路由器及其實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法
2023-06-02 23:51:56
專利名稱：路由器及其實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種路由器及其實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法。
背景技術：
鏈路聚合通常是指將多個物理埠聚合在一起形成一個邏輯上的聚合組，使用鏈路聚合服務的上層實體把同一聚合組內的多條物理鏈路視為一條邏輯鏈路。鏈路聚合可以實現流量在聚合組中各個成員埠之間進行分擔，以增加帶寬。同時，同一聚合組的各個成員埠之間彼此動態備份，提高了連接可靠性。然而，當兩個路由器之間連接了多個廣域網接口，並且這些接口都使用無編號時，如果在這些鏈路上運行相同的路由協議，會引起路由環路，路由信息冗餘和重複處理等問題。所以，當兩個路由器之間為增加總的鏈路帶寬而同時連接了多個同類廣域網接口，並且這些接口都使用無編號技術的場景下，如何實現數據轉發和路由的優選，為本發明所要解決的技術問題。
發明內容
鑑於上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的路由器及其實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法。依據本發明的一個方面，提供了一種路由器實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法，包括:路由器在與某鄰居路由器i間具有多個同類且均為無編號的廣域網接口時，將各廣域網接口對應的鏈路進行鏈路綁定；i`=l，2,..N, N為鄰居路由器的個數；路由器與鄰居路由器i在綁定的各鏈路中選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路，並設其餘鏈路為數據交互鏈路；路由器在與鄰居路由器i進行業務交互時，利用所述數據及協議交互鏈路進行協議報文的轉發、以及利用各綁定鏈路將數據報文按照預先設置的鏈路分擔策略進行鏈路分擔後，按照路由轉發表轉發所述數據報文。可選地，本發明所述方法還包括:當路由器與鄰居路由器i間有新的鏈路加入後，將新加入的鏈路作為數據交互鏈路加入綁定；當路由器與鄰居路由器i間某條綁定鏈路退出時，檢測退出綁定鏈路的是否為所述數據及協議交互鏈路，若是，則在剩餘綁定鏈路中重新選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路；否則，將退出的鏈路從綁定鏈路中去除。可選地，本發明所述方法還包括:當路由器將各廣域網接口對應的鏈路進行綁定時、當有新的鏈路加入時，或者，當有已綁定鏈路退出時，路由器向路由協議上報變化後的鏈路帶寬信息，用以通過所述路由協議通知其他路由器當前的鏈路帶寬變化。可選地，本發明所述方法中，所述路由器與鄰居路由器i交互彼此的路由器ID，並以路由器ID較大者為主導方進行數據及協議交互鏈路選擇，並將選擇結果通知路由器ID較小者。可選地，本發明所述方法中，所述選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路的選擇方式包括但不限於為:所述主導方以接口號大小為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路，或者，以接口優先級高低為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路。依據本發明的另一個方面，提供了一種路由器，包括:鏈路綁定模塊，用於在路由器與某鄰居路由器i間具有多個同類且均為無編號的廣域網接口時，將各廣域網接口對應的鏈路進行鏈路綁定；i=l，2,..N, N為鄰居路由器的個數；角色分配模塊，用於與鄰居路由器i在綁定的各鏈路中選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路，並設其餘鏈路為數據交互鏈路；報文處理模塊，用於在路由器與鄰居路由器i進行業務交互時，利用所述數據及協議交互鏈路進行協議報文的轉發、以及利用各綁定鏈路將數據報文按照預先設置的鏈路分擔策略進行鏈路分擔後，按照路由轉發表轉發所述數據報文。