專利名稱：一種改善域內(nèi)路由ospf算法的ip快速重路由方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種改善域內(nèi)路由OSPF算法 的IP快速重路由的方法。
背景技術(shù)：
對互聯(lián)網(wǎng)而言，網(wǎng)絡(luò)故障是不可避免的。故障會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)連接中斷，危害網(wǎng)絡(luò)服 務(wù)，輕則導(dǎo)致分組丟失，重則使網(wǎng)絡(luò)癱瘓。所以，現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)路由器要有對故障的自適應(yīng)能 力，即當(dāng)故障發(fā)生時能夠動態(tài)地調(diào)整路由，適應(yīng)新的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹；ヂ?lián)網(wǎng)設(shè)計之初就非常重視 網(wǎng)絡(luò)故障對網(wǎng)絡(luò)健壯性的影響，設(shè)計并使用了自適應(yīng)的動態(tài)路由協(xié)議OSPF(Open Shortest Path First) 、 BGP (BorderGateway Protocol)等。這本質(zhì)上也就是路由自愈能力，只是目 前的自愈能力不能夠滿足實際應(yīng)用的需求。 一方面，隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模迅速擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)故障數(shù) 量明顯增加。另一方面，各種實時應(yīng)用大量出現(xiàn)，VoIP(Voice over InternetProtocol)、 在線視頻等實時應(yīng)用廣泛使用，人們對網(wǎng)絡(luò)端到端性能的要求越來越高，而目前路由協(xié)議 的路由收斂時間難以完全滿足用戶的需求。傳統(tǒng)的域內(nèi)網(wǎng)關(guān)協(xié)議IGP(interior Gateway Protocols)中，RIP(Routing InformationProtocol)在故障發(fā)生后自愈所需時間在100秒 的數(shù)量級，且存在"無窮計算"問題；OSPF、 ISIS的路由收斂時間在幾秒到幾十秒。在收斂 過程中，網(wǎng)絡(luò)路由可能是錯誤的，甚至?xí)霈F(xiàn)"路由黑洞"，導(dǎo)致分組丟失，影響網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
針對路由收斂慢、收斂過程中分組丟失或延遲等問題，越來越多的研究者開始重 新關(guān)注網(wǎng)絡(luò)路由的自愈性，并提出了很多相關(guān)方案。在所有的方案中，只有NotVia(IPFRR with NotVia addresses)機(jī)制能夠提供100%的單節(jié)點或單鏈路故障保護(hù)率。在NotVia 機(jī)制中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中故障發(fā)生，導(dǎo)致故障上游節(jié)點無法轉(zhuǎn)發(fā)IP數(shù)據(jù)包時，上游節(jié)點通過封裝 的方式將該數(shù)據(jù)包定位到故障點的下一跳，從而繞過故障點實現(xiàn)保護(hù)。NotVia機(jī)制的優(yōu)點 是它可以提供100%的單點或單鏈路保護(hù)，但是它也存在一些致命的問題
1.計算開銷和存儲開銷太大。 一個自治域中可能出現(xiàn)的NotVia地址數(shù)量是鏈路 數(shù)量的兩倍，每個路由器都必須計算并保存到這些NotVia地址的路由。首先計算開銷是一 個問題，其次這些路由存在NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中，給路由器帶來巨大的存儲負(fù)擔(dān)。
2.路徑回退問題。
