轉發報文方法和分布式三層網絡設備的製作方法

2023-09-22 16:51:35 1

專利名稱：轉發報文方法和分布式三層網絡設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及網絡通信技術領域，尤其涉及一種用於分布式三層 網絡，沒備的轉發才艮文方法和一種分布式三層網絡i殳備。
背景技術：
隨著網絡的高速發展，大容量、高密度埠的分布式三層交換鬥幾在局i或網和i成i或網的應用越來越廣。分布式三層交換^;l一^殳由枳i框、背板、多引擎板(MEC板)和多種類型的線卡構成。其中，多引擎板包括主控CPU和CrossBar交換結構，4艮據需要可以配置多種類型的CPU,完成網管、協議處理和內部通信等功能；背板是各 滋4rtf aa ，t ^v: 乂* 夂必k aa :名乂+山j》々. ^i;工^■ ^ 乂*胡4去# ffl集成電i 各(Application Specific Integrated Circuit,簡稱、ASIC )晶片完成高速轉發功能，並提供高密度的埠完成數據接收和轉發功能。對於分布式三層交換機來說，路由引擎和轉發引擎分離，全局 路由表和局部轉發表分離，多引擎板完成協議處理和計算，各線卡 獨立完成數據轉發，^旦由於不同類型的線卡^f吏用不同的ASIC晶片， 使得路由轉發表的大小不盡相同，而ASIC晶片使用的路由添加算 法也會影響最終添加成功的路由條目數量。路由轉發表比較小或者 由於路由轉發表算法本身的限制，會使得線卡上的路由轉發表很快 加滿或者發生位置上的衝突導致路由條目無法添加成功。在實現本發明過程中，發明人發現有些線卡的路由轉發表容量 較小，這樣線卡轉發數據報文時可能導致某些報文一直無法匹配，從而導致數據報文只能通過線卡上的CPU進行軟轉發，造成轉發緩慢，丟包嚴重。 發明內容考慮到上述問題而做出本發明，為此，本發明的主要目的是提 出一種用於分布式三層網絡設備的轉發報文方法和一種分布式三層 網絡設備，以解決分布式網絡中較小容量轉發表的線卡轉發報文受 限制的問題。在本發明的實施例中，提供了一種用於分布式三層網絡設備 的轉發才艮文方法，包括步驟一，確定分布式三層網絡i殳備的多個線卡中的最大性能線卡；步驟二，檢測到一個線卡的轉發表添加路由 時產生故障導致不能轉發報文；步驟三，通過最大性能線卡轉發報 文。步驟二具體包括根據轉發表添加if各由時產生故障的轉發表狀 態記錄信息，判斷路由的路由類型；步驟三具體包括如果路由類 型是精確匹配路由，則將精確匹配路由的主才幾所屬直連網,史的路由 下 一跳地址修改為最大性能線卡的地址；以及如果路由類型是最長 前綴匹配3各由，則在線卡上保留一條預設3各由，並將擊夬省^各由的下 一跳地址修改為最大性能線卡的地址。優選的，步驟三包括如果一個線卡本身就是一個最大性能線 卡，則選擇任意一個最大性能線卡轉發報文。優選的，最大性能線卡為多個，步驟三包括選"t奪一個最大性 能線卡；以及通過選擇的最大性能線卡轉發報文。優選的，最大性能線卡為多個，還包括預先配置每個線卡對 應多個最大性能線卡中的一個；步驟三包括通過一個線卡所配置 的最大性能線卡轉發^J艮文。優選的，最大性能線卡為多個，還包括如果一個最大性能線 卡下線，則選擇下線的最大性能線卡所對應的線卡對應一個在線的 最大性能線卡；以及如果下線的最大性能線卡重新上線，則配置下 線的最大性能線卡原先所對應的線卡解除與當前最大性能線卡的對 應，並重新對應到重新上線的最大性能線卡。在本發明的實施例中，還提供了一種分布式三層網絡i殳備，包 括背板、多引擎板和線卡，該網絡設備還包括最大性能線卡確定 單元，用於確定三層分布式網絡設備的多個線卡中的最大性能線卡； 故障檢測單元，用於檢測到一個線卡的轉發表添加路由時產生故障 導致不能轉發報文；轉發單元，通過最大性能線卡轉發^^文。優選的，故障檢測單元具體包括判斷單元，用於根據轉發表 添加路由時產生故障的轉發表狀態記錄信息，判斷路由的路由類型， 其中，路由類型包括精確匹配路由以及最長前綴匹配路由；轉發 單元具體包括主機路由轉發單元，用於對於精確匹配路由，將精 確匹配路由的主機所屬直連網段的路由下一跳地址修改為最大性能 線卡的地址；以及子網路由轉發單元，用於對於最長前綴匹配^各由， 在線卡上保留 一條預設路由，並將預設^各由的下一跳地址》爹改為最 大性能線卡的地址。