专利名称：网络拓扑变化的通告方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及网络拓朴结构领域，尤其是涉及一种网络拓朴变化的通告方 法及装置。
背景技术：
随着网络业务的丰富化，对网络带宽的要求迅速增长，促使网络部署以 树型方式向纵深方向扩展，各省、市、自治区、县的网络容量扩容趋势明显。
由于受到终端设备部署的限制，内部网关协议(Interior Gateway Protocol, IGP )域内的路由器容量明显增加，并且网络拓朴变化导致的收敛速度问题过 慢。
图1为现有技术的网络拓朴结构图，如图1所示，当路由器2与路由 器3之间链路发生变化，路由器l要想感知，必须通过与路由器2相邻的 路由器所有的内部网关协议协议层分析后再转发给与该路由器相邻的路 由器，通告网络拓朴变化，直到报文传输到路由器l。路由器l再根据拓 朴变化进行路由计算，选择可到达或者通过目的路由器3的路径，因此降 低了收敛速度，使得路由器1的收敛以秒记。
现有技术方案一通过改进路由计算算法来提高本机的路由计算速度， 从而达到提高收敛速度的要求。现有技术方案 一是将增量路由计算 (I-SPF)、部分路由计算(PRC)及路由分优先级收敛技术相结合的技术 方案。
增量路由计算每次只对变化的一部分路由进行计算，而不是对全部路 由重新计算。在国际标准化组织(ISO) 10589中定义使用最短路径 (Dijkstra)算法进行路由计算，当网络拓朴中有一个节点发生变化时，这种算法需要重新计算网络中的所有节点，计算时间长，占用过多的中央处 理器(CPU)资源，影响整个网络的收敛速度。增量路由计算改进了这个 算法，除了第一次计算时需要计算全部节点外，以后的每次只计算变化影
响的节点，而最后生成的最短路径树(Shortest Path Tree , SPT)与原来的 算法所计算的结果相同，大大降低了计算量，提高了网络收敛速度。
部分路由计算的原理与增量路由计算相同，都是只计算变化的那一部 分。但部分路由计算不需要计算节点路径，而是根据部分路由计算算出的 最短路径树来更新叶子。在路由计算中，叶子代表路由，节点则代表路由 器。如果增量路由计算计算后的最短路径树改变，部分路由计算只处理那 个变化的节点上的所有叶子；如果经过增量路由计算计算后的最短路径树 并没有变化，则部分路由计算只处理变化的叶子信息。例如一个节点使用 一个中间系统到中间系统(IS-IS )接口 ，则整个网络拓朴的最短路径树是 不变的，这时部分路由计算只更新这个节点的接口路由，从而节省CPU 占用率。部分路由计算和增量路由计算配合使用可以将网络的收敛性能进 一步提高，它是原始SPF算法的改进，所以已经代替了原有的算法。
路由分优先级收敛技术是先计算优先级高的路由，达到优先级高的网 络先收敛的目的。在网络资源日益兴盛的今天，核心路由器上的路由量大 幅增加，以十万路由记，其中包含多协议标签交换(MPLS)等隧道协议 赖以建立路径的关键路由，在这种网络中，当拓朴发生变化，优先级计算 关键路径的路由会很好的降低拓朴变化带来的流量损失。
但是由于网络拓朴发生变化时，收敛时间依赖于变化通告时间和路由计 算时间，随着CPU计算速度的提升，路由计算时间以毫秒记，但是变化通告 时间以秒记，现有技术方案一虽然很好的提高了本机的路由计算速度，但是 没有解决变化通告在网络传递耗费的大量时间,因此收敛速度仍然很慢。
在现有技术方案二中，为了加快整个网络的收敛速度，当中间系统到中 间系统(IS-IS)收到由其它路由器发来的链路状态报文(LSP)时，如果此
5报文比自己数据库中的要新，原来的请求注解(RFC)协议规定是用一个定 时器，定时将链路状态数据库内的链路状态报文扩散出去，使得链路状态数 据库(LSDB)的同步比较緩慢。链路状态快速扩散特性改进了这种方式，配置 此特性的路由器收到一个或多个比较新的链路状态报文时，在路由计算之前， 先将小于指定数目的链路状态报文扩散出去，加快链路状态数据库的同步过 程。这种方式在很大程度上可以提高整个网络的收敛速度。