3.解封瓶頸問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供 一 種改善域內(nèi)路由0SPF算法性能的IP快速重路由 的方法，該方法在保持No t V i a的10 0 %單點或者單鏈路故障保護(hù)的同時，提出了 ED-NotVia(Earlier Decapsulated NotVia)機(jī)制解決NotVia的上述問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下所述的技術(shù)方案。 一種改善域內(nèi)路由OSPF算 法的IP快速重路由的方法，該方法包括如下步驟 (a)所有路由器利用OSPF算法計算出正常的路由并且導(dǎo)出正常的路由表；
(b)所有路由器利用ED-NotVia算法找到必需的NotVia地址并計算到該NotVia 地址的備份路由，據(jù)此生成NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表，這樣NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中只有必須的NotVia前綴 入口 ； (c)當(dāng)故障發(fā)生并且網(wǎng)絡(luò)還沒有根據(jù)此故障完成收斂時，由故障上游節(jié)點將原始
數(shù)據(jù)包用NotVia地址封裝，重新定向到故障點下一跳，即正常路由的下下一挑； (d)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器收到NotVia包時，配合保護(hù)源點實現(xiàn)該包的轉(zhuǎn)發(fā)； (e)當(dāng)NotVia包到達(dá)故障點下一跳，由該下一跳路由器將其解封裝，還原為原始
路由包，然后通過正常的路由將其轉(zhuǎn)發(fā)到原始目的地址。 根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，上述步驟(d)還包括如下步驟 (dl)根據(jù)接收到的IP包，判斷是NotVia包還是正常的IP包； (d2)如果判斷是正常的IP包，那么就轉(zhuǎn)到步驟(d3);如果判斷是NotVia包，那么
就轉(zhuǎn)到步驟(d4); (d3)在正常的轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的前綴，找到下一跳，進(jìn)行正常轉(zhuǎn)發(fā)；如果下一跳 發(fā)生故障，那么就封裝為NotVia包，然后轉(zhuǎn)入步驟(d4); (d4)在NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的地址前綴，如果該目的地址前綴存在，那么根據(jù) 該地址前綴信息提供的下一跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；如果該目的地址前綴不存在，就將NotVia包提前 解封裝，還原為原來的IP包，轉(zhuǎn)入步驟(d3)。 本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)有的域內(nèi)路由協(xié)議OSPF，提出一種ED-NotVia自愈方案，通過減少 NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中的NotVia地址數(shù)量以及提前解封裝，解決了 NotVia存在的諸多問題，提高 了路由自愈能力，保證了故障發(fā)生時數(shù)據(jù)包的正確轉(zhuǎn)發(fā)。該方法具有以下特點提供100% 故障保護(hù)率、實現(xiàn)簡單、計算及存儲代價小、保護(hù)路徑優(yōu)、無解封瓶頸等特點。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的減少NotVia前綴入口數(shù)量的狀態(tài)示意圖； 圖2是根據(jù)本發(fā)明的NotVia解封后回退和解封瓶頸問題的狀態(tài)參考圖； 圖3是根據(jù)本發(fā)明的多次封裝問題的狀態(tài)參考圖； 圖4是根據(jù)本方明的改善域內(nèi)路由0SPF算法的IP快速重路由的方法流程圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的IP快速重路由的方法中步驟(d)的轉(zhuǎn)發(fā)流程圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖更加詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的改善域內(nèi)路由0SPF算法的IP快速 重路由的方法的具體實施方式
。 該發(fā)明的主要目標(biāo)是提出一種改善域內(nèi)路由0SPF算法的IP快速重路由方法，如 圖4所示，該方法包括如下步驟 (a)所有路由器利用OSPF算法計算出正常的路由并且導(dǎo)出正常的路由表；