可選地，本發明所述路由器還包括:所述鏈路管理模塊，用於當路由器與鄰居路由器i間有新的鏈路加入後，將新加入的鏈路作為數據交互鏈路加入綁定；以及當路由器與鄰居路由器i間某條綁定鏈路退出時，檢測退出綁定鏈路的是否為所述數據及協議交互鏈路，若是，則在剩餘綁定鏈路中重新選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路；否則，將退出的鏈路從綁定鏈路中去除。可選地，本發明所述路由器還包括:路由管理模塊，用於在路由器將各廣域網接口對應的鏈路進行綁定時、在有新的鏈路加入時，或者，在有已綁定鏈路退出時，向路由協議上報變化後的鏈路帶寬信息，用以通過所述路由協議通知其他路由器當前的鏈路帶寬變化。可選地，本發明所述路由器中，所述角色分配模塊與鄰居路由器i交互彼此的路由器ID，並以路由器ID較大者為主導方進行數據及協議交互鏈路選擇，並將選擇結果通知路由器ID較小者。可選地，本發明所述路由器中，當所述角色分配模塊所處路由器為主導方時，所述角色分配模塊，具體用於以接口號大小為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路，或者，以接口優先級高低為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路。本發明有益效果如下:本發明所述技術方案，通過對相鄰路由器間多個同類且均為無編號的廣域網接口進行綁定，並定義綁定鏈路中的角色，實現了協議報文的單鏈路處理、以及數據報文在多鏈路上的負載均衡發送，避免多個無編號互連帶來的路由問題，同時，又可以自動適應冗餘鏈路的增刪，以及上報鏈路由於綁定、刪減等帶來的鏈路帶寬變化，為路由轉發表的生成提供依據，進而也實現了 路由優化處理。
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的一種路由器實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法的流程圖；圖2為本發明實施例所述方法的典型應用場景圖；圖3為本發明實施例所述方法中綁定鏈路增減的處理流程圖；圖4為本發明實施例提供的一種路由器的結構框圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。為了解決現有技術中，兩臺路由器之間存在多個無編號鏈路，且在這些鏈路上配置運行相同的路由協議時，就會出現路由環路、路由信息冗餘和重複處理的問題。本發明提供了一種路由器及其實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法，該方法實現了路由器的廣域網接口可以使用無編號，可以自動適應冗餘鏈路的增刪，可以在多條鏈路上進行負載均衡，可以避免多個無編號 互連帶來的路由問題。下面就通過幾個實施例對本發明的實現過程進行詳細說明。實施例一本發明實施例提供一種路由器實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法，所述方法應用在兩個路由器間連接多個同類廣域網接口並且這些接口都使用了無編號技術的場景下，具體場景圖如圖1所示，基於該應用場景，本實施例所述方法的具體實現流程，如圖2所示，包括如下步驟:步驟S201，路由器在與某鄰居路由器i間具有多個同類且均為無編號的廣域網接口時，將各廣域網接口對應的鏈路進行鏈路綁定；i=l，2,..N, N為鄰居路由器的個數；步驟S202，路由器與鄰居路由器i在綁定的各鏈路中選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路，並設其餘鏈路為數據交互鏈路；該步驟中，路由器與鄰居路由器i交互彼此的路由器ID，並以路由器ID較大者為主導方進行數據及協議交互鏈路選擇，並將選擇結果通知路由器ID較小者。進一步地，該步驟中，選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路的選擇方式包括但不限於為:所述主導方以接口號大小為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路，或者，以接口優先級高低為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路。步驟S203，路由器在與鄰居路由器i進行業務交互時，利用所述數據及協議交互鏈路進行協議報文的轉發、以及利用各綁定鏈路將數據報文按照預先設置的鏈路分擔策略進行鏈路分擔後，按照路由轉發表轉發所述數據報文。