一种rpki数据仓库增量同步方法
【技术领域】
[0001]本发明属于信息技术、网络技术领域，具体涉及一种RPKI数据仓库增量同步方法。
【背景技术】
[0002]RPKI(Resource Public Key Infrastructure，互联网基础资源公钥证书体系)是一种用于保障互联网基础码号资源(包含IP地址、AS(Autonomous System,自治系统)号)安全使用的公钥证书体系。通过对X.509公钥证书进行扩展，RPKI依托资源证书实现了对互联网基础码号资源使用授权的认证，并以R0A(Route Origin Authorizat1n,路由源声明)的形式帮助域间路由系统，验证某个AS针对特定IP地址前缀的路由通告是否合法。
[0003]在RPKI体系中，码号资源的分配者在分配资源的同时，为其下游节点签发分配资源的证书。依托RPKI提供的认证功能，IP地址最终用户单位(资源持有者)通过发布!?(^，将特定的IP地址前缀授权给某个AS进行路由广播。由此，RPKI引入大量的证书、签名等数据，包括CA证书、EE证书、R0A、资源列表、CRL等。所有证书以及ROA均通过分布式的RPKI数据仓库进行集中和分发。RPKI CA系统签发完成的证书和签名对象将被上传到RPKI数据仓库中；同时RPKI数据仓库在全球范围内对所有的RPKI依赖方(Relying Party，简称RP)开放。RPKI依赖方是RPKI系统的使用者，从RPKI中获取ROA进行验证，并将验证结果反馈给BGP路由器(BGP是自治系统间的路由协议)，BGP路由器根据验证结果构建自己的过滤表项。因此RPKI依赖方是连接RPKI和域间路由系统的桥梁，是整个应用环节上的重要一环。
[0004]随着RPKI协议标准化工作的完成，RPKI全球化部署即将展开。但在全球广泛部署RPKI的情形下，对大量地址和路由数据以及签名对象的同步及维护成为RPKI部署中效率和开销的最大考量。因而，如何减少全球缓存(RPKI依赖方)对RPKI数据仓库的查询负载，降低大量并发的数据同步时带来的带宽开销，成为RPKI全球化部署的一个关键问题。
[0005]当前世界范围内广泛使用的RPKI软件中，RPKI依赖方同RPKI数据仓库之间数据同步所使用的协议，除Rsync协议以外，还有一种为RRDP协议(RF1KI Repository DeltaProtocol，简称RRDP)。该协议定义了三种文件类型，包括更新通知文件、快照文件、增量文件。RPKI依赖方通过周期性的向RPKI数据仓库发送同步请求，并基于HTTP或HTTPs协议对上述三种类型的文件进行获取来完成同RPKI数据仓库的同步。其中，更新通知文件包含了一个唯一的会话ID和序列号(其格式如图1所示)，RP可通过这两项的值判断是否同RPKI数据仓库处于完全同步状态。如果不同步，更新通知文件可以用来定位快照文件及增量文件的位置，RP可进一步完成同步工作。快照文件包含了当前RPKI数据仓库中所有的对象，其格式如图2所示。由于各个RP设置的同步周期并不相同，为确保所有的RP能够完成同步过程，旧版本的快照文件应缓存一定的时间，以确保旧版本的通知文件能被RP进行处理和同步。一个增量文件包含所有的RPKI CA系统发送给RPKI数据仓库的新的对象、更新的对象以及撤销的对象。其格式如图3所示。
[0006]在进行数据同步时，应优先使用增量文件。只有在目前的增量文件不能够支持同数据仓库的数据同步时(例如，如果没有连续的增量文件链可以获取)，才启用快照文件进行全同步。然而如图3中可见，增量文件中目前只有“发布”(即publish)和“撤销”(即withdraw)两种元素类型，即对于某些对象，即使原对象文件内容有少量变动，均通过增量文件告知RP将原文件进行删除，并对新文件的全部内容进行下载。然而，当大量的RP发起同步请求时，该机制无疑将增大RPKI数据同步过程对带宽的负载。