(b)所有路由器利用ED-NotVia算法找到必需的NotVia地址并計算到該NotVia 地址的備份路由，據(jù)此生成NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表，這樣NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中只有必須的NotVia前綴 入口 ； (c)當(dāng)故障發(fā)生并且網(wǎng)絡(luò)還沒有根據(jù)此故障完成收斂時，由故障上游節(jié)點將原始數(shù)據(jù)包用NotVia地址封裝，重新定向到故障點下一跳，S卩，正常路由的下下一挑； (d)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器收到NotVia包時，配合保護(hù)源點實現(xiàn)該包的轉(zhuǎn)發(fā)； (e)當(dāng)NotVia包到達(dá)故障點下一跳，由該下一跳路由器將其解封裝，還原為原始
路由包，然后通過正常的路由將其轉(zhuǎn)發(fā)到原始目的地址。 另外，如圖5所示，上述步驟(d)還包括如下情況 (dl)根據(jù)接收到的IP包，判斷是NotVia包還是正常的IP包； (d2)如果判斷是正常的IP包，那么就轉(zhuǎn)到步驟(d3);如果判斷是NotVia包，那么
就轉(zhuǎn)到步驟(d4); (d3)在正常的轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的前綴，找到下一跳，進(jìn)行正常轉(zhuǎn)發(fā)；如果下一跳 發(fā)生故障，那么就封裝為NotVia包，然后轉(zhuǎn)入步驟(d4); (d4)在NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的地址前綴，如果該目的地址前綴存在，那么根據(jù) 該地址前綴信息提供的下一跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；如果該目的地址前綴不存在，就將NotVia包提前 解封裝，還原為原來的IP包，轉(zhuǎn)入步驟(d3)。
其中，ED-NotVia算法包括如下步驟 (11)路由器需要計算并且保存必需的NotVia地址，減少不需要的NotVia前綴，生 成NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表； (22)路由器接收到NotVia包時，如果在其NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中能夠查到相應(yīng)前綴入 口 ，那么根據(jù)對應(yīng)的路由轉(zhuǎn)發(fā)該包；如果其NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中沒有對應(yīng)的前綴入口 ，那么就 將其提前解封裝。 本發(fā)明針對NotVia機(jī)制，提出了兩個方面的改進(jìn)， 一是NotVia保護(hù)路由計算優(yōu) 化，另一個是NotVia包的轉(zhuǎn)發(fā)流程，二者相互關(guān)聯(lián)。NotVia保護(hù)路由計算優(yōu)化主要包括如 何減少必需的NotVia地址，從而減小NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表。基于上述優(yōu)化，我們在NotVia包的 轉(zhuǎn)發(fā)流程中以幾乎零代價引入提前解封裝的方法，解決了路徑回退和解封瓶頸的問題。上 述步驟中，其中(a)和(b)是對NotVia保護(hù)路由的計算，(c) 、 (d)和(e)是故障發(fā)生時的 保護(hù)過程。 這個方案需要滿足以下幾個特性 1)必須提供足夠高的單點或者單鏈路故障保護(hù)率。 2)計算保護(hù)路徑的算法開銷必須足夠小，這樣保護(hù)路徑才能夠根據(jù)拓?fù)渥兓杆?調(diào)整。 3)保護(hù)路徑要盡量接近收斂后的最優(yōu)路徑，減少因故障帶來的抖動和網(wǎng)絡(luò)擁塞。 為了論述方便，我們做出如下說明 R :自治域內(nèi)的任意路由器，R具有ED-NotVia功能； D :我們要提供保護(hù)的IP包的目的前綴； S :保護(hù)源點，也就是故障點F的上游節(jié)點； F :我們要討論的故障點， 一般是S到D的下一跳； Q :NotVia隧道終點， 一般是S到D的下下一跳； QF :我們要討論的NotVia地址，指到達(dá)Q不經(jīng)過F ; 保護(hù)路徑針對故障F，從S到D的路徑； NotVia路徑針對故障F， S到D的保護(hù)路徑中S到Q的那一段，也就是NotVia隧
