转发信息配置方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种转发信息配置方法及装置，其中，该方法包括以下步骤：步骤1，计算到达同一目的地的N个等价的转发路径；步骤2，对所述N个等价的转发路径进行排序；步骤3，按照所述排序在所述N个等价的转发路径中选择一个转发路径，根据所选转发路径的转发信息配置等价多路径表的一个等价多路径表项；步骤4，重复执行步骤3直到配置的等价多路径表项的总数等于所述等价多路径表的最大表项数目M；其中，M＝2n，N≥2，M＞N，N、M和n为自然数。本发明在多个等价的转发路径中任一转发路径故障时，仅将先前故障转发路径路由到目的地址的报文由其他正常转发路径路由到目的地址，而先前由正常转发路径路由到目的地址的报文的等价路径的选择结果不变。
【专利说明】转发信息配置方法及装置
【技术领域】
[0001] 本申请涉及网络【技术领域】，特别涉及一种转发信息配置方法及装置。
【背景技术】
[0002] 等价多路径（ECMP, Equal Cost Multi Path)技术通过多个等价的转发路径将报 文路由到同一个目的网络地址。
[0003] 图1是一种应用场景中的数据中心网络的示意图，提供了等价多路径技术中的一 种实现方式。主机（图1未示出）通过交换设备（Switch)访问IP地址为100. 0. 0. 100的业 务。四台服务器Serverl-Se;rver4都提供该种业务且服务地址均为100. 0. 0. 100。交换设 备与这四台服务器之间均运行OSPF (Open Shortest Path First,开放最短路径优先）协 议，从而构成一个0SPF域。
[0004] 假设，Serverl 的 IP 地址为 10. 0· 0· 2, Server2 的 IP 地址为 20. 0· 0· 2, Server3 的 IP 地址为 30. 0· 0· 2, Server4 的 IP 地址为 40. 0· 0· 2。Switch 与 Serverl-Se;rver4 这四 台服务器建立路由邻居，并学习到特定服务(服务器提供的比如网页访问、云计算等业务） 的转发下一跳分别为Serverl-Se;rver4的四条等价的转发路径。Switch根据每个等价的 转发路径的转发信息配置ECMP表的一个ECMP表项，在IP前缀为100. 0. 0. 100的路由表项 的下一跳信息中记录的ECMP表的ECMP索引（ECMP Index)。当Switch接收到PC发来的报 文后，按照最长匹配原则在路由表中查找到报文的目的IP地址100. 〇. 〇. 100匹配的路由表 项，根据下一跳信息中等价多路径索引（ECMP Index)查找对应的ECMP表。Switch对报文 的一个或多个特征值进行运算(例如，CRC (Cyclical Redundancy Check,循环冗余码校验） 运算或Hash (哈希）运算）得到一个KEY值，将该KEY值对转发路径个数4取模，S卩，KEY%N (%为取模运算符)，Switch在ECMP表中选择取模结果对应ECMP表项，根据该ECMP表项的 转发信息将收到的报文路由到对应的服务器。Switch可将报文源IP( Internet Protocol， 因特网协议）地址、目的IP地址、源四层端口号、目的四层端口号、协议类型等特征值计算 Hash值，从而将访问服务不同的数据流的报文均匀地分担到这四条等价的转发路径。
[0005] 当Switch与某一台服务器（例如Server2)之间的转发路径故障时，Switch删除 ECMP表中故障转发路径对应的表项并且需要修改选择等价路径的算法。譬如，Switch将计 算的KEY值与当前转发路径数目3取模，选择将报文路由到目的地址的转发路径。这样，原 先通过转发路径路由到Server4的报文可能会被路由到Server3。。由于某些应用建立在 TCP (Transmission Control Protocol,传输控制协议）连接的基础上，一旦等价路径的选 择结果改变，这些应用需要重新建立TCP连接，导致用户的应用出现瞬断，影响了用户的使 用。
【发明内容】
[0006] 本申请提供了一种转发信息配置方法及装置，以解决现有技术中存在的成本较 高，运维的复杂度较大，以及当等价的转发路径中有多条转发路径中断时，仍然无法保证选 路结果不变的问题。
[0007] 本申请的技术方案如下：
