一種路由計算方法和設備技術

本發明專利技術提供了一種路由計算方法和設備，技術方案為：檢測到SPB-ISIS網絡拓撲變化時，計算本路由設備到SPB-ISIS網絡中其它每個路由設備的所有路徑的Cost和跳數，將本路由設備到該其它路由設備的Cost最小的路徑中跳數最小的路徑確定為該其它路由設備對應的最優路徑；按照預設規則在SPB-ISIS網絡中其它每個路由設備對應的最優路徑中優選出該其它路由設備對應的在每種ECT算法下的轉發路徑，根據優選出的轉發路徑確定該其它路由設備對應的在該ECT算法下的出端口和下一跳。本發明專利技術能夠減少路由計算量。

【技術實現步驟摘要】

本申請涉及通信
，特別涉及一種路由計算方法和設備。
技術介紹
迪杰斯特拉(Dijkstra)算法是一種單源最短路徑算法，用于在有向加權圖中計算最小生成樹。在有向加權圖中，每臺設備就是一個節點(Node)，設備之間的連接就是一條邊(Link)，用D (A, B)表示兩臺設備的距離,相鄰設備間的距離就是接口的Cost值。參見圖1所示簡單組網，節點S分別通過節點A和B與節點D相連,假設該組網中任何一條邊的Cost都是1，則S可以計算出到達A的出端口就是S連接到A的端口 P1，距離為I ;到達B的出端口是S連接到B的端口 P2，距離為I ;到達D有兩條等價路徑:S-A-D和S-B-D，其中，在路徑S-A-D上的出端口是S連接到A的端口 P1，距離為2，下一跳為A ;在路徑S-B-D上的出端口是S連接到B的端口 P2，距離為2，下一跳為B。中間系統到中間系統(ISIS)最早是ISO在OSI協議棧下設計的動態路由協議，采用TLV架構，易于擴展，被廣泛應用于IP網絡，是IPv4/IPv6雙棧可共用的單播路由協議。ISIS與其它單播路由協議如開放最短路徑優先(OSPF) —樣，采用Dijkstra算法計算路由設備之間的最短路徑，從而算出路由的出端口和下一跳，當存在等價路徑時，在等價路徑上進行負載分擔。基于中間系統到中間系統的最短路徑橋(SPB-1SIS)是IEEE802.1laq最新發布的最短路徑橋接標準，應用ISIS協議來擴展多生成樹協議(Multiple Spanning TreeProtocol，MSTP)，用于大二層網絡核心層的轉發路徑的學習。SPB-1SIS也采用Di jkstra算法計算轉發路徑，與傳統路由協議的不同之處在于SPB-1SIS網絡中沒有等價路徑，當兩個路由設備之間存在多條cost相同的等價路徑時，需要從中選出跳數最小的等價路徑，如果存在多條Cost和跳數均相同且最小的等價路徑，則還需要應用ECT算法進行優選，最終選擇出一條作為轉發路徑。由于SPB-1SIS網絡中沒有等價路徑，如果需要進行負載分擔，則需要網絡管理員將VSI流量(Virtue Service Instance)配置到不同的VLAN內，然后為不同VLAN配置不同的ECT算法，在路徑等價的情況下，應用不同ECT算法的流量將可能選擇不同的路徑。ECT算法的決策過程就是將路徑上所有節點的橋ID (去不包括路徑的頭節點和尾節點)與ECT算法對應的掩碼魔術字進行異或，然后進行字典序比較。如圖1所示的組網中，節點S到D有兩條等價路徑:徑S-A-D和S-B-D，假設ECT算法I會優選出S-A-D為轉發路徑，ECT算法2會優選出S-B-D為轉發路徑，則可以將1-SIDlOO配置在Vlanl下并應用ECT算法1，將1-SID200配置在Vlan2下并應用ECT算法2，這樣1-SID100的流量就在VLANl下走路徑S-A-D,1-SID200的流量就在VLAN2下走路徑S-B-D。在SPB-1SIS網絡中，當網絡拓撲發生變化時，各路由設備需要計算單播(自身橋到所有橋)的出端口，以及組播(以所有組播源為根)的指定端口，當網絡中路由設備數量很多時，運行拓撲的工作量很大，而且當出現等價路徑時還需要進行ECT決策，也會增加很多計算的工作量。增量最短路徑優先(ISPF)技術通過計算網絡拓撲變化時受影響的部分網絡路由，可以加快網絡收斂速度和減少網絡收斂時間，其根據拓撲變化執行以下決策:(I)是否需要重算拓撲樹，例如:不在樹上的Link的Cost增大時，或不在樹上的Node被刪除時，無需重算拓撲樹。以圖1為例，假設D (A、D) =3，其余各邊Cost均為1，則計算最小生成樹后，S到D的出接口是P2，下一跳是B，而不會走S->A->D這條路，也就是說Link(A7D)不在樹上。那么如果D(A，D)增大到4，或者斷掉，都不會影響拓撲計算的結果，因此不需要重新計算拓撲。