5道。 "Q/，表示一個地址，這個地址表示目的是Q節(jié)點，但是不要經(jīng)過F節(jié)點。NotVia本 身的意思就是不經(jīng)過的意思。在實際的實現(xiàn)中，NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表和正常的轉(zhuǎn)發(fā)表是分開存儲 的。 根據(jù)上述目標(biāo)，本發(fā)明所提出的自愈方案ED-NotVia的基本方式如下
R首先完成正常的路由計算，得到正常的轉(zhuǎn)發(fā)表。除此之外，R還需要為可能經(jīng) 過它的NotVia保護(hù)包(以下簡稱NotVia包)提供路由。R通過相關(guān)性判斷，得到必需 的NotVia地址，然后利用iSPF算法為這些地址前綴計算出NotVia路由，并導(dǎo)出相應(yīng)的 NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表。為了保持說明的流暢性，本文將如何利用iSPF有效地找到NotVia地址并 計算相應(yīng)NotVia路由表的算法，即ED-NotVia算法放在后面來說明。故假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中任意路 由器R已經(jīng)如上所述計算出了 NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表。 在故障發(fā)生且路由協(xié)議尚未完成全網(wǎng)收斂時，網(wǎng)絡(luò)路由器啟動保護(hù)路由完成相關(guān) 轉(zhuǎn)發(fā)任務(wù)。假設(shè)討論的目的前綴為D。 D的轉(zhuǎn)發(fā)樹是以D為根的一棵樹，在該樹中直接可達(dá) D的節(jié)點為D的孩子，通過其孩子可達(dá)D的為其孩子的孩子，以此類推。
首先，在D的轉(zhuǎn)發(fā)樹中，故障F的上游節(jié)點即F的孩子 一 我們稱為保護(hù)源點S—檢 測出F出現(xiàn)故障，然后會產(chǎn)生故障更新報文，廣播出去，并針對新的拓?fù)溆嬎懵酚桑M(jìn)而完 成收斂。在未完成收斂之前的這段時間，保護(hù)源點S將收到的到達(dá)D的IP包以特殊的 NotVia地址一 即Qp封裝，重定向到正常路由下下一跳Q，并在IP報頭中設(shè)置特定的標(biāo)志 位表示這是一個NotVia包，根據(jù)已經(jīng)計算好的NotVia路由表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；R收到封裝后的 NotVia包后，發(fā)現(xiàn)這是一個NotVia包，因此查NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表；如果在R的NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表 包含QF表項，那么根據(jù)該表項對應(yīng)的下一跳繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)該NotVia包；如果R的NotVia轉(zhuǎn)發(fā) 表中沒有QF表項，那么R可以將該包提前解封裝，還原為到D的包；如果這個NotVia包在 到達(dá)Q之前沒有被解封裝，那么Q作為NotVia隧道終點，負(fù)責(zé)將其解封裝，還原為到D的IP 包。NotVia包一旦被解封裝還原為原來的目的地址，就意味著已經(jīng)繞過故障點，然后通過正 常的轉(zhuǎn)發(fā)表就可以到達(dá)目的地。 下面分別討論如何減少NotVia前綴的數(shù)量和如何實現(xiàn)提前解封裝，然后綜合考