[0008] -方面，提供了一种转发信息配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009] 步骤1，计算到达同一目的地的N个等价的转发路径；
[0010] 步骤2,对所述N个等价的转发路径进行排序；
[0011] 步骤3,按照所述排序在所述N个等价的转发路径中选择一个转发路径，根据所选 转发路径的转发信息配置等价多路径表的一个等价多路径表项；
[0012] 步骤4,重复执行步骤3直到配置的等价多路径表项的总数等于所述等价多路径 表的最大表项数目M;其中，M = 2n，N彡2，M>N，N、M和η为自然数。
[0013] 另一方面，还提供了一种转发信息配置装置，其特征在于，包括：
[0014] 计算模块，用于计算到达同一目的地的Ν个等价的转发路径；
[0015] 排序模块，用于对所述计算模块计算得到的所述Ν个等价的转发路径进行排序；
[0016] 配置模块，用于重复执行按照所述排序在所述Ν个等价的转发路径中选择一个转 发路径，根据所选转发路径的转发信息配置等价多路径表的一个等价多路径表项的步骤， 直到配置的等价多路径表项的总数等于所述等价多路径表的最大表项数目Μ ;其中，Μ = 211^彡2，]?>1队]\1和11为自然数。
[0017] 使用本申请的方法，将报文路由到同一目的地址的多个等价的转发路径中任一转 发路径故障（failure)时，仅将先前故障转发路径路由到目的地址的报文由其他正常转发 路径路由到目的地址，而先前由正常转发路径路由到目的地址的报文的等价路径的选择结 果不变。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是一种应用场景中的数据中心网络的示意图；
[0019] 图2是本申请的实施例一的转发信息配置方法的流程图；
[0020] 图3是本申请的实施例三的转发信息配置装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021] 实施例一
[0022] 图2是本申请的实施例一的配置ECMP表转发信息的方法，该方法可以由交换设备 和路由设备等任意一个可以执行等价路由负载均衡的设备来执行，本申请对此不做限定。 如图2所示，该方法包括以下步骤：
[0023] 步骤S302,计算到达同一目的地的N个等价的转发路径；
[0024] 步骤S304,对N个等价的转发路径进行排序；
[0025] 步骤S306,按照所述排序在N个等价的转发路径中选择一个转发路径，根据所选 转发路径的转发信息配置等价多路径表的一个等价多路径表项；
[0026] 步骤S308,判断配置的等价多路径表项的总数是否等于等价多路径表的最大表项 数目M，若是，则结束流程，否则，返回步骤S306 ;其中，M = 2n，N彡2，M>N，N、M和η为自 然数。
[0027] 本申请对ECMP表项的转发信息不做限制；其中，ECMP表项的转发信息可以包括： 下一跳的信息(例如，下一跳的IP地址或MAC地址等)，VLAN ID (虚拟局域网标识）和出接 口等信息。ECMP表项中的索引可以是序号等。
[0028] 例如，当计算得到N个到达同一目的地址的等价的转发路径时，可以根据每个转 发路径的下一跳IP地址、MAC地址、VLAN ID进行排序。假设，按照下一跳IP地址从小到大 的顺序，N个等价的转发路径的顺序为：转发路径i、转发路径2、转发路径 3、...转发路径N。 并且，由于Μ > N，包括两种情况：M是N的整数倍和Μ不是N的整数倍，下面分别对这两种 情况举例说明：
[0029] 当Μ是Ν的整数倍时，此时，等价多路径表的形式可以如表1所示：
[0030] 表 1
[0031]
【权利要求】
1. 一种转发信息配置方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1，计算到达同一目的地的N个等价的转发路径； 步骤2,对所述N个等价的转发路径进行排序； 步骤3,按照所述排序在所述N个等价的转发路径中选择一个转发路径，根据所选转发 路径的转发信息配置等价多路径表的一个等价多路径表项； 步骤4,重复执行步骤3直到配置的等价多路径表项的总数等于所述等价多路径表的 最大表项数目M;其中，M = 2n，N彡2，M>N，N、M和η为自然数。