[0007]另外，基于RRDP协议的RPKI数据同步体系中，RPKI依赖方为获取新的路由数据及签名对象，会定期向RPKI数据仓库发出数据同步请求，该时间间隔由RPKI依赖方进行设定。由于RP设置的数据同步时间间隔未知，为保证RP能够获取到所有更新信息，RPKI数据仓库需将旧版本的增量文件保存较长的一段时间。随着RPKI CA系统不断签发、更新或撤销对象，由此产生的海量的增量文件将对RPKI数据仓库的缓存基础设施提出巨大挑战。
【发明内容】
[0008]本发明针对上述问题，提出一种新的RPKI数据仓库增量同步机制，最终降低RPKI数据仓库的缓存负载，同时缓解据同步过程中的带宽压力。
[0009]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0010]—种RPKI数据仓库增量同步方法，包括如下步骤:
[0011 ] I)在增量文件中添加更新元素，针对内容有部分更新的对象文件，RPKI依赖方通过该更新元素与RPKI数据仓库之间进行数据同步；
[0012]2)增加主动通知机制，当RPKI数据仓库中的内容发生变更时，产生的新的更新通知文件并主动发送至RPKI依赖方，以使RPKI依赖方及时对更新后的文件进行同步。
[0013]进一步地，设立增量文件监测系统，用于对增量文件的获取状况进行监测，对于只有极小部分RPKI依赖方获取的增量文件进行删除，以降低数据仓库缓存的负载。
[0014]进一步地，RPKI依赖方全部完成同步后，对相关的更新通知文件、快照文件及增量文件进行删除，以有效减少RPKI数据仓库的缓存压力。
[0015]进一步地，步骤I)所述更新元素包括更新说明文件，即对已有文件的更新说明，RPKI依赖方通过该更新说明文件判断需更新的文件名称;RPKI数据仓库通过对新旧文件进行计算比较，得出文件更新的相关信息，并在更新说明文件中进行描述。
[0016]进一步地，所述更新说明文件的内容包括更新的起始字节位置，更新的字节长度，以及更新后的内容。
[0017]进一步地，步骤2)中，RPKI依赖方第一次得知更新通知文件的URI时，首先对其进行下载，然后下载最新快照文件，从而和RPKI数据仓库获得同步；与此同时，RPKI数据仓库记录下RPKI依赖方的IP地址，并添加至RPKI依赖方列表，并在有新的更新通知文件产生时，更新通知文件的URI主动发送给RPKI依赖方。
[0018]进一步地，在RPKI广泛部署、RPKI依赖方数量众多的情况下，步骤2)采用缓存基础设施来降低发送主动通知给RPKI数据仓库带来的压力。
[0019]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0020]I)在增量文件中添加“更新”元素:即针对内容有部分更新的对象文件，将在增量文件中增加”更新”元素，与原”全部删除重新下载“的机制相比，有效减小带宽负荷。
[0021 ] 2)增加主动通知机制:当RPKI数据仓库中的内容发生变更时，将产生的新的更新通知文件主动发送至RP，从而使RP及时对更新后的文件进行同步。RP全部完成同步后，即可对相关的更新通知文件、快照文件及增量文件进行删除，有效减少RPKI数据仓库的缓存压力。
[0022]3)设立增量文件监测系统:设立增量文件监测系统，对增量文件的获取状况进行监测，对于只有极小部分RP获取的增量文件进行删除，以降低数据仓库缓存的负载。
【附图说明】
[0023]图1是更新通知文件格式示意图。
[0024]图2是快照文件格式示意图。
[0025]图3是增量文件格式示意图。
[0026]图4是增量文件监测系统架构图。
【具体实施方式】
[0027]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过具体实施例和附图，对本发明做进一步说明。
[0028]本发明的RPKI数据仓库增量同步机制，主要创新点包括三个方面:I)