慮二者，提出實現(xiàn)它們的簡單實用的方法。 1.減少NotVia前綴的數(shù)量 在這部分，我們將給出R需要QF前綴入口的充要條件。 定義QF對R是正常的R到QF的下一跳和到Q的下一跳是一致的，否則稱QF對R 是異常的。 當(dāng)QF對R是正常的，此時R不需要QF前綴入口 ，因為R直接根據(jù)Q前綴路由該包 就可以了。但是，QF對R是異常的并不意味著就需要QF前綴入口。如圖l所示，雖然Qp對 R是異常的，但是唯一的保護(hù)源點S到QF的路徑不經(jīng)過R，也就是說R不會收到前綴為QF的 NotVia包，故R不需要QF前綴入口 。故需引入下一個定義來確定什么條件下R需要QF前 綴入口。其中圖1中所標(biāo)數(shù)字為鏈路權(quán)值。 定義如果R不可能收到前綴為QF的NotVia包，稱R與QF是無關(guān)的；否則稱R與 QF是相關(guān)的。更準(zhǔn)確的說，無關(guān)意味著對任意一個保護(hù)源點S， S到QF的路徑都不經(jīng)過R ;否 則R與Qp是相關(guān)的。
如果R與QF是無關(guān)的，R必然不需要QF前綴入口 。但是R與QF相關(guān)并不意味著R 就需要QF前綴入口 ，比如圖1中的A是與QF相關(guān)的，但是A就不需要QF前綴入口 ，因為QF 對A是正常的。 綜上可知，R需要計算并保存QF前綴路由當(dāng)且僅當(dāng)R與QF相關(guān)且QF對R是異常 的。 2.提前解封裝 NotVia存在兩個問題影響路由的效率，其分別是解封裝后回退和解封瓶頸問題。 如圖2所示，S到D的保護(hù)路徑是S-X-Y-Z-A-Q-A-D，解封后的回退雖然不會引起回路，但是 如果實際中A這樣的點很多，那么路由效率將受到很大影響。此外，S、B和P封裝產(chǎn)生的Qp 包會匯聚到Q點，所有的解封任務(wù)都由Q來完成，這需要很大的開銷。當(dāng)故障發(fā)生時，Q點 就會成為影響整體轉(zhuǎn)發(fā)速度的瓶頸。因此我們提出提前解封的思想，并給出了提前解封的 判斷依據(jù)。當(dāng)R收到QF包時，可以提前解封的充要條件是R到D不經(jīng)過F。其中圖2中所 標(biāo)數(shù)字為鏈路權(quán)值。 按照上述條件，圖2中當(dāng)S和P產(chǎn)生的前綴為QF的NotVia包分別到達(dá)Y和0點 時，因為Y和0到D的路徑都不經(jīng)過故障點F，故可以此NotVia包提前解封裝還原為到D的 包，此時故障點已經(jīng)不會再影響該包的路由。這樣，只有B產(chǎn)生的Qp包需要Q來解封裝。Q 的轉(zhuǎn)發(fā)負(fù)擔(dān)和解封裝負(fù)擔(dān)都得到有效緩解，而且還優(yōu)化了路徑，回退問題因此也不復(fù)存在。
但是這個條件不具有實用價值，因為D本身被封裝在包內(nèi)。所以我們提出一個提 前解封裝的充分非必要條件R到Q的路由不經(jīng)過F?？梢宰C明如果R到Q不經(jīng)過F，那么R 到D也不經(jīng)過F。反證如下如果R到D經(jīng)過F，由于F到D的下一跳是Q，故R到D也經(jīng)過 Q。 3.綜合考慮減少NotVia前綴入口數(shù)量和提前解封裝問題 為了簡化提前解封裝的判斷，我們提出以下方案如果R收到前綴為QF的NotVia 包，其在其NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中沒有QF前綴入口 ，那么QF對R是正常的，我們認(rèn)為此時可以提 前解封裝。 大多數(shù)情況下，這種簡化方式可以工作得很好。因為QF對R是正常的意味著R到 Q的路由下一跳不受F的影B向，隱含著可以解封裝的意思。 深入思考后發(fā)現(xiàn)存在一個問題就是多次封裝問題。如圖3所示，B發(fā)現(xiàn)到D的下 一跳不通，于是封裝產(chǎn)生QF包交給R。 R沒有QF前綴入口 ，故解封裝，然后R按照目的D路 由到達(dá)S。 S發(fā)現(xiàn)F出故障，又將該包封裝為QF包交給A，由A進(jìn)行解封裝，然后一直路由到 D。 這個問題有兩種處理方式。第一種方式，將R不保存QF的條件改為R與QF無關(guān)或 者R到Q不經(jīng)過F。這樣雖然會多保存一些NotVia前綴入口 ，但是消除了多次封裝問題。 另外一種方式就是不管它，因為它不影響路由結(jié)果的正確性。多次封裝不會產(chǎn)生回路，因為 第二次封裝的點比第一次更接近QF而不是Q。如果是B到F的鏈路出現(xiàn)故障的話，也不會 有多次封裝問題，此時的路徑會得到優(yōu)化。而且，如圖3所示，網(wǎng)絡(luò)中像A這樣的節(jié)點要遠(yuǎn) 遠(yuǎn)多于R這樣的節(jié)點。所以實現(xiàn)過程中怎么選擇這樣的節(jié)點只是一個工程問題。其中圖3 中所標(biāo)數(shù)字為鏈路權(quán)值。 現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)中的任意路由器R接到一個Qp包的處理過程為查QF前綴，如果該前綴不存在，即將該包解封，然后通過正常路由轉(zhuǎn)發(fā)；如果存在，那么直接轉(zhuǎn)發(fā)。