СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ЛАВИННОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ НА ОСНОВЕ ПРОТОКОЛА ISIS
METHOD AND DEVICE OF FLOODING BASED ON ISIS PROTOCOL

Область техники
Настоящее изобретение относится к области связи, в частности к способу и устройству лавинной маршрутизации на основе протокола маршрутизации между промежуточными системами (ISIS).
Предпосылки создания изобретения
Протокол маршрутизации между промежуточными системами (ISIS) представляет собой динамический протокол внутреннего шлюза (IGP) по состоянию канала. После того, как протокол ISIS переговаривается в интерактивном режиме, чтобы установить соседей посредством пакета приветствия, каждая промежуточная система (IS) генерирует протокольный блок данных состояния канала (LSP) для описания информации состояния канала промежуточной системы (IS), посылает LSP в сеть и дополнительно хранит LSP, посланные всеми устройствами промежуточной системы (IS) в топологии сети, чтобы сформировать базу данных состояния канала (LSDB). Протокол ISIS использует LSDB для вычисления оптимального маршрута к адресу назначения посредством алгоритма маршрутизации с определением кратчайшего пути (SPF). В сети любая IS будет посылать LSP, сгенерированный IS из исходящих интерфейсов, имеющих соседей; и после того, как LSP принимается из одного интерфейса, LSP посылается из другого интерфейса, и этот процесс распространения, который позволяет LSP, сохраненному всеми промежуточными системами (IS) сети, быть в конечном счете согласованными, называется лавинной маршрутизацией LSP.
В интегрированном протоколе ISIS LSP в основном содержит большое количество информации о достижимости IP, то есть IP-префикс информации о маршрутизации. Информация, как правило, сохраняется в LSP, номер которого отличается от нуля, и информация не будет влиять на вычисление топологии сети.
Таким образом, в крупномасштабной сети база данных состояния канала, которая должна быть объявлена, является довольно крупномасштабной. В частности, обычно в такой сети должно быть объявлено большое количество информации о достижимости IP. Информация о достижимости IP, сгенерированная IS в LSP, зачастую и неоднократно меняется, и периодическое обновление LSP приведет к тому, что по сети должно быть синхронизировано большое количество пакетов LSP. В конечном итоге значительное количество ресурсов пропускной способности сети одновременно занимаются LSP, когда IS посылает LSP на все другие интерфейсы, за исключением принимающего интерфейса, это вызовет загруженность центрального процессора (CPU) промежуточной системы (IS); и в дальнейшем, поскольку отправка большого числа LSP всегда обрабатывается, то это вызывает ситуацию, когда пакет приветствия "сохранить действующим" не может быть послан вовремя из этого интерфейса, чтобы отключить соседний канал.
До настоящего времени не было выдвинуто эффективного решения для разрешения этой проблемы чрезмерной загрузки ресурсов пакетами LSP в существующей технологии.
Сущность изобретения
Варианты осуществления настоящего изобретения обеспечивают способ и устройство лавинной маршрутизации на основе протокола ISIS, чтобы по меньшей мере решить проблему чрезмерной загрузки ресурсов пакетами LSP в существующей технологии.
В соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения способ лавинной маршрутизации на основе протокола взаимодействия промежуточных систем ISIS включает: принятие промежуточной системой IS в топологии сети предварительно назначенной IS в топологии сети в качестве корня дерева, и выполнение алгоритма маршрутизации с определением кратчайшего пути SPF для вычисления неусеченного дерева распространения, которое достигает всех промежуточных систем (IS) в топологии сети; и выполнение лавинной маршрутизации промежуточной системой (IS) в топологии сети пакета LSP блока данных протокола маршрутизации на основе состояния канала по дереву распространения.
Принятие промежуточной системой (IS) в топологии сети предварительно назначенной промежуточной системы (IS) в топологии сети в качестве корня дерева включает принятие промежуточной системой (IS) в топологии сети промежуточной системы (IS) с наибольшим системным идентификатором в топологии сети в качестве корня дерева.
После принятия промежуточной системой (IS) в топологии сети предварительно назначенной промежуточной системы (IS) в топологии сети в качестве корня дерева и выполнения алгоритма SPF, способ дополнительно включает: обработку метрики соседей, объявленную любым узлом, не являющимся псевдоузлом, как 1 в вычислительном процессе выполнения алгоритма SPF; и игнорирование флагового бита перегрузки OL в пакете LSP.