優選的，最大性能線卡為多個，轉發單元包括多個最大性能 線卡轉發單元，用於選擇一個最大性能線卡，通過選擇的最大性能 線卡轉發"^艮文，或用於預先配置每個線卡對應多個最大性能線卡中 的一個，通過一個線卡所配置的最大性能線卡轉發報文。優選的，最大性能線卡為多個，轉發單元還包括切換單元， 用於當一個最大性能線卡下線，則選"^下線的最大性能線卡所對應 的線卡對應一個在線的最大性能線卡，當下線的最大性能線卡重新 上線，則配置下線的最大性能線卡原先所對應的線卡解除與當前最 大性能線卡的對應，並重新對應到重新上線的最大性能線卡。本發明上述實施例的用於分布式三層網絡設備的轉發報文方法 和分布式三層網絡設備，通過將路由轉發表容量較小線卡轉發的數 據報文使用最大性能線卡的路由錶轉發，保證整個三層網絡設備始 終穩定地按照最大性能線卡的路由錶轉發數據，提高了分布式三層 系統的4吏用步文率和穩、定性。


此處所說明的附圖用來4是供對本發明的進一步理解，構成本申 請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並 不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1示出了根據本發明實施例的轉發報文方法流程圖；圖2示出了根據本發明實施例的路由類型判斷流程圖。
具體實施方式
下面參考附圖，詳細i兌明本發明的具體實施方式
。如圖l所示，才艮據本發明的實施例提出了一種用於分布式三層 網絡設備的轉發報文方法，包括以下步驟步驟S102，確定分布式三層網絡設備的多個線卡中的最大性能線卡；步驟S104，檢測到一個線卡的轉發表添加路由時產生故障導致 不能轉發報文；步驟S106,通過最大性能線卡轉發報文。本發明適用於使用各種第三層協議的分布式網絡設備，包括分 布式三層交換才幾和^各由器。該實施例的轉發報文方法通過將路由轉發表容量較'J 、線卡的數 據報文使用最大性能線卡的路由錶轉發，保證了整個三層網絡設備 始終穩定地按照最大性能線卡的路由錶轉發數據，提高了系統的穩 定性。如圖2所示，添加^各由時進^^各由才企測，增力口一個3各由才企測4吏 能開關，如果該路由檢測使能，根據添加路由時轉發表狀態記錄信 息，判斷單播路由的路由類型，其中，路由類型包括精確匹配路 由(主枳各由)以及最長前綴匹配路由(子網路由)。如果精確匹配路由在添加路由時發生沖突或者表滿，則記錄發 生沖突的三層接口 ，並將精確匹配路由的主機所屬直連網段的路由 下一跳地址》務改為最大性能線卡的地址。這樣如前所述匹配不到主 機路由的數據報文不會沖擊線卡的CPU，而是匹配到這個接口的直 連網段到達另 一個有更大性能主機路由表項的線卡，由這個線卡進 行二次路由查找完成數據的轉發，從而實現系統以最大性能線卡的 主機路由錶轉發數據。如果最長前綴匹配3各由在添加if各由時發生沖突或者表滿，記錄 子網-各由衝突標記，在該線卡上保留一條預設^各由，將該在夾省路由 的下一跳地址修改為最大性能線卡的地址。這樣匹配不到子網路由 的數據報文將經過預設路由到達最大性能線卡，由該最大性能線卡進^f亍二次查找完成lt據的轉發，乂人而實現系統以最大性能線卡的最 長前綴匹配路由表完成轉發。下面給出衝艮據本發明方法的實例。
一個三層交換衝幾的三層4妄口配置了i也址為100.1.1.1/16,那麼它的直連網,殳路由為100.1.0.0/16， 下一淵匕指向本4妄口。這個網,殳的主才幾地址在100丄0.1 100丄255.254 範圍內，最大需要學習65023個主機路由，如果此時線卡的主機路 由表滿或者發生衝突而導致主機路由無法添加成功，那麼將直連路 由100.1.0.0/16下一跳出接口修改為指向最大性能線卡；如果子網路 由添加時發生表滿或者沖突，那麼將預留的預設路由下一跳出接口 修改為指向最大性能線卡。優選的，如果一個線卡本身就是一個最大性能線卡，則選擇任 意一個最大性能線卡轉發^^艮文。優選的，最大性能線卡為多個，則系統為每個線卡自動選擇多 個最大性能線卡中的任意一個並通過選擇的最大性能線卡轉發報 文；或者預先配置每個線卡對應多個最大性能線卡中的一個，通過 一個線卡所配置的最大性能線卡轉發報文。