(2)如果需要重算拓撲樹，則盡可能縮小計算子樹的范圍；(3)最終拓撲發生變化，只增量計算受影響的路由。采用ISPF技術可以一定程度上緩解SPB-1SIS的路由計算量，但判斷網絡拓撲變化是否影響最小生成樹，進而確定是否需重算拓撲樹，對單播(以自己為根)而言比較簡單，但對組播(以組播源為根)而言則較為復雜，而且縮小計算子樹范圍的做法難以針對每顆組播樹實現，有可能增加了冗余判定流程卻起不到優化效果。另外，對于SPB-1SIS協議中規定的ECT決策，ISPF無法起到優化作用，而SPB-1SIS協議本身的ECT決策算法如果不加以優化，計算量將惡化到天文數字。參見圖2所示的由一百多臺設備構成的組網，在圖2所示組網中，以路由設備S為根節點，從S到目的路由設備D的路徑數量達到333條，如果不對ECT算法進行優化，則根本無法進行ECT決策。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術的目的在于提供一種應用于SPB-1SIS網絡中的路由計算方法，該方法能夠減小路由計算量。為實現上述目的，本專利技術提供的技術方案為:一種路由計算方法，應用于SPB-1SIS網絡中的路由設備，包括:檢測到SPB-1SIS網絡拓撲變化時，如果判斷確定需要重新計算單播路由，則計算本路由設備到SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備的所有路徑的Cost和跳數，將本路由設備到該其它路由設備的Cost最小的所有路徑中跳數最小的路徑確定為該其它路由設備對應的最優路徑；按照預設規則在SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備對應的最優路徑中優選出該其它路由設備對應的在每種ECT算法下的轉發路徑，根據優選出的轉發路徑確定該其它路由設備對應的在該ECT算法下的出端口和下一跳。一種路由設備，應用于SPB-1SIS網絡，包括:檢測單元、判斷單元、計算單元、優選單元；所述檢測單元，用于檢測SPB-1SIS網絡是否發生拓撲變化；所述判斷單元，用于在檢測單元檢測到SPB-1SIS網絡發生拓撲變化時，判斷是否需要重新計算單播路由；所述計算單元，用于在判斷單元判斷確定需要重新計算單播路由時，計算本路由設備到SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備的所有路徑的Cost和跳數，將本路由設備到該其它路由設備的Cost最小的所有路徑中跳數最小的路徑確定為該其它路由設備對應的最優路徑；所述優選單元，用于按照預設規則在SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備對應的最優路徑中優選出該其它路由設備對應的在每種ECT算法下的轉發路徑，根據優選出的轉發路徑確定該其它路由設備對應的在該ECT算法下的出端口和下一跳。綜上所述，本專利技術通過計算本路由設備到其它每個路由設備的Cost最小的所有路徑中跳數最小的路徑作為最優路徑，從而剔除了 Cost最小但跳數不是最小的路徑；根據按照預設規則優選出該其它路由設備對應的轉發路徑，并根據優選的確定的出端口和下一跳。本專利技術可以有效減小路由計算量。附圖說明圖1是現有技術的一個簡單組網示意圖；圖2是現有技術由一百多臺設備構成的組網示意圖；圖3是本專利技術實施例路由計算方法的流程示意圖；圖4是應用本專利技術實施例的一個簡單組網示意圖；圖5是本專利技術實施例路由設備的結構示意圖。具體實施例方式為使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本專利技術所述方案作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種路由計算方法，應用于SPB?ISIS網絡中的路由設備，其特征在于，該方法包括：檢測到SPB?ISIS網絡拓撲變化時，如果判斷確定需要重新計算單播路由，則計算本路由設備到SPB?ISIS網絡中其它每個路由設備的所有路徑的Cost和跳數，將本路由設備到該其它路由設備的Cost最小的所有路徑中跳數最小的路徑確定為該其它路由設備對應的最優路徑；按照預設規則在SPB?ISIS網絡中其它每個路由設備對應的最優路徑中優選出該其它路由設備對應的在每種ECT算法下的轉發路徑，根據優選出的轉發路徑確定該其它路由設備對應的在該ECT算法下的出端口和下一跳。