Выполнение лавинной маршрутизации промежуточной системой (IS) в топологии сети пакета LSP по дереву распространения включает: отправку промежуточной системой (IS) в топологии сети сгенерированного пакета LSP из исходящих интерфейсов на дереве распространения; или отправку промежуточной системой (IS) в топологии сети принятого пакета LSP, сгенерированного другой IS, из исходящих интерфейсов, за исключением принимающего интерфейса на дереве распространения.
Выполнение промежуточной системой (IS) в топологии сети лавинной маршрутизации пакета LSP по дереву распространения включает: распределение пакетов LSP на важные пакеты LSP или на второстепенные пакеты LSP согласно важности; и выполнение промежуточной системой (IS) в топологии сети лавинной маршрутизации второстепенного пакета LSP по дереву распространения.
Распределение пакетов LSP на важные пакеты LSP или второстепенные пакеты LSP согласно важности включает: установку общего флагового бита в пакете протокола ISIS; и когда промежуточная система (IS) в топологии сети генерирует пакет LSP с ненулевым числом, не включающим TLV соседей, установку общего флагового бита в значение, используемое для указания того, что пакет LSP является второстепенным пакетом LSP.
Настройка общего флагового бита в пакете протокола ISIS включает определение восьмого бита пятого байта общего заголовка в пакете протокола ISIS как общего флагового бита.
Значение, используемое для указания того, что пакет LSP является второстепенным пакетом LSP, равно 1.
Распределение пакетов LSP на важные пакеты LSP или второстепенные пакеты LSP согласно важности дополнительно включает, в противном случае, установку общего флагового бита в значение, используемое для указания того, что LSP является важным LSP.
Значение, используемое для указания того, что пакет LSP является важным пакетом LSP, равно 0.
В соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения предложено устройство лавинной маршрутизации на основе протокола взаимодействия промежуточных систем ISIS, расположенное в промежуточной системе IS в топологии сети, содержащее: вычислительный модуль, предназначенный для принятия заранее назначенной промежуточной системы (IS) в топологии сети в качестве корня дерева и выполнять алгоритм маршрутизации с определением кратчайшего пути SPF для вычисления неусеченного дерева распространения, которое достигает всех промежуточных систем (IS) в топологии сети; и модуль лавинной маршрутизации, предназначенный для выполнения лавинной маршрутизации пакета LSP блока данных протокола маршрутизации на основе состояния канала по дереву распространения.
С помощью вариантов осуществления настоящего изобретения при использовании способа, когда промежуточная система (IS) в топологии сети принимает предварительно назначенную промежуточную систему (IS) в топологии сети в качестве корня дерева и выполняет алгоритм SPF для вычисления неусеченного дерева распространения, которое достигает всех промежуточных систем (IS) в топологии сети; и промежуточная система (IS) в топологии сети выполняет лавинную маршрутизацию пакета LSP по дереву распространения, решается проблема чрезмерной загрузки ресурсов пакетами LSP в предшествующем уровне техники, устраняется избыточная отправка из ненужных интерфейсов при синхронизации большого числа LSP, снижается общая загрузка потока данных сети, уменьшаются занимаемые устройством промежуточной системы (IS) ресурсы обработки для отправки большого количества LSP из всех интерфейсов, и улучшается общая производительность устройства промежуточной системы (IS).
Краткое описание графических материалов
Описанные в данной заявке графические материалы используются для обеспечения более глубокого понимания настоящего изобретения и составляют часть настоящего изобретения. Примерные варианты осуществления настоящего изобретения и их описание используются для объяснения настоящего изобретения, а не для ошибочного ограничения настоящего изобретения. На графических материалах:
На фиг. 1 показана блок-схема способа лавинной маршрутизации на основе протокола ISIS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 2 показано структурное схематическое представление устройства лавинной маршрутизации на основе протокола ISIS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 3 показано структурное схематическое представление общего заголовка пакета первоначального протокола ISIS в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 4 показано структурное схематическое представление общего заголовка модифицированного пакета протокола ISIS в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 5 показана блок-схема установки флагового бита G во время генерации LSP в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.
На фиг. 6 показано схематическое представление топологии лавинной маршрутизации пакета LSP по протоколу ISIS в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения.