此處我們可以看 到，R并不需要Q和F地址。 接下來一個關(guān)鍵的問題是如何有效地找到對R來說必要的NotVia地址并計算這 些地址的NotVia路由表，這也是我們下面要討論的內(nèi)容。 關(guān)于ED-NotVia的部署，需要在網(wǎng)絡(luò)中的任意路由器R中實現(xiàn)我們的NotVia路由 計算及轉(zhuǎn)發(fā)算法。這樣， 一方面保證NotVia路由表及轉(zhuǎn)發(fā)表的建立，另一方面確保當(dāng)故障 發(fā)生時能夠順利切換到NotVia轉(zhuǎn)發(fā)處理流程。 首先，我們給出實現(xiàn)ED-NotVia功能的路由器R的路由計算框架，包括正常路由表 的計算和NotVia路由表的計算。然后我們給出實現(xiàn)ED-NotVia功能的路由器R對IP包的 具體轉(zhuǎn)發(fā)流程。從而，通過這兩個步驟搭建起具有ED-NotVia自愈功能的域內(nèi)路由體系。
1.具有ED-NotVia功能的路由器R的路由計算 R首先通過OSPF—最短路徑算法，計算出正常的路由并導(dǎo)出正常的轉(zhuǎn)發(fā)表。由于 ED-NotVia的需要，此處的轉(zhuǎn)發(fā)表中應(yīng)該有下下一跳的信息，這只要對SPF算法稍加修改即 可。然后在正常計算得到的最短路徑樹的基礎(chǔ)上，運用iSPF算法，計算出相關(guān)的NotVia地 址前綴路由信息，并導(dǎo)出NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表。此處路由計算過程已經(jīng)實現(xiàn)了上述的優(yōu)化，過濾 掉了對R來說不必要的NotVia前綴路由，這樣為提前解封裝的實現(xiàn)提供了判斷依據(jù)。
下面給出網(wǎng)絡(luò)中的任意路由器R如何計算其需要的NotVia前綴路由的算法，此算 法建立在以R為根的正常最短路徑樹(SPT-R)計算基礎(chǔ)之上，采用iSPF算法為每個需要的 前綴計算相應(yīng)路由。
算法ED-NotVia〃R計算需要的NotVia前綴路由的算法
輸入R的正常最短路徑樹SPT-R
輸出所有R需要保存的QF前綴的路由集合Routes
1. 根據(jù)SPT-R將R的每個孩子壓入堆棧S
2. do
3. pop (S， F)
4. forF的每個孩子Q
5. push(S， Q)
6. 用iSPF算法計算R到QF的路由r 2.具有ED-NotVia功能的路由器R的IP包轉(zhuǎn)發(fā)
R收到一個IP包的轉(zhuǎn)發(fā)過程如圖4所示。 R首先判斷該IP包是否為NotVia包如果是NotVia包，進(jìn)入ED-NotVia轉(zhuǎn)發(fā)過 程。查NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表，如果存在相應(yīng)的NotVia地址前綴，那么根據(jù)該前綴信息提供的下一 跳轉(zhuǎn)發(fā)。否則，即此NotVia前綴在R的NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中不存在，R就將該NotVia包解封 裝，還原為原來的IP包，并切換到正常的路由轉(zhuǎn)發(fā)流程。如果在NotVia保護(hù)路徑中再次出 現(xiàn)故障，那么根據(jù)ED-NotVia不提供二重保護(hù)的原則即不為NoVia包提供第二次保護(hù)，因此 丟棄該包。 如果是正常包，進(jìn)入正常轉(zhuǎn)發(fā)過程。如果正常的下一跳出現(xiàn)故障，根據(jù)下下一跳封裝將該包封裝，轉(zhuǎn)到ED-NotVia轉(zhuǎn)發(fā)過程。 以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利 范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求
