專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的平滑重啟實(shí)現(xiàn)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，特別是指一種鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的平滑重啟實(shí)現(xiàn)
方法和裝置。
背景技術(shù)：
通常出于可靠性的考慮，電信級(jí)路由器的硬件一般采用主備冗余備份的方式、即擁有主備兩塊控制板。當(dāng)路由器(本發(fā)明中所指的路由器指一般意義下的路由器，以及運(yùn)行了路由協(xié)議的三層交換機(jī))遇到意外故障不能正常工作時(shí)，就會(huì)自動(dòng)主備倒換；主備倒換的操作會(huì)引起該路由器和其鄰居路由器之間產(chǎn)生短暫的中斷，從而引起的路由振蕩使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的路由不穩(wěn)定，極大的降低了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。 現(xiàn)有技術(shù)提出了一種通過(guò)平滑重啟(GR， Graceful Restart)解決上述問(wèn)題的策略。路由器的控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面是分離的，當(dāng)路由器遇到故障從主控板倒換到備控板時(shí)，GR可以保證路由器的轉(zhuǎn)發(fā)層面不受影響、即數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)不會(huì)中斷，從而保護(hù)路由器上的關(guān)鍵業(yè)務(wù)不受影響；但GR實(shí)現(xiàn)的流量不中斷只是局限在支持GR功能的路由器之上。
目前，常用的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議包括ISIS (Intermediate-systemtolntermediate-system)協(xié)議禾口開(kāi)放式最短路徑優(yōu)先(OSPF， Open Shortest PathFirst)協(xié)議，這兩種路由協(xié)議的GR實(shí)現(xiàn)原理相似。以ISIS協(xié)議為例，GR的實(shí)現(xiàn)如圖2所示，包括
步驟201，路由器開(kāi)始主備倒換(該路由器成為倒換路由器)，進(jìn)入GR模式、即開(kāi)始執(zhí)行GR過(guò)程。 步驟202，倒換路由器保持轉(zhuǎn)發(fā)表不變，同時(shí)給其所有鄰居發(fā)送攜帶GR信息、如重啟請(qǐng)求(RR， Restart Request)位置1的請(qǐng)求hello報(bào)文( 一種鏈路交互報(bào)文)。
步驟203，判斷倒換路由器是否收到當(dāng)前鄰居回復(fù)的攜帶GR信息、如重啟確認(rèn)(RA， Restart Acknowledgement)位置1的應(yīng)答hello報(bào)文，如果是，執(zhí)行步驟205 ;如果否，則倒換路由器會(huì)重復(fù)向該鄰居發(fā)送請(qǐng)求hello報(bào)文，并執(zhí)行步驟204，判斷請(qǐng)求hello報(bào)文是否達(dá)到重復(fù)發(fā)送次數(shù)，如果是，執(zhí)行步驟207，退出GR模式、即停止GR流程，倒換路由器進(jìn)入普通啟動(dòng)過(guò)程；如果否，則返回步驟202，倒換路由器繼續(xù)向當(dāng)前鄰居發(fā)送請(qǐng)求hello報(bào)文，直到達(dá)到重復(fù)發(fā)送次數(shù)。 步驟205，倒換路由器收到當(dāng)前鄰居返回的應(yīng)答hello報(bào)文后，判斷是否收全鄰居發(fā)送的連接狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)(LSDB， Link State Database)，每個(gè)鄰居向倒換路由器返回應(yīng)答hello報(bào)文的同時(shí)，把自身的LSDB也發(fā)送給倒換路由器，如果全部收到，則GR完成，執(zhí)行步驟208 ;如果還有一部分鄰居的LSDB沒(méi)有收到，則執(zhí)行步驟206，倒換路由器判斷其等待接收LSDB的時(shí)長(zhǎng)是否已經(jīng)超過(guò)預(yù)設(shè)的時(shí)長(zhǎng)，如果是，執(zhí)行步驟207，退出GR模式、即停止GR流程，倒換路由器進(jìn)入普通啟動(dòng)過(guò)程；如果否，則返回步驟205，繼續(xù)接收鄰居發(fā)送的LSDB，并判斷是否全部收到，直到超過(guò)預(yù)設(shè)的時(shí)長(zhǎng)。 