Конкретные варианты осуществления
Ниже настоящее изобретение будет подробно описано со ссылкой на графические материалы в сочетании с вариантами осуществления. Следует отметить, что варианты осуществления в настоящей заявке и признаки в вариантах осуществления могут взаимно комбинироваться при условии отсутствия конфликта между ними.
В настоящем варианте осуществления предусматривается способ лавинной маршрутизации на основе протокола ISIS. На фиг. 1 показана блок-схема способа лавинной маршрутизации на основе протокола ISIS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 1, способ включает следующие этапы.
На этапе S102 промежуточная система (IS) в топологии сети принимает предварительно назначенную промежуточную систему (IS) в топологии сети в качестве корня дерева и выполняет алгоритм маршрутизации с определением кратчайшего пути (SPF) для вычисления неусеченного дерева распространения, которое достигает всех промежуточных систем (IS) в топологии сети.
На этапе S104 промежуточная система (IS) в топологии сети выполняет лавинную маршрутизацию пакета протокольного блока данных состояния канала (LSP) по дереву распространения.
В настоящем варианте осуществления с помощью указанных выше этапов промежуточная система (IS) в топологии сети выполняет алгоритм SPF в соответствии с назначением для вычисления дерева распространения и посылает пакет LSP по дереву распространения. По сравнению со способом лавинной маршрутизации отправки пакета LSP из каждого интерфейса, включающего соседей ISIS, в существующей технологии, снижаются загрузка сети и возможное неблагоприятное влияние, вызванное лавинной маршрутизацией большого числа LSP в сети, решается проблема чрезмерной загрузки ресурсов пакетами LSP в существующей технологии, устраняется избыточная отправка из ненужных интерфейсов при синхронизации большого количества LSP, снижается общая загрузка потока данных в сети, уменьшаются занимаемые устройством промежуточной системы (IS) ресурсы обработки для отправки большого количества LSP из всех интерфейсов, и улучшается общая производительность устройства промежуточной системы (IS).
В качестве альтернативного метода реализации промежуточная система (IS) в топологии сети может предварительно назначать промежуточную систему (IS) с самым большим системным идентификатором в топологии сети в качестве корня дерева.
В качестве альтернативы, после того, как промежуточной системой (IS) в топологии сети выполняет алгоритм SPF, промежуточная система (IS) также может обрабатывать метрику соседей, объявленную любым узлом, не являющимся псевдоузлом, как 1 в вычислительном процессе выполнения алгоритма SPF; и игнорировать флаговый бит перегрузки (OL) в пакете LSP.
В качестве альтернативы, выполнение промежуточной системой (IS) в топологии сети лавинной маршрутизации пакета LSP по дереву распространения может конкретно включать: для промежуточной системы (IS), которая генерирует пакет LSP в топологии сети, промежуточная система (IS) может посылать сформированный пакет LSP от исходящих интерфейсов на дереве распространения; или для промежуточной системы (IS), которая не генерирует пакет LSP в топологии сети, промежуточная система (IS) может посылать принятый пакет LSP, сгенерированный другой промежуточной системой (IS), из исходящих интерфейсов, за исключением принимающего интерфейса, на дереве распространения.
В качестве альтернативного варианта осуществления промежуточная система (IS) в топологии сети может распределять пакеты LSP на важные пакеты LSP или второстепенные пакеты LS согласно важности; и промежуточная система (IS) в топологии сети может выполнять лавинную маршрутизацию второстепенного пакета LSP по дереву распространения. В качестве альтернативы, общие флаговые биты могут быть установлены в пакете протокола ISIS; когда IS в топологии сети генерирует пакет LSP с ненулевым числом, не включающий TLV соседей, общий флаговый бит устанавливается в значение, используемое для указания того, что данный пакет LSP является второстепенным пакетов LSP; и в противном случае, общий флаговый бит устанавливается в значение, используемое для указания того, что LSP является важным пакетом LSP. При этом восьмой бит пятого байта общего заголовка в пакете протокола ISIS может быть определен как общий флаговый бит, значение, используемое для указания того, что пакет LSP является второстепенным пакетом LSP, может быть установлено равным 1, и значение, используемое для указания того, что данный пакет LSP является важным пакетом LSP, может быть установлено равным 0.