優選的，最大性能線卡為多個，還包括如果一個最大性能線 卡下線，則選擇下線的最大性能線卡所對應的線卡對應一個在線的 最大性能線卡；如果下線的最大性能線卡重新上線，則配置下線的 最大性能線卡原先所對應的線卡解除與當前最大性能線卡的對應， 並重新對應到重新上線的最大性能線卡。在切換時經過預定時間再進行切換，分布式系統需要這段時間 完成對重新上線的線卡同步所有的需要信息，這段時間內等待重新 上線的最大性能線卡獲得了所有的轉發信息，這樣切換之後可以保 證用戶的業務不會發生中斷。運用這樣的方法，保i正每個在線線卡都對應 一個最大性能線卡， 當 一個最大性能線卡下線時會自動切換到另外一個可用的最大性能線卡上；在這個過程中還採用了延時切換機制，保證整個分布式三 層系統始終穩定地按照最大性能線卡的路由錶轉發數據。通過運用該實施例，4吏每個在線線卡都對應一個最大性能線卡， 並將路由轉發表容量較小線卡轉發的數據報文使用最大性能線卡的 路由錶轉發，保證整個三層網絡設備始終穩定地按照最大性能線卡 的路由錶轉發數據，提高了分布式三層系統的使用效率和穩定性。在本發明的實施例中，還提供了一種分布式三層網絡設備，包 括背板、多引擎板和線卡，該網絡設備還包括最大性能線卡確定 單元，用於確定三層分布式網絡設備的多個線卡中的最大性能線卡； 故障檢測單元，用於檢測到一個線卡的轉發表添加路由時產生故障 導致不能轉發報文；轉發單元，通過最大性能線卡轉發報文。優選的，故障檢測單元具體包括判斷單元，用於根據轉發表 添加路由時產生故障的轉發表狀態記錄信息，判斷路由的路由類型， 其中，路由類型包括精確匹配路由以及最長前綴匹配路由；轉發 單元具體包括主機路由轉發單元，用於對於精確匹配路由，將精 確匹配路由的主機所屬直連網段的路由下一跳地址修改為最大性能 線卡的地址；以及子網路由轉發單元，用於對於最長前綴匹配路由， 在線卡上保留 一條預設路由，並將預設路由的下一跳地址修改為最 大性能線卡的地址。優選的，最大性能線卡為多個，轉發單元包括多個最大性能 線卡轉發單元，用於選擇一個最大性能線卡，通過選擇的最大性能 線卡轉發報文，或用於預先配置每個線卡對應多個最大性能線卡中 的一個，通過一個線卡所配置的最大性能線卡轉發報文。優選的，最大性能線卡為多個，轉發單元還包括切換單元， 用於當一個最大性能線卡下線，則選擇下線的最大性能線卡所對應 的線卡對應一個在線的最大性能線卡，當下線的最大性能線卡重新 上線，則配置下線的最大性能線卡原先所對應的線卡解除與當前最 大性能線卡的對應，並重新對應到重新上線的最大性能線卡。本發明上述實施例的用於分布式三層網絡設備的轉發報文方法 和分布式三層網絡設備，通過使每個在線線卡都對應一個最大性能 線卡，並將路由轉發表容量較小線卡轉發的數據報文使用最大性能 線卡的路由錶轉發，保證整個三層網絡i殳備始終穩定地按照最大性 能線卡的路由錶轉發數據，提高了分布式三層系統的使用效率和穩 定性。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊單 元或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的 計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地， 它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們 存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個 集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電 路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明， 對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在 本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等， 均應包含在本發明的4呆護範圍之內。
權利要求
1.一種用於分布式三層網絡設備的轉發報文方法，其特徵在於，包括以下步驟步驟一，確定所述分布式三層網絡設備的多個線卡中的最大性能線卡；步驟二，檢測到一個所述線卡的轉發表添加路由時產生故障導致不能轉發報文；步驟三，通過所述最大性能線卡轉發所述報文。