進一步地，本實施例中，路由器還對當前的綁定鏈路的增減進行管理，包括:當路由器與鄰居路由器i間有新的鏈路加入後，將新加入的鏈路作為數據交互鏈路加入綁定；當路由器與鄰居路由器i間某條綁定鏈路退出時，檢測退出綁定鏈路的是否為所述數據及協議交互鏈路，若是，則在剩餘綁定鏈路中重新選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路；否則，將退出的鏈路從綁定鏈路中去除。進一步地，本實施例中，路由器還對綁定以及綁定增減過程中產生的鏈路帶寬變化進行上報，具體如下:當路由器將各廣域網接口對應的鏈路進行綁定時、當有新的鏈路加入時，或者，當有已綁定鏈路退出時，路由器向路由協議上報變化後的鏈路帶寬信息，用以通過所述路由協議通知其他路由器當前的鏈路帶寬變化。確切地說，鏈路帶寬的增加或減少不會改變本地的路由，在路由器A和B之間的直連路由關係不會變化。當路由器A把鏈路帶寬增加的信息通過協議告知其他路由器後，會影響其他路由器將到路由器B的下一跳網關從別的路由器改為路由器A。為了更進一步闡述本發明為達成預定目的所採取的技術手段及功效，以下給出一具體應用實例，對本發明提出的技術方案進行進一步解釋說明。如圖1所示，本應用實例中，按照網絡規劃路由器A和路由器B之間可以布設多條廣域鏈路進行互聯。路由器A檢測到與路由器B之間有多於一個的廣域網接口存在互連關係，並且這些接口都使用了無編號，路由器A會對這些廣域網鏈路進行鏈路綁定並按照設定的選取策略(例如，接口號大小或接口優先級高低)從多條鏈路中選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路，即，該鏈路既要作為路由協議交互的鏈路，也要承載業務數據的轉發，而其他未被選中的鏈路則只需要作為業務數據承載鏈路，業務數據會按照用戶設置的策略(用戶可以根據需要靈活設置該策略，本發明不對該策略做具體限定)在這幾條中繼鏈路上進行分擔，當路由器B作為數據接收端時，在收到從多條鏈路上轉發來的數據後，遵循相同的策略對數據進行重新組包，恢復出數據包原有的格式和內容，提交上層進行處理。進一步地，本實施例·中，路由器A在進行鏈路綁定後，會向路由協議更新當前的鏈路帶寬的變化，使得路由器可以將鏈路綁定後鏈路帶寬的變化重新進行本地路由代價計算，並將變化後的路由信息通告給其他路由器。進一步地，本實施例中優選地定義兩臺路由器之間對數據及協議交互鏈路的選擇是以路由器ID大的路由器為主導進行的，即路由器ID大的路由器選出某條鏈路作為數據及協議交互鏈路後，就會在該鏈路上發送鏈路選定報文，路由器ID小的路由器在收到該報文後就選擇收到該報文的接口作為數據及協議交互鏈路，然後路由器之間開始交互協議報文。進一步地，本實施例中對綁定鏈路的增減處理如下:當某時刻有新的鏈路(該鏈路對應的接口滿足與其他廣域網接口為同類且為無編號的廣域網接口)加入時，將新加入的鏈路作為數據交互鏈路加入綁定。也就是說，新增加的鏈路將只起業務數據的分擔的作用，而不會取代原有鏈路負責協議交互的作用，即便新增鏈路具有更高的優先級，因為:協議交互鏈路的頻繁的切換會導致路由協議交互的中斷，觸發路由的重新學習，引起網絡的動蕩，同時也會引起數據轉發的時通時斷，使得用戶體驗變差，所以在鏈路選舉的設計上遵循後來者的加入不能影響現有的正常通信。當有業務鏈路從當前綁定中退出時，路由器會向路由協議通告總鏈路帶寬的變化，同樣非協議交互鏈路的退出不影響當前負責協議交互的鏈路的正常工作，只有當負責協議交互的鏈路失效並退出綁定後，路由器才會重新選擇新的協議交互鏈路，然後重新進行路由計算和數據轉發策略的應用。如圖3所示，為本實施例中鏈路增減的具體操作流程圖，包括如下步驟:步驟I，開始；步驟2，判斷鄰居間的鏈路增加還是減少，若增加，執行步驟3，否則，執行步驟6 ；步驟3，對新增的鏈路進行鏈路綁定；步驟4，向協議模塊通告帶寬增加；步驟5，根據轉發策略在多條鏈路上進行數據轉發，轉步驟17 ；步驟6，是否是鄰居間最後一條鏈路，若是，執行步驟7 ;否則，執行步驟9 ；步驟7,清除該鄰居相關路由表項；步驟8，清除與該鏈路有關的信息，轉步驟17 ；步驟9，減小的鏈路是否是協議交互鏈路，若是，執行步驟10 ;否則，執行步驟14 ；步驟10，清除與該鏈路有關的路由表項； 步驟11，重新進行鏈路綁定並進行協議鏈路選擇；步驟12，通告協議模塊當前總鏈路帶寬；步驟13，根據轉發策略在剩餘鏈路上進行數據轉發，轉步驟17 ；步驟14，將該鏈路從鏈路綁定中去除；步驟15，向協議模塊通告帶寬減少；步驟16，根據轉發策略在剩餘鏈路上進行數據轉發，轉步驟17 ；步驟17，結束。