在现有技术方案中，仍旧需要以组播协议报文的方式在网络中单跳传递， 也就是说需要从离变化链路最近的邻居传递到下一个较远的邻居，依次扩散 到全网，途经每个路由器的CPU进行链路状态的解析和处理后，再启动定时 器发送出去，即便考虑在路由计算之前就把报文转发出去，期间也花费了不 少时间，使得收敛速度过慢。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种网络拓朴变化的通告方法及装置，能够 快速将网络拓朴变化信息通告给全网，提高收敛速度。
本发明实施例提供了一种网络拓朴变化的通告方法，包括
当网络拓朴发生变化时，收集网络中需要通告的节点路由器信息，并生 成拓朴变化通告列表；
获取含有网络拓朴变化信息的链路状态报文；
根据获取的所述含有网络拓朴变化信息的链路状态报文封装拓朴变化通 告报文；
向所述拓朴变化通告列表中的节点路由器发送所述封装后的拓朴变化通 告报文。
同时，本发明实施例还提供了一种装置，包括
处理模块，用于收集网络中需要通告的节点路由器信息，并生成拓朴变 化通告列表；获取模块，用于获取含有网络拓朴变化信息的链路状态报文； 封装模块，用于根据获取的所述含有网络拓朴变化信息的链路状态报文 封装拓朴变化通告报文；
发送模块，用于向所述拓朴变化通告列表中的节点路由器发送所述封装 后的拓朴变化通告"^艮文。
本发明实施例通过引入上述的方法及装置，通过单播方式的拓朴变化通 告才艮文，能够快速将网络拓朴变化信息通告给全网，提高收敛速度。
下面通过附图和实施例，对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述。
图1为现有技术的网络拓朴结构图； 图2为本发明网络拓朴变化的通告方法实施例一的流程图； 图3为本发明网络拓朴变化的通告方法实施例二的流程图； 图4为本发明网络拓朴变化的通告装置实施例一的结构示意图； 图5为本发明网络拓朴变化的通告装置实施例二的结构示意图。
具体实施例方式
目前已经推广的快速收敛技术着眼于:第一，改进路由计算算法，通过 减少不必要的计算量提高计算速度，比如增量路由计算技术、部分路由计 算技术、路由分优先级收敛技术，下一跳分离技术等；第二，优先扩散更 新的链路状态报文；第三，通过智能定时器，快速响应网络变化，规避网 络振荡。
网络拓朴变化的通告方法实施例一
图2为本发明网络拓朴变化的通告方法实施例一的流程图，如图2所示， 若图1所示的网络中路由器2及与其相邻的路由器3之间的链路发生变化，则有如下操作
步骤ll:收集网络中需要通告的节点路由器信息，并生成拓朴变化通告 列表；其中，节点路由器信息为节点路由器的互联网协议(IP)地址，拓朴 变化通告列表为拓朴变化起始路由器的最短路径优先树上的节点路由器的互
发明实施例中路由器2为拓朴变化起始路由器，其负责迅速通告这个变化给 全网。
步骤12:获取含有网络拓朴变化信息的链路状态报文； 步骤13:根据获取的含有网络拓朴变化信息的链路状态报文封装拓朴变 化通告报文；其中，拓朴变化通告报文为单播IP报文，通过单播方式，路由
器。上述过程具体为若拓朴变化通告列表中的目的路由器与路由器2相邻， 则路由器2将拓朴变化通告报文发送给该目的路由器的协议报文处理单元， 该目的路由器的CPU对报文进行解析和处理，获知拓朴变化信息；若拓朴变 化通告列表中的目的路由器与路由器2不相邻，路由器2将拓朴变化通告报 文发送给与路由器2相邻的下一个路由器的转发单元，此路由器并不对报文 进行解析和处理，直接将拓朴变化通告报文再转发给与其相邻的下一个路由 器的转发单元，直至拓朴变化通告列表中的目的路由器收到拓朴变化通告报 文，因为途经的每个路由器均不对报文进行解析和处理而直接转发，所以拓 朴变化通告列表中的目的路由器认为拓朴变化通告报文为路由器2直接发 送，并且采用上述过程，缩短了拓朴变化通告报文在网络中传输的时间。