В соответствии с вышеупомянутым способом в этом варианте осуществления устройство лавинной маршрутизации на основе протокола ISIS дополнительно предусматривается и располагается в промежуточной системе (IS) в топологии сети. Устройство выполнено с возможностью реализации вышеупомянутого варианта осуществления и альтернативных методов реализации, которые уже описаны, и, соответственно, не описываются повторно. Используемый ниже термин "модуль" может быть комбинацией программного обеспечения и/или аппаратного обеспечения, которое реализует заранее заданную функцию. Несмотря на то, что устройство, описанное в приведенном ниже варианте осуществления, является в большей степени альтернативно реализованным с помощью программного обеспечения, также может быть представлена реализация с помощью аппаратного обеспечения или комбинации программного и аппаратного обеспечения.
На фиг. 2 показано структурное схематическое представление устройства лавинной маршрутизации на основе протокола ISIS в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 2, устройство содержит вычислительный модуль 22 и модуль 24 лавинной маршрутизации. Ниже будут подробно описаны все модули.
Вычислительный модуль 22 выполняется с возможностью принимать заранее назначенную промежуточную систему (IS) в топологии сети в качестве корня дерева и выполнять алгоритм маршрутизации с определением кратчайшего пути (SPF) для вычисления неусеченного дерева распространения, которое достигает всех промежуточных систем (IS) в топологии сети; и модуль 24 лавинной маршрутизации соединяется с вычислительным модулем и выполняется с возможностью выполнения лавинной маршрутизации пакета LSP по дереву распространения, которое вычисляется вычислительным модулем 22.
Ниже будет выполнено описание в сочетании с альтернативными вариантами осуществления. Альтернативные варианты осуществления, приведенные ниже, объединяют вышеупомянутый вариант осуществления и его альтернативные методы реализации.
В сетевом устройстве ISIS предусматривается и работает способ лавинной маршрутизации LSP по протоколу ISIS таким образом, что может быть снижена загрузка сети пакетами LSP протокола ISIS. Для LSP с ненулевым числом, не включающим информацию о соседях, все промежуточные системы в сети вычисляют последовательное неусеченное дерево распространения для выполнения лавинной маршрутизации. Восьмой бит пятого байта общего заголовка в пакете протокола ISIS определяется как общий (G) флаговый бит, который указывает, что LSP представляет собой общую информацию, и устанавливается равным 1, когда генерируется LSP с ненулевым числом или LSP, не включающий информацию о соседях. Для пакета LSP с флаговым битом G, который установлен равным 1, выполняется лавинная маршрутизация по дереву распространения, и для LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, будет выполнена лавинная маршрутизация в соответствии с первоначальным протоколом. Во время вычисления дерева распространения промежуточная система (IS) с самым большим системным идентификатором в сети принимается в качестве корня дерева, выполняется алгоритм маршрутизации с определением кратчайшего пути (SPF), метрики соседей всех узлов, не являющихся псевдоузлами, во время вычисления считаются равными 1, и в пакете LSP игнорируется флаговый бит перегрузки (OL), чтобы могло быть вычислено неусеченное дерево распространения, которое достигает всех промежуточных систем (IS) в топологии сети. При принятии данного способа устраняется избыточная отправка из ненужных интерфейсов при синхронизации большого числа LSP, снижается общая загрузка потока данных в сети, уменьшаются занимаемые устройством промежуточной системы (IS) ресурсы обработки для отправки большого количества LSP из всех интерфейсов; и улучшается общая производительность устройства промежуточной системы (IS). Одновременно решение альтернативного варианта осуществление также является совместимым со способами лавинной маршрутизации и синхронизации LSP на основе протокола ISIS (RFC1142). Это решение применимо к различным устройствам с поддержкой ISIS, включая маршрутизаторы, коммутаторы и т.д.
В частности, в альтернативном варианте осуществления предусматривается способ лавинной маршрутизации LSP по протоколу ISIS. Во-первых, базовый протокол ISIS модифицируется для поддержки способа лавинной маршрутизации LSP, предусмотренного альтернативным вариантом осуществления, т.е. восьмой бит пятого байта общего заголовка в пакете протокола ISIS определяется как общий (G) флаговый бит.
Когда промежуточная система (IS) генерирует пакет LSP с ненулевым числом, не включающий TLV соседей, флаговый бит G в поле общего заголовка устанавливается равным 1; и в противном случае, флаговый бит G в поле общего заголовка устанавливается равным 0.