2. 根據權利要求1所述的轉發報文方法，其特徵在於，所述步驟二具體包括根據所述轉發表添加所述路由時產 生故障的轉發表狀態記錄信息，判斷所述路由的路由類型；所述步驟三具體包括如果所述路由類型是精確匹配路由，則將所述精確匹 配路由的主才幾所屬直連網,殳的路由下 一跳地址〗奮改為所 述最大性能線卡的地址；以及如果所述3各由類型是最長前綴匹配路由，則在所述線 卡上保留 一條預設路由，並將所述預設^各由的下一跳地址 修改為所述最大性能線卡的地址。
3. 根據權利要求1所述的轉發報文方法，其特徵在於，所述步驟 三包括如果所述一個線卡本身就是一個所述最大性能線卡， 則選擇所述最大性能線卡中的一個轉發所述報文。
4. 根據權利要求1所述的轉發報文方法，其特徵在於，所述最大 性能線卡為多個，所述步驟三包括選擇一個所述最大性能線卡；以及 通過選擇的所述最大性能線卡轉發所述報文。
5. 根據權利要求1所述的轉發報文方法，其特徵在於，所述最大 性能線卡為多個，還包括預先配置每個所述線卡對應所述多 個最大性能線卡中的一個；所述步驟三包括通過所述一個線卡所配置的所述最大性 能線卡轉發所述"t艮文。
6. 根據權利要求4或5所述的轉發才艮文方法，其特徵在於，所述 最大性能線卡為多個，還包括如果一個所述最大性能線卡下線，則選4奪所述下線的最大 性能線卡所對應的線卡對應一個在線的所述最大性能線卡；以 及如果所述下線的最大性能線卡重新上線，則配置所述下線 的最大性能線卡原先所對應的線卡解除與當前最大性能線卡 的對應，並重新對應到所述重新上線的最大性能線卡。
7. —種分布式三層網絡設備，包括背板、多引擎板和線卡，其特 徵在於，所述網絡-沒備還包括最大性能線卡確定單元，用於確定所述三層分布式網絡i殳 備的多個線卡中的最大性能線卡；故障檢測單元，用於檢測到一個所述線卡的轉發表添加路 由時產生故障導致不能轉發報文；轉發單元，通過所述最大性能線卡轉發所述報文。
8. 根據權利要求7所述的網絡設備，其特4正在於，所述故障4企測單元具體包括判斷單元，用於根據所述轉發表添加所述路由時產生 故障的轉發表狀態記錄信息，判斷所述路由的路由類型， 其中，所述路由類型包括精確匹配路由以及最長前綴匹 酉己^各由；所述轉發單元具體包括主機路由轉發單元，用於對於所述精確匹配路由，將 所述精確匹配路由的主機所屬直連網l殳的路由下一跳地 址修改為所述最大性能線卡的地址；以及子網路由轉發單元，用於對於所述最長前綴匹配鴻^ 由，在所述線卡上保留一條預設路由，並將所述預設路由 的下一i!兆地址^修改為所述最大性能線卡的地址。
9. 根據權利要求7所述的網絡設備，其特徵在於，所述最大性能 線卡為多個，所述轉發單元包括多個最大性能線卡轉發單元，用於選擇一個所述最大性能 線卡，通過選擇的所述最大性能線卡轉發所述報文，或用於預 先配置每個所述線卡對應所述多個最大性能線卡中的一個，通 過所述一個線卡所配置的所述最大性能線卡轉發所述報文。
10. 根據權利要求8或9所述的網絡設備，其特徵在於，所述最大 性能線卡為多個，所述轉發單元還包括切換單元，用於當一個所述最大性能線卡下線，則選擇所 述下線的最大性能線卡所對應的線卡對應 一 個在線的所述最 大性能線卡，當所述下線的最大性能線卡重新上線，則配置所 述下線的最大性能線卡原先所對應的線卡解除與當前最大性 能線卡的對應，並重新對應到所述重新上線的最大性能線卡。
全文摘要
本發明提供一種用於分布式三層網絡設備的轉發報文方法，包括步驟一，確定分布式三層網絡設備的多個線卡中的最大性能線卡；步驟二，檢測到一個線卡的轉發表添加路由時產生故障導致不能轉發報文；步驟三，通過最大性能線卡轉發報文。本發明還提供了一種分布式三層網絡設備。通過本發明的技術方案，將路由轉發表容量較小線卡轉發的數據報文使用最大性能線卡的路由錶轉發，保證整個三層網絡設備始終穩定地按照最大性能線卡的路由錶轉發數據，提高了分布式三層系統的使用效率和穩定性。
文檔編號H04L12/02GK101252521SQ20081008750
公開日2008年8月27日 申請日期2008年3月19日 優先權日2008年3月19日
發明者劉興銓, 紀小利, 昊 金, 錢霄鴻 申請人:中興通訊股份有限公司