綜上所述，本發明實施例所述方法，通過對相鄰路由器間多個同類且均為無編號的廣域網接口進行綁定，並定義綁定鏈路中的角色，實現了協議報文的單鏈路處理、以及數據報文在多鏈路上的負載均衡發送，避免多個無編號互連帶來的路由問題，同時，又可以自動適應冗餘鏈路的增刪，以及上報鏈路由於綁定、刪減等帶來的鏈路帶寬變化，為路由轉發表的生成提供依據，進而也實現了路由優化處理。實施例二如圖4所示，本發明實施例提供一種路由器，包括:鏈路綁定模塊410，用於在路由器與某鄰居路由器i間具有多個同類且均為無編號的廣域網接口時，將各廣域網接口對應的鏈路進行鏈路綁定；i=l，2，..N，N為鄰居路由器的個數；角色分配模塊420，用於與鄰居路由器i在綁定的各鏈路中選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路，並設其餘鏈路為數據交互鏈路；報文處理模塊430，用於在路由器與鄰居路由器i進行業務交互時，利用數據及協議交互鏈路進行協議報文的轉發、以及利用各綁定鏈路將數據報文按照預先設置的鏈路分擔策略進行鏈路分擔後，按照路由轉發表轉發所述數據報文。上述角色分配模塊420與鄰居路由器i交互彼此的路由器ID，並以路由器ID較大者為主導方進行數據及協議交互鏈路選擇，並將選擇結果通知路由器ID較小者。其中，當角色分配模塊420所處路由器為主導方時，角色分配模塊420，可以但不限於以接口號大小為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路，或者，以接口優先級高低為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路。進一步地，本實施例中，路由器還包括:鏈路管理模塊440，用於當路由器與鄰居路由器i間有新的鏈路加入後，將新加入的鏈路作為數據交互鏈路加入綁定；以及當路由器與鄰居路由器i間某條綁定鏈路退出時，檢測退出綁定鏈路的是否為所述數據及協議交互鏈路，若是，則在剩餘綁定鏈路中重新選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路；否則，將退出的鏈路從綁定鏈路中去除。進一步地，本實施例中，路由器還對綁定以及綁定增減過程中產生的鏈路帶寬變化進行上報，具體如下:所述路由器還包括:路由管理模塊450，用於在路由器將各廣域網接口對應的鏈路進行綁定時、在有新的鏈路加入時，或者，在有已綁定鏈路退出時，向路由協議上報變化後的鏈路帶寬信息，用以通過所述路由協議通知其他路由器當前的鏈路帶寬變化。綜上所述，本發明實施例所述路由器，通過對相鄰路由器間多個同類且均為無編號的廣域網接口進行綁定，並定義綁定鏈路中的角色，實現了協議報文的單鏈路處理、以及數據報文在多鏈路上的負載均衡發送，避免多個無編號互連帶來的路由問題，同時，又可以自動適應冗餘鏈路的增刪，以及上報鏈路由於綁定、刪減等帶來的鏈路帶寬變化，為路由轉發表的生成提供依據，進而也實現了路由優化處理。顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和範圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬於本發明權利要求及其等同技術的範圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型`在內。
權利要求
1.一種路由器實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法，其特徵在於，包括: 路由器在與某鄰居路由器i間具有多個同類且均為無編號的廣域網接口時，將各廣域網接口對應的鏈路進行鏈路綁定；i=l，2,..N, N為鄰居路由器的個數； 路由器與鄰居路由器i在綁定的各鏈路中選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路，並設其餘鏈路為數據交互鏈路； 路由器在與鄰居路由器i進行業務交互時，利用所述數據及協議交互鏈路進行協議報文的轉發、以及利用各綁定鏈路將數 據報文按照預先設置的鏈路分擔策略進行鏈路分擔後，按照路由轉發表轉發所述數據報文。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括: 當路由器與鄰居路由器i間有新的鏈路加入後，將新加入的鏈路作為數據交互鏈路加入綁定； 當路由器與鄰居路由器i間某條綁定鏈路退出時，檢測退出綁定鏈路的是否為所述數據及協議交互鏈路，若是，則在剩餘綁定鏈路中重新選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路；否則，將退出的鏈路從綁定鏈路中去除。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括: 當路由器將各廣域網接口對應的鏈路進行綁定時、當有新的鏈路加入時，或者，當有已綁定鏈路退出時，路由器向路由協議上報變化後的鏈路帶寬信息，用以通過所述路由協議通知其他路由器當前的鏈路帶寬變化。