Способ вычисления вышеупомянутого дерева распространения состоит в следующем: в топологии сети любая промежуточная система (IS) принимает промежуточную систему (IS) с самым большим системным идентификатором в топологии сети в качестве корня дерева и выполняет алгоритм SPF для вычисления неусеченного дерева распространения, и метрика соседей, объявленная любым узлом, не являющимся псевдоузлом, обрабатывается в вычислительном процессе как 1. В дополнение к этому, флаговый бит перегрузки (OL) в LSP игнорируется, чтобы гарантировать то, что дерево распространения может достичь любую из промежуточных систем (IS) в топологии сети.
Конкретный способ выполнения лавинной маршрутизации пакета LSP с флаговым битом G в общем заголовке LSP, который установлен равным 1, по вычисленному дереву распространения может быть следующим:
(1) Для LSP с нулевым числом, включающим информацию о соседях, который генерируется самостоятельно любой IS в топологии сети, флаговый бит G в общем заголовке пакета LSP будет установлен равным 0, и, таким образом, пакет LSP будет посылаться из всех интерфейсов, включая соседей ISIS; и для LSP с нулевым числом, включающим информацию о соседях, который принимается из интерфейса и генерируется другой IS, т.е. пакет LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, в общем заголовке пакета LSP, пакет LSP будет посылаться из всех других интерфейсов, включая соседей ISIS, за исключением принимающего интерфейса. Вне зависимости от существования дерева распространения такая операция всегда выполняется с данным типом пакетов LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, в общем заголовке.
(2) Для LSP с ненулевым числом, не включающим информацию о соседях, который генерируется самостоятельно любой IS в топологии сети после того, как вычисляется дерево распространения, то есть, LSP, который генерируется самой IS, с флаговым битом G, который установлен равным 1, LSP будет посылаться из исходящих интерфейсов на дереве распространения; и для LSP с ненулевым числом, не включающим информацию о соседях, который принимается из интерфейса и генерируется другой IS, то есть, LSP с флаговым битом G, который установлен равным 1, LSP будет посылаться из исходящих интерфейсов, за исключением интерфейса для приема LSP на дереве распространения.
(3) Когда дерево распространения является недостоверным или не может обеспечить посылку LSP, LSP, который генерируется самостоятельно любой IS в топологии сети, будет посылаться из всех интерфейсов, включая соседей ISIS; и LSP, который принимается из интерфейса и генерируется другой IS будет отослан из всех других интерфейсов, включая соседей ISIS, за исключением интерфейса для приема LSP.
Посредством принятия способа лавинной маршрутизации LSP по протоколу ISIS могут быть уменьшены загрузка сети и возможное негативное влияние на сеть, вызываемое лавинной маршрутизацией большого количества LSP.
Ниже будут подробно описаны методы реализации способа лавинной маршрутизации LSP по протоколу ISIS, предусмотренного альтернативным вариантом осуществления.
I. Модификация протокола пакета протокольного блока данных состояния канала (LSP)
На фиг. 3 показано структурное схематическое представление общего заголовка пакета первоначального протокола ISIS в соответствии с альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как это показано на фиг. 3, в пакете первоначального протокола ISIS существует общий заголовок с длиной 8 байт, в данном описании все байты представляют собой следующее: первый байт представляет собой дискриминатор протокола маршрутизации между доменами; второй байт представляет собой идентификатор длины; третий байт представляет собой расширение идентификатора версии/протокола; четвертый байт представляет собой длину идентификатора; пятый байт представляет собой зарезервированные биты - с восьмого до шестого бита, и тип PDU - с пятого до первого бита; шестой байт представляет собой версию; седьмой байт представляет собой зарезервированный бит; и восьмой байт представляет собой большую часть адреса зоны.
На фиг. 4 показано структурное схематическое представление общего заголовка модифицированного пакета протокола ISIS в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 4, в альтернативном варианте, зарезервированный и неиспользуемый бит, т.е. восьмой бит в пятом байте определяется как общий флаговый бит, т.е. флаговый бит G. Когда флаговый бит G устанавливается равным 1, это означает, что пакет представляет собой общий пакет; и когда флаговый бит G устанавливается равным 0, это означает, что пакет является важным пакетом. В альтернативном варианте осуществления, когда пакет LSP представляет собой важный пакет LSP, это означает, что пакет LSP воздействует на топологическую структуру, и пакет LSP специально отражается как пакет LSP с нулевым числом, включающий TLV соседей; и когда пакет LSP представляет собой общий пакет LSP, это означает, что этот пакет LSP представляет собой пакет LSP с ненулевым числом, не включающий TLV соседей.
