计算转发路径的方法和装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种计算转发路径的方法和装置，应用于SPBM网络设备，该方法包括：解析来自邻居设备的邻居报文，当本端设备和邻居设备中相同骨干网VLAN对应的路径算法类型不完全相同时，维持本端设备与邻居设备之间的邻居关系；当本端设备和邻居设备中存在路径算法类型不同的相同骨干网VLAN，计算本端设备到达对端设备的转发路径时，筛选与该骨干网VLAN在本端设备上路径算法类型相同的所有等价转发路径；在筛选出的等价转发路径中计算所述骨干网VLAN的转发路径。通过本发明的技术方案，可以在维护或优化SPBM网络时，避免影响已建立的SPBM邻居关系，使得对应的ECT算法和B-VLAN一致的实例仍然能够正常地转发流量。
【专利说明】计算转发路径的方法和装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信【技术领域】，尤其涉及计算转发路径的方法和装置。
【背景技术】
[0002] SPB (Shortest Path Bridging，最短路径桥）协议是 IEEE802. laq 定义的以 太网标准之一，是STP(Spanning Tree Protocol,生成树协议）的进一步延伸，旨在构 建大型扁平的无阻塞二层网络。SPB协议通过将三层路由技术IS-IS (Intermediate System-to-Intermediate System,中间系统到中间系统）的设计思路引入二层网络，避免 了使用STP带来的收敛速度慢和部分链路利用效率低下的不足。
[0003] 目前，SPB协议的使用主要基于SPBM模式，具体采用Mac-in-Mac封装形式。图1 示出了 SPBM网络的组成结构，包括：
[0004] · SPBM核心网络：即图1中由BEB(Backbone Edge Bridge,骨干网边缘网桥）和 BCB(Backbone Core Bridge,骨干网核心网桥）设备组成的SPBN(Shortest Path Bridging Network,最短路径桥接网），通过SPB IS-IS协议实例完成最短路径的计算，以保证SPBN无 环路。从用户的角度来看，SPBN就是一个二层交换网络，可以在不同节点之间建立二层连 接，且SPBN中的所有的网络设备都要求必须配置SPBM功能。
[0005] ?用户网络（Customer network):通过一台或者多台BEB设备连接到SPBN网络的 具有独立业务功能的二层网络，通常由企业管理控制，主要由主机和交换设备组成。
[0006] 其中，SPBM网络的工作原理为：通过MAC-in-MAC协议来实现数据的封装及发送， 通过SPB IS-IS协议来计算数据的路由转发路径。具体地，SPB IS-IS协议在各BEB、BCB 设备之间通过周期性通告Hello报文以建立并维持邻居关系，在形成邻居关系之后，设备 之间扩散LSP (Link State H)U，链路状态协议数据单元），最终在SPBN中的所有设备上形 成相同的LSDB(Link State Data Base，链路状态数据库）。各设备在LSDB的基础上使用 SPF (Shortest Path First,最短路径优先）算法、ECT (Equal Cost Tree,等价树）算法等 生成从自己到其他设备的转发路径。计算出转发路径后，SPB IS-IS协议会指导在BEB设备 之间建立一条MAC-in-MAC类型的隧道及对应的转发表，后续数据报文在隧道中进行发送。
[0007] 在相关技术中，SPBM网络设备需要通过检查hello报文中的如下信息，若均满足 相应的条件，才允许建立或维护SPBM邻居关系。
[0008] (1)hello 报文中通告的 NLPID(Network Layer Protocol Identifiers，网络层协 议标识）值一致；
[0009] (2)发送hello报文的链路cost值要小于16777215 ;
[0010] (3)hello 报文中 MCID(MST Configuration Identifier,多生成树配置标识）或辅 助MCID中任意一个是一致的；
[0011] (4) hello报文中承载了 SPBM流量的B-VLAN与路径算法之间的对应关系一致。