上述GR完成、或者退出GR模式后，執(zhí)行步驟208，倒換路由器刷新本地鏈路狀態(tài)信息，開(kāi)始SPF計(jì)算、更新路由表、更新轉(zhuǎn)發(fā)表，將本地鏈路狀態(tài)信息通告出去。該流程適用于鄰居路由器全部支持GR功能的情況。 就目前GR實(shí)現(xiàn)的方式可以看出，GR—定要借助鄰居路由器的幫助，且鄰居路由器必須支持GR。但是，在實(shí)際的組網(wǎng)中，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(InternetService Provider)基于成本的考慮，針對(duì)一些網(wǎng)絡(luò)邊緣設(shè)備會(huì)選擇價(jià)格相對(duì)低廉的路由器，這些邊緣路由器支持的功能不全面，很可能并不支持GR功能。如果倒換路由器的多個(gè)鄰居中存在不支持GR功能的路由器，如

圖1所示，路由器C不支持GR功能，則當(dāng)路由器B遇到故障主備倒換時(shí)，發(fā)送RR位置1的hello報(bào)文給所有的鄰居路由器A和C，并保持自身的轉(zhuǎn)發(fā)表不變；路由器A支持GR功能，在收到hello報(bào)文后，識(shí)別RR位置1的信息并保持自身和路由器B之間的鄰居關(guān)系不變(狀態(tài)為UP，表示為鄰居)，然后發(fā)送自身的LSDB給路由器B，以幫助路由器B完成GR ;而不支持GR功能的路由器C收到路由器B的hello報(bào)文后，只是當(dāng)作一般的hello報(bào)文來(lái)處理，并不會(huì)去識(shí)別hello報(bào)文中的RR位置1信息，也不會(huì)返回自身的LSDB ;同時(shí)，因?yàn)槁酚善鰾發(fā)生主備倒換后，發(fā)送給其鄰居的hello報(bào)文不包含鄰居列表，則路由器C收到該hello報(bào)文后執(zhí)行鄰居關(guān)系檢查，無(wú)法確定自身和路由器B的鄰居關(guān)系，此時(shí)，路由器C將和路由器B的鄰居關(guān)系狀態(tài)置為down (即非鄰居)。 在該實(shí)施例中，路由器A協(xié)助路由器B完成GR后，路由器C和B需要重新將彼此的鄰居關(guān)系建立為up，該操作需要兩者進(jìn)行hello報(bào)文的三次握手才能成功。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔容^簡(jiǎn)單時(shí)，路由器B完成GR的時(shí)間會(huì)比較短，如果GR完成后，路由器C和B的鄰居關(guān)系還沒(méi)有建立為UP，那么路由器B新生成的LSP和GR前的LSP相比并不一致，缺少了鄰居路由器C的信息。相應(yīng)的，路由器B的SPF計(jì)算結(jié)果為到路由器C不可達(dá)，更新的路由表刪除了到路由器C的路由；刷新轉(zhuǎn)發(fā)表后，從路由器B到路由器C的數(shù)據(jù)流中斷。此時(shí)，路由器B將自己更新的LSP (不含鄰居路由器C的信息)通告出去，引起整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中路由器的LSDB更新，并觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有路由器的SPF重新計(jì)算，更新路由表，刷新轉(zhuǎn)發(fā)表。
此后，如果路由器B和C的三次握手成功，那么兩者之間的鄰居關(guān)系狀態(tài)轉(zhuǎn)為up，這樣，又會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)上新一輪LSP的洪泛、路由表更新和轉(zhuǎn)發(fā)表計(jì)算，如此，網(wǎng)絡(luò)上的路由仍然震蕩，數(shù)據(jù)流會(huì)中斷片刻，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性大大降低。
發(fā)明者趙科強(qiáng), 陳晶鑫 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司