Когда IS генерирует пакет LSP с ненулевым числом, не включающий TLV соседей, общий флаговый бит в общем заголовке пакета LSP должен быть установлен равным 1; и в противном случае, общий флаговый бит устанавливается равным 0.
II. Способ вычисления дерева распространения
Любая промежуточная система (IS) в топологии сети принимает промежуточную систему (IS) с наибольшим системным идентификатором в топологии сети в качестве корня дерева и выполняет алгоритм SPF для вычисления неусеченного дерева распространения, и метрика соседей, объявленная любым узлом, не являющимся псевдоузлом, обрабатывается в вычислительном процессе как 1. В дополнение к этому, флаговый бит перегрузки (OL) в LSP игнорируется, чтобы гарантировать, что дерево распространения может достичь любую из промежуточных систем (IS) в топологии сети.
III. Способ лавинной маршрутизации
Когда IS выполняет лавинную маршрутизацию пакета LSP в сети, лавинная маршрутизация будет выполняться по вычисленному дереву распространения. Конкретный способ заключается в следующем:
(1) Для LSP с нулевым числом, включающим информацию о соседях, который генерируется самостоятельно любой IS в топологии сети, флаговый бит G в общем заголовке данного пакета LSP будет установлен равным 0, и, таким образом, пакет LSP будет посылаться из всех интерфейсов, включая соседей ISIS; и для LSP, имеющих нулевое число, включающего информацию о соседях, который принимается из интерфейса и генерируется другой IS, т.е. пакет LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, в общем заголовке пакета LSP, пакет LSP будет посылаться из всех других интерфейсов, включая соседей ISIS, за исключением интерфейса для приема LSP. Вне зависимости от существования дерева распространения такая операция всегда выполняется с данным типом пакетов LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, в общем заголовке.
(2) Для LSP с ненулевым числом, не включающим информацию о соседях, который генерируется самостоятельно любой IS в топологии сети после того, как вычисляется дерево распространения, то есть, LSP, который генерируется самой IS, с флаговым битом G, который установлен равным 1, LSP будут посылаться из исходящих интерфейсов на дереве распространения; и для LSP с ненулевым числом, не включающим информацию о соседях, который принимается из интерфейса и генерируется другой IS, то есть, LSP с флаговым битом G, который установлен равным 1, LSP будет посылаться из исходящих интерфейсов, за исключением интерфейса для приема LSP на дереве распространения.
(3) Когда дерево распространения является недостоверным или не может обеспечить посылку LSP, LSP, который генерируется самостоятельно любой IS в топологии сети, будет посылаться из всех интерфейсов, включая соседей ISIS; и LSP, который принимается из интерфейса и генерируется другой IS будет отослан из всех других интерфейсов, включая соседей ISIS, за исключением интерфейса для приема LSP.
В дополнение к этому, решение, предоставляемое альтернативным вариантом осуществления, является полностью совместимым со способами лавинной маршрутизации и синхронизации LSP на основе протокола (RFC1142) ISIS. Для промежуточных систем (IS), которые не поддерживают способ лавинной маршрутизации в альтернативном варианте осуществления, флаговый бит G может быть проигнорирован.
Способ лавинной маршрутизации LSP по протоколу ISIS обладает следующими преимуществами:
(1) Уменьшается общая нагрузка по потоку сообщений топологии сети: посылка LSP с ненулевыми числами, не включающего информацию о соседях, не должна выполняться из некоторых интерфейсов, и общая нагрузка по потоку сообщений в сети снижается.
(2) Улучшается эффективность лавинной маршрутизации: при многих обстоятельствах, возможно, нет необходимости для IS посылать LSP из всех интерфейсов, которые должны IS по следующим причинам: с одной стороны, противоположная IS уже приняла пакет LSP из другого интерфейса, соединенного с IS; а с другой стороны, пакет LSP, возможно, уже был принят из другой IS в сети. Таким образом, этот способ лавинной маршрутизации исключает избыточную отправку LSP из некоторых интерфейсов и одновременно может гарантировать, что все IS в сети принимают пакет LSP, таким образом, отправка LSP становится более эффективной.