[0012] 然而，在维护或优化SPBM网络时，往往会涉及到修改B-VLAN与路径算法之间的对 应关系，但在由于在不同网络设备上修改对应关系的时机很难一致，从而导致原本建立了 邻居关系的网桥设备之间配置的对应关系不一致，导致无法继续维持邻居关系。
[0013] 因此，如果网桥设备上同时维护了多个B-VLAN，贝_便仅改动了任一 B-VLAN和路 径算法之间的对应关系，仍会由于无法维持邻居关系而导致所有B-VLAN的流量均无法继 续转发。
【发明内容】
[0014] 有鉴于此，本发明提供一种新的技术方案，可以在维护或优化SPBM网络时，避免 影响已建立的SPBM邻居关系，使得对应的ECT算法和B-VLAN -致的实例仍然能够正常地 转发流量。
[0015] 为实现上述目的，本发明提供技术方案如下：
[0016] 根据本发明的第一方面，提出了一种计算转发路径的方法，应用于SPBM网络设 备，包括：
[0017] 解析来自邻居设备的邻居报文，当本端设备和邻居设备中相同骨干网VLAN对应 的路径算法类型不完全相同时，维持本端设备与邻居设备之间的邻居关系；
[0018] 当本端设备和邻居设备中存在路径算法类型不同的相同骨干网VLAN，计算本端设 备到达对端设备的转发路径时，筛选与该骨干网VLAN在本端设备上路径算法类型相同的 所有等价转发路径；
[0019] 在筛选出的等价转发路径中计算对应于所述骨干网VLAN的转发路径。
[0020] 根据本发明的第二方面，提出了一种计算转发路径的装置，应用于SPBM网络设 备，包括：
[0021] 维持单元，用于解析来自邻居设备的邻居报文，并当解析结果为本端设备和邻居 设备中相同骨干网VLAN对应的路径算法类型不完全相同时，维持本端设备与邻居设备之 间的邻居关系；
[0022] 筛选单元，用于当本端设备和邻居设备中存在路径算法类型不同的相同骨干网 VLAN，计算本端设备到达对端设备的转发路径时，筛选与该骨干网VLAN在本端设备上路径 算法类型相同的所有等价转发路径；
[0023] 计算单元，用于在筛选出的等价转发路径中计算所述骨干网VLAN的转发路径。
[0024] 由以上技术方案可见，本发明通过在维护或优化SPBM网络的过程中，维持相应的 SPBM邻居关系，从而避免影响已建立的SPBM邻居关系，使得对应的ECT算法和B-VLAN -致 的实例仍然能够正常地转发流量。
【专利附图】
【附图说明】
[0025] 图1示出了 SPBM网络的结构示意图；
[0026] 图2示出了 SPBM网络内的BEB设备之间进行流量转发的示意图；
[0027] 图3示出了 SPBM网络内的BEB设备上的配置发生变化的示意图；
[0028] 图4示出了根据本发明的一示例性实施例的计算转发路径的方法的示意流程图；
[0029] 图5示出了根据本发明的一示例性实施例的SPBM网络内的BEB设备之间进行流 量转发的示意图；
[0030] 图6示出了根据本发明的另一示例性实施例的SPBM网络内的BEB设备之间进行 流量转发的示意图；
[0031] 图7示出了根据本发明的一示例性实施例的计算转发路径的装置的示意框图。
【具体实施方式】
[0032] 下面以任意两台SPBM网络设备之间的SPBM邻居关系为例，对SPBM网络内的维护 或优化过程进行描述，其中可以在图1所示的SPBN网络中直接相邻的任意两台BEB设备与 BCB设备之间或任意两台BCB设备之间建立SPBM邻居关系。如图2所示，假定SPBM网络 内存在两台边缘设备为BEB1和BEB2、三台核心网设备BCB1、BCB2和BCB3,则BEB1分别与 BCB1、BCB2和BCB3建立SPBM邻居关系，BCB1、BCB2和BCB3还同时与BEB2建立SPBM邻居 关系，且BEB1和BEB2之间存在三条等价路径，分别是由BEB1-BCB1-BEB2构成的转发路径 A、由BEB1-BCB2-BEB2构成的转发路径B、以及由BEB1-BCB3-BEB2构成的转发路径C。
[0033] 假定在各个等价路径中的网络设备上都采用图2所示的配置①，即ID为3001和 3002的B-VLAN对应于路径算法ECT1 (以ECT算法为例）、ID为3003和3004的B-VLAN对 应于路径算法ECT2、ID为3005和3006的B-VLAN对应于路径算法ECT3,换言之，当设备 BEB1、BEB2、BCB1、BCB2和BCB3为B-VLAN3001?3006中的任一个计算对应的转发路径时， 都将采用相同的算法进行计算，比如为B-VLAN3001选用ECT1、为B-VLAN3004选用ECT2等， 以确保每台网络设备做出的选择相同，从而能够通过计算出的相同的路径实现流量转发。