4.如權利要求1至3任一項所述的方法，其特徵在於，所述路由器與鄰居路由器i交互彼此的路由器ID，並以路由器ID較大者為主導方進行數據及協議交互鏈路選擇，並將選擇結果通知路由器ID較小者。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路的選擇方式包括:所述主導方以接口號大小為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路，或者，以接口優先級高低為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路。
6.一種路由器，其特徵在於，包括: 鏈路綁定模塊，用於在路由器與某鄰居路由器i間具有多個同類且均為無編號的廣域網接口時，將各廣域網接口對應的鏈路進行鏈路綁定；i=l，2，..N，N為鄰居路由器的個數； 角色分配模塊，用於與鄰居路由器i在綁定的各鏈路中選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路，並設其餘鏈路為數據交互鏈路； 報文處理模塊，用於在路由器與鄰居路由器i進行業務交互時，利用所述數據及協議交互鏈路進行協議報文的轉發、以及利用各綁定鏈路將數據報文按照預先設置的鏈路分擔策略進行鏈路分擔後，按照路由轉發表轉發所述數據報文。
7.如權利要求6所述的路由器，其特徵在於，所述路由器還包括: 所述鏈路管理模塊，用於當路由器與鄰居路由器i間有新的鏈路加入後，將新加入的鏈路作為數據交互鏈路加入綁定；以及當路由器與鄰居路由器i間某條綁定鏈路退出時，檢測退出綁定鏈路的是否為所述數據及協議交互鏈路，若是，則在剩餘綁定鏈路中重新選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路；否則，將退出的鏈路從綁定鏈路中去除。
8.如權利要求7所述的路由器，其特徵在於，所述路由器還包括: 路由管理模塊，用於在路由器將各廣域網接口對應的鏈路進行綁定時、在有新的鏈路加入時，或者，在有已綁定鏈路退出時，向路由協議上報變化後的鏈路帶寬信息，用以通過所述路由協議通知其他路由器當前的鏈路帶寬變化。
9.如權利要求6至8任一項所述的路由器，其特徵在於，所述角色分配模塊與鄰居路由器i交互彼此的路由器ID，並以路由器ID較大者為主導方進行數據及協議交互鏈路選擇，並將選擇結果通知路由器ID較小者。
10.如權利要求9所述的路由器，其特徵在於，當所述角色分配模塊所處路由器為主導方時，所述角色分配模塊，具體用於以接口號大小為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路，或者，以接口優先級高低為選擇依據，選擇一條鏈路作為數據及協議交互鏈路 。
全文摘要
本發明公開了一種路由器及其實現支持冗餘無編號鏈路的數據轉發方法，所述方法包括路由器在與某鄰居路由器i間具有多個同類且均為無編號的廣域網接口時，將各廣域網接口對應的鏈路進行鏈路綁定；i=1,2,..N；路由器與鄰居路由器i在綁定的各鏈路中選擇一條鏈路為數據及協議交互鏈路，並設其餘鏈路為數據交互鏈路；路由器在與鄰居路由器i進行業務交互時，利用所述數據及協議交互鏈路進行協議報文的轉發、以及利用各綁定鏈路將數據報文按照預先設置的鏈路分擔策略進行鏈路分擔後，按照路由轉發表轉發所述數據報文。該方法實現了路由器的廣域網接口可以使用無編號，可以在多條鏈路上進行負載均衡，避免多個無編號互連帶來的路由問題。
文檔編號H04L12/711GK103248568SQ20131011699
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月7日 優先權日2013年4月7日
發明者劉洋, 樂強, 胡薇, 賴增桂 申請人:中國電子科技集團公司第三十研究所