一種改善域內(nèi)路由OSPF算法的IP快速重路由方法，該方法包括如下步驟(a)所有路由器利用OSPF算法計算出正常的路由并且導(dǎo)出正常的路由表；(b)所有路由器利用ED-NotVia算法找到必需的NotVia地址并計算到所述NotVia地址的備份路由，據(jù)此生成NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表，這樣所述NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中只有必須的NotVia前綴入口；(c)當(dāng)故障發(fā)生并且網(wǎng)絡(luò)還沒有根據(jù)此故障完成收斂時，由故障上游節(jié)點將原始數(shù)據(jù)包用所述NotVia地址進(jìn)行封裝，重新定向到故障點下一跳，即正常路由的下下一挑；(d)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的其他路由器收到NotVia包時，配合保護(hù)源點實現(xiàn)所述NotVia包的轉(zhuǎn)發(fā)；(e)當(dāng)所述NotVia包到達(dá)所述故障點下一跳時，由所述故障點下一跳路由器將其提前解封裝，還原為原始路由包，然后通過正常的路由將其轉(zhuǎn)發(fā)到原始目的地址。
2. 如權(quán)利要求1所述的IP快速重路由的方法，其特征在于，所述步驟(d)還包括如下步驟(dl)根據(jù)接收到的IP包，判斷是NotVia包還是正常的IP包；(d2)如果判斷是正常的IP包，那么就轉(zhuǎn)到步驟(d3);如果判斷是所述NotVia包，那么就轉(zhuǎn)到步驟(d4);(d3)在所述正常的轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的前綴，找到下一跳，進(jìn)行正常轉(zhuǎn)發(fā)；如果所述下一跳發(fā)生故障，那么就封裝為所述NotVia包，然后轉(zhuǎn)入步驟(d4);(d4)在所述NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中查找目的地址前綴，如果該目的地址前綴存在，那么根據(jù)該地址前綴信息提供的下一跳進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；如果該目的地址前綴不存在，就將所述NotVia包提前解封裝，還原為原來的IP包，轉(zhuǎn)入步驟(d3)。
3. 如權(quán)利要求1所述的IP快速重路由的方法，其特征在于，所述ED-NotVia算法包括如下步驟(11)路由器需要計算并且保存必需的NotVia地址，減少不需要的NotVia前綴，生成NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表；(22)路由器接收到NotVia包時，如果在其NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中能夠查到相應(yīng)前綴入口 ，那么根據(jù)對應(yīng)的路由轉(zhuǎn)發(fā)該包；如果其NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表中沒有對應(yīng)的前綴入口 ，那么就將其提前解封裝。
4. 如權(quán)利要求1所述的IP快速重路由的方法，其特征在于，所述NotVia包是指在未完成收斂之前的這段時間，保護(hù)源點將收到的目的前綴的IP包以特殊的NotVia地址封裝，重新定向到正常路由下下一跳，通過在IP報頭中設(shè)置特定的標(biāo)志位來表示的。
全文摘要
一種改善域內(nèi)路由OSPF算法的IP快速重路由的方法，該方法包括如下步驟(a)利用OSPF算法計算出正常路由且導(dǎo)出正常路由表；(b)利用ED-NotVia算法找到NotVia地址，據(jù)此生成NotVia轉(zhuǎn)發(fā)表；(c)當(dāng)故障發(fā)生且未完成收斂時，由故障上游節(jié)點將原始數(shù)據(jù)包用NotVia地址封裝，重新定向到故障點下一跳；(d)當(dāng)其他路由器收到NotVia包時，配合保護(hù)源點實現(xiàn)該包的轉(zhuǎn)發(fā)；(e)當(dāng)NotVia包到達(dá)故障點下一跳時，將其解封裝，還原為原始路由包，通過正常的路由將其轉(zhuǎn)發(fā)到原始目的地址。其中，ED-NotVia首次提出了將“去除無用的NotVia地址”和“提前解封裝”結(jié)合到一起。該方法具有實現(xiàn)簡單、代價小、保護(hù)路徑優(yōu)、無解封瓶頸等特點。適用于對較大規(guī)模自治域系統(tǒng)在故障下的域內(nèi)路由性能改善。
文檔編號H04L12/56GK101695053SQ200910235309
公開日2010年4月14日 申請日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者彭艷海, 徐明偉, 李清, 李琦 申請人:清華大學(xué);