路故障快速檢測處理方法，其特徵在於，所述非指定路由設 備檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有達到完全Full狀態或雙向2-Way 狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知BFD，建立與所述鄰居之間的BFD 會話，包括若非指定路由設備與指定路由設備的鄰居關係達到Full狀態，則非指定路由設備檢 查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有達到Full狀態或2-Way狀態的鄰居，並 將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知BFD，建立與所述鄰居之間的BFD會話；若非指定路由設備與指定路由設備以外的其它路由設備的鄰居關係達到Full或 2-Way狀態，則檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，若存在鄰居關係已達到Full狀 態的指定路由設備，則將新增的達到Full狀態或2-Way狀態的鄰居的接口地址作為目的地 址通知給BFD，建立與新增路由設備之間的BFD會話。
3.如權利要求1或2所述的鏈路故障快速檢測處理方法，其特徵在於，該方法進一步包括若所述非指定路由設備和指定路由設備的鄰居關係從Full狀態出現了回退，則通知 BFD刪除以所述鄰居關係回退的指定路由設備的接口地址為目的地址的BFD會話；遍歷接 口下所有的鄰居，找出其餘處於Full和2-Way狀態的鄰居，並通知BFD將所有處於Full和 2-Way狀態的鄰居對應的BFD會話刪除。
4.如權利要求1或2所述的鏈路故障快速檢測處理方法，其特徵在於，該方法進一步包括若非指定路由設備和指定路由設備以外的其它路由設備的鄰居關係出現了回退，則檢 查廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，如果此時非指定路由設備和指定路由設備的鄰居 關係依然處於Full狀態，則找出鄰居關係回退的鄰居，通知BFD刪除所述回退的鄰居對應 的BFD會話。
5.如權利要求1或2所述的鏈路故障快速檢測處理方法，其特徵在於，該方法進一步包括所述BFD會話建立成功後，非指定路由設備檢查Router LSA中對應該BFD會話的路由 鏈路的路由代價，若路由代價被設置為最大值，則重新產生RouterLSA，恢復所述路由代價 為正常值。
6.一種鏈路故障快速檢測處理裝置，其特徵在於，該裝置包括會話控制模塊，用於檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有達到Full狀 態或2-Way狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知BFD會話模塊；BFD會話模塊，與所述會話控制模塊相連，用於接收所述會話建立模塊的通知，建立與 通知中的目的地址對應的鄰居之間的BFD會話；故障處理模塊，與BFD會話模塊相連，若BFD會話檢測到鏈路故障，則解除與所述故障 鏈路對應的鄰居的鄰居關係，並將Router LSA中所述故障鏈路的路由代價設為最大。
7.如權利要求6所述的鏈路故障快速檢測處理裝置，其特徵在於，所述會話控制模塊， 包括初始會話建立單元，與所述BFD會話模塊相連，用於在非指定路由設備與指定路由設 備的鄰居關係達到Full狀態時，檢查其廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，找出所有達 到Full狀態或2-Way狀態的鄰居，並將所述鄰居的接口地址作為目的地址通知BFD會話模 塊；新增會話建立單元，與所述BFD會話模塊相連，用於在非指定路由設備與指定路由設 備以外的其它路由設備的鄰居關係達到Full或2-Way狀態時，檢查其廣播網或NBMA網接 口下的鄰居列表，若存在鄰居關係已達到Full狀態的指定路由設備，則將新增的達到Full 狀態或2-Way狀態的鄰居的接口地址作為目的地址通知給BFD會話模塊。
8.如權利要求7所述的鏈路故障快速檢測處理裝置，其特徵在於，所述會話控制模塊 進一步包括初始會話刪除單元，與所述BFD會話模塊相連，若所述非指定路由設備和指定路由設 備的鄰居關係從Full狀態出現了回退，則通知BFD會話模塊刪除以所述鄰居關係回退的 指定路由設備的接口地址為目的地址的BFD會話；遍歷接口下所有的鄰居，找出其餘處於 Full和2-Way狀態的鄰居，並通知BFD會話模塊將所有處於Full和2_Way狀態的鄰居對應 的BFD會話刪除。
9.如權利要求8所述的鏈路故障快速檢測處理裝置，其特徵在於，所述會話控制模塊 進一步包括新增會話刪除單元，與所述BFD會話模塊相連，若非指定路由設備和指定路由設備以 外的其它路由設備的鄰居關係出現了回退，則檢查廣播網或NBMA網接口下的鄰居列表，如 果此時非指定路由設備和指定路由設備的鄰居關係依然處於Full狀態，則找出鄰居關係 回退的鄰居，通知BFD會話模塊刪除所述回退的鄰居對應的BFD會話。
10.如權利要求6 9中任一權利要求所述的鏈路故障快速檢測處理裝置，其特徵在 於，該裝置進一步包括標籤恢復模塊，與所述BFD會話模塊相連，接收到所述BFD會話模塊發送的BFD會話建 立成功的通知後，檢查Router LSA中對應該BFD會話的路由鏈路的路由代價，若路由代價 被設置為最大值，則重新產生Router LSA，恢復所述路由代價為正常值；所述BFD會話模塊，進一步向路由標籤恢復模塊發送BFD會話建立成功的通知。
全文摘要
本發明公開了一種鏈路故障快速檢測方法及裝置，該方法及裝置對於非Full鄰居狀態的鄰居也建立BFD會話，使所有鄰居都納入BFD檢測範圍，並在BFD會話檢測到鏈路故障時，通過對Router LSA的設置，觸發路由的重新計算，並繞過故障鏈路，使非Full鄰居狀態的鏈路故障得到及時有效的檢測和處理。
文檔編號H04L12/26GK102111325SQ200910262049
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者徐偉, 許亮 申請人:杭州華三通信技術有限公司