拓朴变化通告报文为IP报文，其源IP地址为拓朴变化起始路由器的接 口 IP地址，即路由器2的IP地址，目的IP地址为拓朴变化通告列表中各节 点路由器的接口 IP地址。拓朴变化通告报文携带含有网络拓朴变化信息的链 路状态报文，含有网络拓朴变化信息的链路状态报文为开放最短路径优先链 路状态广播或中间系统到中间系统链路状态报文，开放最短路径优先链路状态广播或中间系统到中间系统链路状态报文，含有路由器2和路由器3邻接 关系，是需要通告的具体内容。开放最短路径优先(OSPF)链路状态广播 (LSA)使用原有的IP协议号，中间系统到中间系统(IS-IS )链路状态报文 (LSP)需要定义新的IP协议号，以支持本网络拓朴变化的通告方法。
步骤14:向拓朴变化通告列表中的节点路由器发送封装后的拓朴变化通 告报文，结束操作。
朴变化通告列表中的节点路由器收到该拓朴变化通告报文，便对其进行解析。 按照原协议规定，内部网关协议仅可接收直连邻居路由器发送的报文。而在 本发明实施例中，内部网关协议可接收非直连的远端节点路由器发送的拓朴 变化通告报文。出于安全上的考虑，要验证拓朴变化通告报文的互联网协议 地址是否属于拓朴变化起始路由器的接口互联网协议地址。网络中的路由器 通过报文验证后，快速同步网络数据库，进行路由计算，以达到快速收敛的 目的。
本发明实施例通过单播IP报文即拓朴变化通告报文，由拓朴变化的路由 器，通过收集的拓朴变化通告列表，发送全网的拓朴变化通告报文，使拓朴 变化信息在很短的时间内通告全网使得网络能够快速同步网络数据库，进行 路由计算，提高网络收敛速度。
网络拓朴变化的通告方法实施例二
本发明实施例在本发明实施例一的基础上提供另一实施例，图3为本发 明网络拓朴变化的通告方法实施例二的流程图，如图3所示包括
步骤21:建立快速通告路由器虚拟邻接关系。如图3所示，建立该快速 通告路由器虚拟邻接关系可通过私有协议、认证请求或网络管理员指定来实 现。快速通告路由器虚拟邻接关系的报文仅交互一次，用于建立有效的通告 列表，确保网络的安全性。
步骤22:收集网络中需要通告的节点路由器信息，并生成拓朴变化通告列表；
步骤23:获取含有网络拓朴变化信息的链路状态报文； 步骤24:根据获取的含有网络拓朴变化信息的链路状态报文封装拓朴变 化通告报文；
步骤25:向拓朴变化通告列表中的节点路由器发送封装后的拓朴变化通 告报文，结束操作。
如图1所示，路由器2的拓朴变化通告报文中可以仅含有目的为路由器 1的报文，在路由器1的通告列表中有网络中的其他节点路由器，那么路由 器2的拓朴变化通告报文仅发送给路由器1,路由器1再重新进行报文封装 发送给自己列表中的其它节点路由器，通过这样的分组，可避免因网络中的 拓朴节点数量过多，导致本发明实施例一中的通告列表过大，而影响发送效 率。
网络拓朴变化的通告装置实施例一
图4为本发明网络拓朴变化的通告装置实施例一的结构示意图，如图4 所示，本发明实施例包括
处理模块111,用于收集网络中需要通告的节点路由器信息，并生成拓 朴变化通告列表；
获取模块112，用于获取含有网络拓朴变化信息的链路状态报文；
封装模块113，用于根据获取的含有网络拓朴变化信息的链路状态报文 封装拓朴变化通告报文；
发送模块114，用于向拓朴变化通告列表中的节点路由器发送封装后的 拓朴变化通告报文。
网络拓朴变化的通告装置实施例二