【技術特征摘要】
1.一種路由計算方法，應用于SPB-1SIS網絡中的路由設備，其特征在于，該方法包括: 檢測到SPB-1SIS網絡拓撲變化時，如果判斷確定需要重新計算單播路由，則計算本路由設備到SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備的所有路徑的Cost和跳數，將本路由設備到該其它路由設備的Cost最小的所有路徑中跳數最小的路徑確定為該其它路由設備對應的最優路徑； 按照預設規則在SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備對應的最優路徑中優選出該其它路由設備對應的在每種ECT算法下的轉發路徑，根據優選出的轉發路徑確定該其它路由設備對應的在該ECT算法下的出端口和下一跳。2.根據權利要求1所述的路由計算方法，其特征在于， 所述計算本路由設備到SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備的所有路徑的Cost和跳數，將本路由設備到該其它路由設備的Cost最小的所有路徑中跳數最小的路徑確定為該其它路由設備對應的最優路徑的方法為采用以下步驟: A、將本路由設備的所有鄰居路由設備加入候選列表，將本路由設備與每個鄰居路由設備間的直連鏈路添加到該鄰居路由設備的ParentLinkList并設置onTree標記,記錄本路由設備到該鄰居路由設備的跳數，將本路由設備記為該鄰居路由設備的父節點； B、判斷候選列表是否為空，如果是，則確定本路由設備經過設置有onTree標記的鏈路到達SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備的路徑為該其它路由設備對應的最優路徑，并結束本流程，否則，執行步驟C ; C、從候選列表中取出距離本路由設備的Cost最小的路由設備作為當前路由設備，判斷當前路由設備是否有除父節點外的鄰居路由設備，如果是，則執行步驟D，否則，返回步驟B執行； D、將當前路由設備的除父節點外的所有鄰居路由設備加入候選列表，計算本路由設備經由當前路由設備到達新加入候選列表中的各路由設備的路徑的cost和跳數，將當前路由設備記為新加入候選列表中的各路由設備的父節點，對于首次加入候選列表的每個路由設備，將該路由設備與當前路由設備間的直連鏈路添加到該路由設備的ParentLinkList并設置onTree標記；對于非首次加入候選列表的每個路由設備，如果本路由設備經由當前路由設備到達該路由設備的路徑的Cost比原來計算的Cost小或與原來計算的Cost相等但跳數比原來小，則清空該路由設備的ParentLinkList，將該路由設備與當前路由設備間的直連鏈路添加到該路由設備的ParentLinkList并設置onTree標記；返回步驟B執行。3.根據權利要求2所述的路由計算方法，其特征在于， 所述按照預設規則在SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備的最優路徑中優選出該其它路由設備對應的在每種ECT算法下的轉發路徑，根據優選出的轉發路徑確定該其它路由設備對應的在該ECT算法下的出端口和下一跳包括: 按照SPB-1SIS網絡中其它每個路由設備對應的最優路徑的Cost從小到大的順序對所有路由設備進行排序，并按照以下步驟確定序列中各路由設備在每種ECT算法下的轉發路徑: 對于排序中的第一個路由設備，將本路由設備上直連該第一個路由設備的端口確定為該第一個路由設備對應的出端口，且該第一個路由設備對應的下一跳為該第一個路由設備;假設排序中的前K個路由設備的出端口和下一跳已經確定，則對于第Κ+l個路由設備，根據該第κ+l個路由設備的ParentLinkList確定該第Κ+l個路由設備在該第Κ+l個路由設備對應的最優路徑上的父節點數，如果確定該Κ+l個路由設備只有一個父節點，則該第Κ+l個路由設備繼承該父節點的出端口和下一跳；如果該Κ+l個路由設備具有m個父節點，則確定本路由設備經由該第Κ+l個路由設備的m個父節點對應的轉發路徑到達該第Κ+l個路由設備的m條最優路徑，按照該種ECT算法從所述m條最優路徑中優選一條轉發路徑，該第Κ+l個路由設備繼承該第Κ+l個路由設備在優選的轉發路徑上的父節點的出端口和下一跳；其中，m是大于I的自然數。4.根據權利要求3所述的路由計算方法，其特征在于， 確定排序中前K個路由設備的出端口和下一跳之后，根據該第Κ+l個路由設備的ParentLinkList確定該第Κ+l個路由設備在該第Κ+l個路由設備對應的最優路徑上的父節點數之前，進一步包 括:如果該第Κ+l個路由設備對應的所有最優路徑之間存在除本路由設備以外的其它交點，則確定該第Κ+l個路由設備繼承所有其它交點中任一交點的出端口和下一跳,否則,根據該第Κ+l個路由設備的ParentLinkList確定該第Κ+l個路由設備在該第Κ+l個路由設備對應的最優路徑上的父節點數。5.根據權利要求1-4中任一權項所述的路由計算方法，其特征在于，該方法進一步包括: 預先記錄SPB-1SIS網絡中每條link所在的各組播樹的根節點； 檢測到SPB-1SIS網絡拓撲變化時，進一步確定引起所述拓撲變化的link，根據預先記錄的SPB-1SIS網絡中每條link所在的各組播樹的根節點判斷該link是否在組播樹上，如果該link在組播樹上,則重新計算該link所在的組播樹的拓撲；如果該link不在任何組播樹上，則若該link的Cost減小，則重新計算SPB-1SIS網絡中所有組播樹的拓撲，若該link斷開或Cost增大，則不對任何組播樹的拓撲進行重新計算。6.一種路由設備，應用于SPB-1SIS網絡，其特征在于，該路由設備包括:檢測單元、判斷單元、計算單元、優選單元； 所述檢測單元，用于檢測SPB-1SIS網絡是否發生拓撲變化； 所述判斷單元，用于在檢測單元檢...

【專利技術屬性】
技術研發人員：范浩，章海鋒，
申請(專利權)人：杭州華三通信技術有限公司，
類型：發明
國別省市：