[0034] 当需要对SPBM网络进行维护或优化时，可能需要对网络设备上的某些B-VLAN与 路径算法之间的对应关系进行调整，且该调整需要在该流量流经的所有网络设备上进行调 整，则在对这些网络设备进行调整的过程中，将必然存在调整时间差，使得不同网络设备的 调整过程之间不同步。举例而言，比如图3所示，首先对BEB1上的配置进行调整，可以将 配置①调整为配置②，即ID为3006的B-VLAN对应的路径算法由ECT3换为ECT2,而由于 BCBUBCB2和BCB3仍然采用配置①，使得BEB1在接收到来自BCB1、BCB2、BCB3的hello报 文后，或者BCB1、BCB2、BCB3接收到来自BEB1的hello报文后，会由于不满足"hello报文 中承载了 SPBM流量的B-VLAN与路径算法之间的对应关系一致"，解除BEB1与BCBUBCB2、 BCB3之间的邻居关系，则虽然ID为3001?3005的B-VLAN对应的路径算法在BEB1与BCB1、 BCB2、BCB3之间是一致的，仍然会由于邻居关系的解除而无法在BEB1与BCB1、BCB2、BCB3 之间实现正常的流量转发。
[0035] 针对上述问题，本发明通过在维护或优化SPBM网络的过程中，仅检测来自邻居设 备的hello报文中的信息对于【背景技术】中规定的条件（1)?（3)的满足情况，而取消了对 于条件（4) "hello报文中承载了 SPBM流量的B-VLAN与路径算法之间的对应关系一致" 的考察，使得即便B-VLAN与路径算法之间的对应关系不完全一致时，仍然能够维持相应的 SPBM邻居关系，从而避免影响已建立的SPBM邻居关系，使得对应的ECT算法和B-VLAN -致 的实例仍然能够正常地转发流量。具体地，图4示出了根据本发明的一示例性实施例的计 算转发路径的方法，包括：
[0036] 步骤102,解析来自邻居设备的邻居报文，当本端设备和邻居设备中相同骨干网 VLAN(即B-VLAN)对应的路径算法类型不完全相同时，维持本端设备与邻居设备之间的邻 居关系；
[0037] 在本实施例中，建立SPBM邻居关系的本端设备与邻居设备之间需要维护多个 B-VLAN与路径算法之间的对应关系，则在维护或优化相应的SPBM网络时，如果仅修改了其 中的部分B-VLAN与路径算法之间的对应关系，则通过维持本端设备与邻居设备之间的邻 居关系，使得其他未被修改的对应关系对应的流量仍然能够被正常转发。其中，邻居设备发 送的邻居报文可以为SPBM hello报文。
[0038] 步骤104,当本端设备和邻居设备中存在路径算法类型不同的相同骨干网VLAN， 在计算本端设备到达对端设备的转发路径时，筛选与该骨干网VLAN在本端设备上路径算 法类型相同的所有等价转发路径，即该骨干网VLAN在该等价转发路径上的所有网桥设备 中的路径算法类型均相同；
[0039] 在本实施例中，本端设备和邻居设备是网络拓扑中直接相邻的网络设备，因而本 端设备与邻居设备之间可以建立SPBM邻居关系；同时，本端设备和对端设备之间则存在至 少一台其他网络设备，因而本端设备与对端设备之间可能存在多条等价转发路径。以图3 所示的网络结构为例，BEB1分别与BCB1、BCB2和BCB3建立了邻居关系，而BCB1、BCB2和 BCB3又同时与BEB2建立了邻居关系，假定需要针对B-VLAN3006筛选BEB1至BEB2的等价 转发路径，则筛选等价转发路径的过程如下：
[0040] 假定在转发路径A?转发路径C中，比如只有BEB1上将配置①调整为配置②，而 BEB2和BCB1?BCB3仍采用配置①，则如果基于【背景技术】中对于条件（1)?（4)的考察， BEB1与BCB1?BCB3之间的邻居关系将断开，导致所有B-VLAN上的流量都将无法转发。而 在本发明的技术方案中，由于取消了对于条件（4)的考察，则当其他条件不变的情况下，将 维持BEB1与BCB1?BCB3之间的邻居关系，使得仅B-VLAN3006对应的流量暂时无法转发， 而其余B-VLAN3001?3005的流量均可以继续转发。