(3) Производительность отправки улучшается: по сравнению с традиционным способом отправки из всех интерфейсов, так как IS выполняет отправку из некоторых интерфейсов, улучшается производительность обработки, и не возникают риски того, что центральный процессор (CPU) будет сильно занят, ресурс центрального процессора (CPU) не может быть высвобожден, и каналы между этими интерфейсами и соседями отключатся, так как многие пакеты LSP должны посылаться из многих интерфейсов.
Ниже будет подробно описано решение лавинной маршрутизации пакета LSP по протоколу ISIS в альтернативном варианте осуществления со ссылкой на графические материалы. В данном описании в основном будут описаны процесс установки флагового бита G во время генерации LSP и процесс лавинной маршрутизации LSP.
I. Процесс установки флагового бита G во время генерации LSP
На фиг. 5 показана блок-схема установки флагового бита G во время генерации LSP в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 5, процесс включает следующие этапы.
На этапе S502 промежуточная система (IS) оценивает, нужно ли генерировать пакет LSP; если да, выполняется этап S504; и в противном случае, процесс завершается.
На этапе S504 IS генерирует пакет LSP.
На этапе S506 после того, как промежуточная система (IS) сгенерирует пакет LSP промежуточной системы (IS), промежуточная система (IS) оценивает, является ли пакет LSP пакетом LSP с ненулевым числом, не включающим TLV (тип, длину, значение) соседей; если да, этап S508 выполняется; и в противном случае, выполняется этап S510.
На этапе S508, если LSP является LSP с ненулевым числом, не включающим TLV соседей, флаговый бит G в общем заголовке LSP устанавливается равным 1, и затем процесс завершается.
На этапе S510, в противном случае, флаговый бит G устанавливается равным 0, и затем процесс завершается.
II. Процесс лавинной маршрутизации LSP
На фиг. 6 показано схематическое представление топологии лавинной маршрутизации пакета LSP по протоколу ISIS в соответствии с одним альтернативным вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг. 6, в сети, состоящей из R2, R3, R4, R5 и R6, все соединительные линии представляют собой каналы между сетевыми устройствами в сети, сплошные линии представляют собой каналы, которые находятся в сети распространения, а пунктирные линии представляют собой каналы, которые не находятся на дереве распространения. Предполагается, что R1 добавляется в топологию сети после того, как сеть становится стабильной.
После того, как промежуточная система R1 добавляется в топологию сети, с R2 устанавливается соседская связь вещательной сети локальной вычислительной сети (LAN), промежуточная система R1 в этот момент не вычисляет дерево распространения, и таким образом все LSP, сгенерированные R1, посылаются из интерфейса, который соединен с R2. После того, как R2 принимает LSP из R1, для LSP из R1 с нулевым числом, включающим информацию о соседях, то есть, LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, LSP посылается из всех других интерфейсов, за исключением принимающего интерфейса, и посылается в R3 и R4. После того, как R3 принимает LSP, сгенерированный R1, LSP с нулевым числом, включающий информацию о соседях, т.е. LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, также будет посылаться из всех других интерфейсов, за исключением принимающего интерфейса, и посылается в R5 и R6. После того, как R4 принимает LSP, сгенерированный R1, LSP с нулевым числом, включающий информацию о соседях, т.е. LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, также будет посылаться из всех других интерфейсов, за исключением принимающего интерфейса, и посылается в R5, R5 обнаруживает, что уже имеет LSP, и передача заканчивается. Одновременно между R1 и R2 будет выбрана назначенная промежуточная система (DIS), полный порядковый номер протокольного блока данных (CSNP) периодически посылается после того, как добавляется R2, которая выбрана в качестве DIS, CSNP содержит абстрактную информацию обо всех LSP, сохраненных R2, R1 обнаруживает, что R1 не имеет пакетов LSP из R2, R3, R4, R5 и R6, после того, как CSNP получен, R1 будет посылать R2 пакет с частичным порядковым номером протокольного блока данных (PSNP), чтобы запросить эти LSP, и в этот момент R2 будет посылать LSP из R2, R3, R4, R5 и R6 на R1. В этот момент информация базы данных пакетов LSP во всей сети является согласованной.