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 步骤5,确定Ν个等价的转发路径的任何一个转发路径故障； 步骤6,按照所述排序在正常的等价的转发路径中选择一个转发路径，根据所选转发路 径的转发信息替换关联于故障转发路径的一个等价多路径表项的转发信息； 步骤7,重复步骤6直到关联于故障转发路径的所有等价多路径表项的转发信息都被 替换。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 当Μ是Ν的整数倍时，Μ个所述等价多路径表项包括'[Μ/#」组,每组包括符合所述排 序的N个所述等价多路径表项，[」是向下取整运算符。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当Μ不是N的整数倍时，Μ个所述等价多 路径表项包括1_M//V」+ 1组，第一组至第|_Μ/ΛΤ」组中的每组包括符合所述排序的Ν个所述 等价多路径表项；第[M/iVj + l组包括符合所述排序的M-个所述等价多路径 表项；U是向下取整运算符。
5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括： 步骤Γ，重新计算到达所述同一目的地的等价的转发路径； 步骤2'，确定当前的等价的转发路径的任一转发路径与所述等价多路径表中各等价多 路径表项对应转发路径不一致的，删除所述等价多路径表的所有等价多路径表项； 步骤3'，对当前的等价的转发路径重新排序； 步骤4'，按照新的排序将重新计算的等价的转发路径的一个转发路径的转发信息配置 为等价多路径表的一个等价多路径表项； 步骤5'，重复执行步骤4'直到配置的等价多路径表项的总数等于M。
6. -种转发信息配置装置，其特征在于，包括： 计算模块，用于计算到达同一目的地的N个等价的转发路径； 排序模块，用于对所述计算模块计算得到的所述N个等价的转发路径进行排序； 配置模块，用于重复执行按照所述排序在所述N个等价的转发路径中选择一个转发 路径，根据所选转发路径的转发信息配置等价多路径表的一个等价多路径表项的步骤，直 到配置的等价多路径表项的总数等于所述等价多路径表的最大表项数目Μ ;其中，Μ = 2n， N彡2，M>N，N、M和η为自然数。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括： 故障确定模块，用于确定所述计算模块计算得到的N个等价的转发路径的任何一个转 发路径故障； 替换模块，用于重复执行按照所述排序在正常的等价的转发路径中选择一个转发路 径，根据所选转发路径的转发信息替换关联于故障转发路径的一个等价多路径表项的转发 信息的步骤，直到关联于故障转发路径的所有等价多路径表项的转发信息都被替换。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于， 当Μ是N的整数倍时，Μ个所述等价多路径表项包括LM/Λ'」组，每组包括符合所述排 序的Ν个所述等价多路径表项，L」是向下取整运算符。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，当Μ不是Ν的整数倍时，Μ个所述等价多 路径表项包括|_Μ/#」+ 1.组，第一组至第[M/iV」组中的每组包括符合所述排序的Ν个所述 等价多路径表项；第】组包括符合所述排序的M-个所述等价多路径 表项；U是向下取整运算符。
10. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：删除模块，其中： 所述计算模块，还用于重新计算到达所述同一目的地的等价的转发路径； 所述删除模块，用于确定当前的等价的转发路径的任一转发路径与所述等价多路径表 中各等价多路径表项对应转发路径不一致的，删除所述等价多路径表的所有等价多路径表 项； 所述排序模块，还用于对当前的等价的转发路径重新排序； 所述配置模块，还用于重复执行按照新的排序将重新计算的等价的转发路径的一个转 发路径的转发信息配置为等价多路径表的一个等价多路径表项的步骤，直到配置的等价多 路径表项的总数等于M。
【文档编号】H04L12/703GK104144120SQ201310167065
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2013年5月7日
【发明者】李捷 申请人:杭州华三通信技术有限公司