[0041] 然后，通过在BEB2和BCB1?BCB3上修改配置，使得其中至少一条转发路径上的 所有网络设备为B-VLAN3006配置的路径算法是一致的，比如BEB1、BEB2和BCB1都将配置 ①调整为配置②，而BCB2和BCB3仍采用配置①等，则能够筛选出转发路径A为满足本发明 技术方案的等价转发路径，以用于对B-VLAN3006的流量进行转发。当然，还可以进一步对 BCB2或BCB3的配置进行修改，以使得转发路径B或转发路径C也更新为满足本发明技术方 案的等价转发路径，从而可以在多条等价转发路径中计算用于B-VLAN3006的流量的转发 路径。
[0042] 步骤106,在选出的等价转发路径中计算对应于所述骨干网VLAN的转发路径，从 而通过计算出的转发路径来转发该B-VLAN承载的SPBM流量；其中，B-VLAN承载了 SPBM流 量时，即该B-VLAN被绑定至相应的虚拟交换实例。
[0043] 由上述实施例可知，本发明的技术方案中，无需满足"hello报文中承载了 SPBM流 量的B-VLAN与路径算法之间的对应关系一致"的条件，只需要存在至少一个B-VLAN与路径 算法之间的对应关系是一致的，而能够容忍其他B-VLAN与路径算法之间的对应关系在各 个网络设备上的配置不一致，从而使得对应关系一致的B-VLAN的流量能够正常转发。
[0044] 针对图3所示的实施例，假定在维护或优化SPBM网络的过程中，首先对BEB1的配 置进行修改，将BEB1上的配置①修改为配置②，而BEB2和BCB1?BCB3上仍然应用配置①， 则虽然B-VLAN3006对应的ECT算法在同一转发路径中的各网络设备上不完全一致，但仍然 维持BEB1与BCB1?BCB3之间的邻居关系（BEB2与BCB1?BCB3之间的邻居关系未受影 响）。由于在BEB1、BEB2和BCB1?BCB3上，B-VLAN3001?3005与ECT算法之间的对应关 系是一致的，因而对应的流量也能够正常转发；而对于B-VLAN3006,由于只有BEB1采用了 配置②，则无法转发相应的流量。
[0045] 下面针对B-VLAN3006的流量转发做进一步说明：
[0046] 当任一转发路径上的所有网络设备都由配置①调整为配置②，使得B-VLAN3006 与ECT算法之间的对应关系在这条转发路径上的所有网络设备中均相同，即可通过该转发 路径进行流量转发。具体如图5所示，假定在完成了对BEB1的调整后，进一步对BEB2和 BCB3上的配置进行了调整，则BEB1、BEB2和BCB3均应用配置②，而BCB1和BCB2仍应用 配置①。此时，以BEB1为本端设备、BCB1?BCB3为邻居设备、BEB2为对端设备，则针对 B-VLAN3006可以筛选出对应的等价转发路径，即转发路径C，以用于相应的流量转发。
[0047] 进一步地，假定将BCB2的配置也调整为配置②，则针对B-VLAN3006可以筛选出对 应的等价转发路径，即转换路径B和转发路径C。因此，在BEB1、BEB2、BCB2和BCB3上，针 对B-VLAN3006的流量转发均采用ECT2进行计算，比如计算结果为转发路径B，则通过转发 路径B来转发B-VLAN3006对应的流量。
[0048] 更进一步地，如图6所示，假定BCB1的配置也调整为配置②，则针对B-VLAN3006 可以筛选出对应的等价转发路径，即转换路径A、转换路径B和转发路径C。因此，在BEB1、 BEB2、BCB1、BCB2和BCB3上，针对B-VLAN3006的流量转发均采用ECT2进行计算，比如计算 结果为转发路径B，则通过转发路径B来转发B-VLAN3006对应的流量。
[0049] 需要说明的是：虽然在上述实施例中，以BEB1为本端设备、BCB1?BCB3为BEB1 的邻居设备、BEB2为对端设备，但显然也可以将BCB设备为本端设备或其他网络设备的对 端设备，也可以在BCB设备之间建立邻居关系，并且在相应的实施例中均可以应用本发明 的技术方案，使得建立了 SPBM邻居关系的网络设备上的B-VLAN与路径算法之间的对应关 系不完全一致时，仍然能够维持该SPBM邻居关系，尽可能地避免影响流量的转发。
[0050] 对应于上述的计算转发路径的方法，本发明还提出了一种计算转发路径的装置， 应用于SPBM网络设备，包括：
[0051] 维持单元，用于解析来自邻居设备的邻居报文，并当解析结果为本端设备和邻居 设备中相同骨干网VLAN对应的路径算法类型不完全相同时，维持本端设备与邻居设备之 间的邻居关系；