После синхронизации LSP R1, R2, R4, R4, R5 и R6 в конечном итоге используют унифицированную информацию базы данных LSP и выбирают R2 (с самым большим системным идентификатором) в качестве корня дерева, чтобы выполнить алгоритм SPF для вычисления дерева распространения, показанного черными сплошными линиями на фигуре.
Предполагая, что R1 генерирует LSP с нулевым числом снова, флаговый бит G устанавливается равным 0, а пакет LSP будет отправлен из интерфейсов всех соседей R1 и посылается в R2. После того, как R2 принимает LSP из R1, для LSP из R1 с нулевым числом, включающим информацию о соседях, то есть, LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, LSP по-прежнему посылается из всех других интерфейсов, за исключением принимающего интерфейса, и направляется в R3 и R4; и, таким образом, R3, R4, R5 и R6 посылают LSP с нулевым числом, включающим информацию о соседях, то есть LSP с флаговым битом G, который установлен равным 0, из всех остальных интерфейсов, за исключением принимающего интерфейса, пока все промежуточные системы не получат пакет LSP.
Предполагая, что R1 генерирует LSP с ненулевым числом, не включающим в содержимом информацию о соседях, флаговый бит G будет установлен равным 1, в этот момент R1 обнаруживает, что R1 уже вычислила дерево распространения, LSP будет посылаться по дереву распространения, показанному сплошными линиями, и посылается в R3 и R4; после того, как R3 принимает LSP, LSP по-прежнему посылается по дереву распространения, показанному сплошными линиями, и посылается в R5 и R6; и после приема LSP, R3 обнаруживает, что на дереве распространения отсутствуют другие интерфейсы, за исключением интерфейса, который принимает LSP, отправка завершается, и LSP не будет отправляться из интерфейсов, соединенных с R5. Таким образом, в конечном итоге все промежуточные системы на фиг. 6 принимают LSP с ненулевым числом, сгенерированный R1, и достигается синхронное состояние.
В другом варианте осуществления дополнительно предусматривается программное обеспечение. Программное обеспечение используется для выполнения технических решений, описанных в указанных выше вариантах осуществления и альтернативных вариантах осуществления.
В соответствии с другим вариантом осуществления дополнительно предусматривается запоминающая среда. Запоминающая среда хранит вышеуказанное программное обеспечение и включает без ограничения компакт-диск, гибкий диск, жесткий диск, запоминающее устройство со стиранием информации и т.д.
Очевидно, что специалист в данной области техники должен понимать, что все модули и все этапы настоящего изобретения могут быть реализованы с использованием вычислительных устройств общего назначения, они могут быть объединены в одном вычислительном устройстве или распределены по сети, состоящей из множества вычислительных устройств, при необходимости они могут быть реализованы с помощью программных кодов, выполняемых на вычислительных устройствах, таким образом, они могут быть сохранены в запоминающих устройствах и выполнены вычислительными устройствами, и при определенных обстоятельствах проиллюстрированные или описанные этапы могут быть выполнены с отличием от последовательности, описанной в данной заявке, или они могут быть соответственно изготовлены в виде интегральных модулей, или множество модулей или их этапов для реализации могут быть изготовлены в виде одного интегрального модуля. Таким образом, настоящее изобретение не ограничивается какой-либо конкретной комбинацией аппаратного обеспечения и программного обеспечения.
Варианты осуществления, описанные выше, являются только альтернативными вариантами осуществления настоящего изобретения и не используются для ограничения настоящего изобретения. Для специалиста в данной области техники настоящее изобретение может иметь различные модификации и вариации. Любые изменения, эквивалентные замены, усовершенствования и тому подобное, внесенные в пределах сущности и принципа настоящего изобретения, должны по-прежнему включаться в объем правовой защиты настоящего изобретения.
Промышленная применимость
Как было описано выше, способ и устройство лавинной маршрутизации на основе протокола ISIS, предусмотренные в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, обладают следующими положительными эффектами: решается проблема чрезмерной загрузки ресурсов пакетами LSP в существующей технологии, устраняется избыточная отправка из ненужных интерфейсов во время синхронизации большого количества LPS, снижается общая загрузка потока данных в сети, уменьшаются занимаемые устройством промежуточной системы (IS) ресурсы обработки для отправки большого количество LSP из всех интерфейсов, и улучшается общая производительность устройства промежуточной системы (IS).