图5为本发明网络拓朴变化的通告装置实施例一的结构示意图，如图5 所示，本发明实施例与本发明实施例一的区别在于，还包括路由器虚拟邻 接关系建立模块211,用于建立快速通告路由器虚拟邻接关系。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进 行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技 术人员应当理解其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换， 而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的 津青神和范围。
权利要求
1、一种网络拓扑变化的通告方法，包括当网络拓扑发生变化时，收集网络中需要通告的节点路由器信息，并生成拓扑变化通告列表；获取含有网络拓扑变化信息的链路状态报文；根据获取的所述含有网络拓扑变化信息的链路状态报文封装拓扑变化通告报文；向所述拓扑变化通告列表中的节点路由器发送所述封装后的拓扑变化通告报文。
2、 根据权利要求1所述的网络拓朴变化的通告方法，其特征在于所述 收集网络中需要通告的节点路由器数目之前还包括建立快速通告路由器虚拟 邻接关系。
3、 根据权利要求2所述的网络拓朴变化的通告方法，其特征在于所述 建立路由器虚拟邻接关系通过私有协议、认i正请求或网络管理员指定实现。
4、 根据权利要求1或3所述的网络拓朴变化的通告方法，其特征在于 所述通告列表为拓朴变化起始路由器的最短路径优先树上的节点路由器的互 联网协议地址列表。
5、 根据权利要求4所述的网络拓朴变化的通告方法，其特征在于 所述拓朴变化通告报文携带所述含有网络拓朴变化信息的链路状态报文，所述含有网络拓朴变化信息的链路状态报文为开放最短路径优先链路状 态广播或中间系统到中间系统链路状态报文。
6、 根据权利要求1所述的网络拓朴变化的通告方法，其特征在于根据 获取的链路状态报文封装拓朴变化通告报文具体为将所述拓朴变化通告报 文封装为互联网协议报文；所述拓朴变化通告报文的源互联网协议地址为拓 朴变化起始路由器接口的互联网协议地址；目的互联网协议地址为所述拓朴 变化通告列表中各节点路由器接口的互联网协议地址。
7、 根据权利要求6所述的网络拓朴变化的通告方法，其特征在于以单中的各节点路由器。
8、 根据权利要求7所述的网络拓朴变化的通告方法，其特征在于所述括在收到通告报文后，验证所述拓朴变化通告报文的互联网协议地址是否 属于拓朴变化起始路由器的接口互联网协议地址。
9、 一种网络拓朴变化的通告装置，包括处理才莫块，用于收集网络中需要通告的节点路由器信息，并生成拓朴变 化通告列表；获取模块，用于获取含有网络拓朴变化信息的链路状态报文； 封装模块，用于根据获取的所述含有网络拓朴变化信息的链路状态报文封装拓朴变化通告报文；发送模块，用于向所述拓朴变化通告列表中的节点路由器发送所述封装后的拓朴变化通告报文。
10、 根据权利要求9所述的网络拓朴变化的通告装置，其特征在于还 包括路由器虚拟邻接关系建立模块，用于建立快速通告路由器虚拟邻接关系。
全文摘要
本发明实施例公开了一种网络拓扑变化的通告方法及装置，能够快速将网络拓扑变化信息通告给全网，提高网络收敛速度。该方法包括当网络拓扑发生变化时，收集网络中需要通告的节点路由器信息并生成拓扑变化通告列表；获取含有网络拓扑变化信息的链路状态报文；根据获取的含有网络拓扑变化信息的链路状态报文封装拓扑变化通告报文；向所述拓扑变化通告列表中的节点路由器发送封装后的拓扑变化通告报文。同时，本发明还提供了一种拓扑变化通告装置。本发明实施例通过上述的方法及装置，以单播方式发送拓扑变化通告报文，能够快速将网络拓扑变化信息通告给全网，提高网络收敛速度。
文档编号H04L12/24GK101547139SQ200810090358
公开日2009年9月30日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日
发明者苡 肖, 鄂媛媛, 刚 闫 申请人:华为技术有限公司