[0052] 筛选单元，用于当本端设备和邻居设备中存在路径算法类型不同的相同骨干网 VLAN，计算本端设备到达对端设备的转发路径时，筛选与该骨干网VLAN在本端设备上路径 算法类型相同的所有等价转发路径；
[0053] 计算单元，用于在筛选出的等价转发路径中计算对应于所述骨干网VLAN的转发 路径。
[0054] 可选的，与所述骨干网VLAN在本端设备上路径算法类型相同的等价转发路径为：
[0055] 所述骨干网VLAN在该等价转发路径上的所有网桥设备中对应的路径算法类型均 相同。
[0056] 可选的，每个所述骨干网VLAN分别承载了对应的SPBM流量。
[0057] 可选的，承载对应的SPBM流量包括：绑定至对应的虚拟交换实例。
[0058] 可选的，所述邻居报文为SPBM Hello报文。
[0059] 因此，本发明通过在维护或优化SPBM网络的过程中，维持相应的SPBM邻居关系， 从而避免影响已建立的SPBM邻居关系，使得对应的ECT算法和B-VLAN -致的实例仍然能 够正常地转发流量。
[0060] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
【权利要求】
1. 一种计算转发路径的方法，应用于SPBM网络设备，其特征在于，包括： 解析来自邻居设备的邻居报文，当本端设备和邻居设备中相同骨干网VLAN对应的路 径算法类型不完全相同时，维持本端设备与邻居设备之间的邻居关系； 当本端设备和邻居设备中存在路径算法类型不同的相同骨干网VLAN，计算本端设备到 达对端设备的转发路径时，筛选与该骨干网VLAN在本端设备上路径算法类型相同的所有 等价转发路径； 在筛选出的等价转发路径中计算对应于所述骨干网VLAN的转发路径。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与所述骨干网VLAN在本端设备上路径算 法类型相同的等价转发路径为： 所述骨干网VLAN在该等价转发路径上的所有网桥设备中对应的路径算法类型均相 同。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述骨干网VLAN分别承载了对应的 SPBM流量。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，承载对应的SPBM流量包括：绑定至对应 的虚拟交换实例。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述邻居报文为SPBM Hello报文。
6. -种计算转发路径的装置，应用于SPBM网络设备，其特征在于，包括： 维持单元，用于解析来自邻居设备的邻居报文，并当解析结果为本端设备和邻居设备 中相同骨干网VLAN对应的路径算法类型不完全相同时，维持本端设备与邻居设备之间的 邻居关系； 筛选单元，用于当本端设备和邻居设备中存在路径算法类型不同的相同骨干网VLAN， 计算本端设备到达对端设备的转发路径时，筛选与该骨干网VLAN在本端设备上路径算法 类型相同的所有等价转发路径； 计算单元，用于在筛选出的等价转发路径中计算所述骨干网VLAN的转发路径。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，与所述骨干网VLAN在本端设备上路径算 法类型相同的等价转发路径为： 所述骨干网VLAN在该等价转发路径上的所有网桥设备中对应的路径算法类型均相 同。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每个所述骨干网VLAN分别承载了对应的 SPBM流量。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，承载对应的SPBM流量包括：绑定至对应 的虚拟交换实例。
10. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述邻居报文为SPBM Hello报文。
【文档编号】H04L12/721GK104092607SQ201410328732
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月10日 优先权日:2014年7月10日
【发明者】熊定山 申请人:杭州华三通信技术有限公司