CN113992570B - 一种报文转发方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种报文转发方法及设备。该方法包括：基于主网的已收敛路由计算到达子环的主用路由和备用路由；将转发信息表记录的子环内的每个IP地址的下一跳设置为主用路由的下一跳；设置硬件环路切换表项的出端口是连接备用路由的下一跳的端口；确定待转发三层数据报文是主用路由的环路报文；通过硬件环路切换表项中的出端口发送环路报文。

Description

一种报文转发方法及设备
技术领域
本申请涉及通信技术，特别涉及一种报文转发方法及设备。
背景技术
RRPP(Rapid Ring Protection Protocol，快速环网保护协议)是一个专门应用于以太网环的链路层协议。它在以太网环完整时能够防止数据环路引起的广播风暴，而当以太网环上一条链路断开时能迅速恢复环网上各个节点之间的通信通路，具备较高的收敛速度。RRPP组网中，每个RRPP域可以包括多个RRPP环，这些RRPP环可以包括一个主环和一个以上的子环。
图1所示的一种典型RRPP组网中，RRPP域包括节点A-节点F所在的主环以及节点A、F、H所在的子环。主环路由收敛后，主环的各节点计算到达子环的两个方向的路由，选择开销小的路由为主用路由，选择开销大的路由为备用路由，通过主用路由转发发往子环的三层报文。但是，RRPP组网中，主环上的节点的主用路由的出端口连接的链路故障时，则通过备用路由转发，在主环上造成的报文转发环路，直到主环的路由重新收敛，重新计算到达子环路的路由才能消除主环上的报文转发环路。譬如，图1中，当节点E和节点F间的路径故障时，节点E收到节点D发往节点G的数据报文时，通过备用路由将数据报文发回节点D。而主环的路由重新收敛需要一定的时间，在此期间报文转发环路会持续导致转发失败。
发明内容
本申请的目的在于提供一种报文转发方法及设备，避免快速环网保护协议主环上链路故障导致的报文转发环路。
为实现上述目的，本申请提供了一种报文转发方法，该方法包括：基于主网的已收敛路由计算到达子环的主用路由和备用路由；将转发信息表记录的子环内的每个IP地址的下一跳设置为主用路由的下一跳；设置硬件环路切换表项的出端口是连接备用路由的下一跳的端口；确定待转发三层数据报文是主用路由的环路报文；通过硬件环路切换表项中的出端口发送环路报文。
为实现上述目的，本申请还提供了一种报文转发设备，该设备包括：路由模块，用于基于主网的已收敛路由计算到达子环的主用路由和备用路由；表项模块，用于将存储模块中转发信息表记录的子环内的每个IP地址的下一跳设置为主用路由的下一跳；设置存储模块中接入控制表中硬件环路切换表项的出端口是连接备用路由的下一跳的端口；接收模块，用于接收三层数据报文；查找模块，确定待转发三层数据报文是主用路由的环路报文；发送模块，通过硬件环路切换表项中的出端口发送环路报文。
本申请的有益效果在于，在RRPP组网中通过硬件环路切换表项将主环上主用路由出现的环路报文迅速切换到备用路由，无需等待RRPP组网的主环路由重新收敛，避免了报文转发环路。
附图说明
图1为一种典型的快速环网保护协议RRPP组网；
图2为本申请提供的报文转发方法实施例的流程图；
图3所示为本申请提供的快速环网保护协议RRPP的流量切换示意图；
图4所示为本申请提供的报文转发设备实施例的流程图。
具体实施方式
将以多个附图所示的多个例子进行详细说明。在以下详细描述中，多个具体细节用于提供对本申请的全面理解。实例中没有详细地描述已知的方法、步骤、组件以及电路，以免使这些例子的难于理解。
使用的术语中，术语“包括”表示包括但不限于；术语“含有”表示包括但不限于；术语“以上”、“以内”以及“以下”包含本数；术语“大于”、“小于”表示不包含本数。术语“基于”表示至少基于其中一部分。
图2为本申请提供的报文转发方法实施例的流程图，该方法包括以下步骤：
步骤201，基于主网的已收敛路由计算到达子环的主用路由和备用路由；
步骤202，将转发信息表记录的子环内的每个IP地址的下一跳设置为主用路由的下一跳；
步骤203，设置硬件环路切换表项的出端口是连接备用路由的下一跳的端口；
步骤204，确定待转发三层数据报文是主用路由的环路报文；
步骤205，通过硬件环路切换表项中的出端口发送环路报文。
图2所示实施例的有益效果在于，在RRPP组网中通过硬件环路切换表项将主环上主用路由出现的环路报文迅速切换到备用路由，无需等待RRPP组网的主环路由重新收敛，避免了报文转发环路。
图3所示为本申请提供的快速环网保护协议RRPP的流量切换示意图中，
RRPP域包括节点A-节点F所在的主环以及节点A、F、H所在的子环。主环路由收敛后，主环的各节点计算到达子环的两个方向的路由，选择开销小的路由为主用路由，选择开销大的路由为备用路由，通过主用路由转发发往子环的三层报文。
本实施例中，节点E计算的主用路由的路径为：节点E->节点F；节点E计算的备用路由的路径为：节点E->节点D->节点C->节点B->节点A；
节点D计算的主用路由的路径为：节点D->节点E->节点F；节点D计算的备用路由的路径为：节点D->节点C->节点B->节点A；
节点C计算的主用路由的路径为：节点C->节点B->节点A；节点C计算的备用路由的路径为：节点C->节点D->节点E->节点F；
节点B计算的主用路由的路径为：节点B->节点A；节点B计算的备用路由的路径为：节点B->节点C->节点D->节点E->节点F。
各节点在路由表中记录到达子环内各IP地址的下一跳包括主用路由、备用路由，在交换芯片的转发信息表(Forwarding Info Base，FIB)中记录到达子环内各IP地址的下一跳是主用路由上的下一跳。
各节点在各自交换芯片的ACL表中配置环路切换表项，各节点的环路切换表项中，匹配项为三层数据报文的入端口以及三层数据报文的目的IP地址在转发信息表的下一跳的出端口；动作项为通过将连接备用路由的下一跳的端口设置为出端口。
节点B设置的ACL表中环路切换表项：匹配项是入端口B1且出端口B1，动作项是通过B2端口发送。
节点C设置的ACL表中环路切换表项：匹配项是入端口C1且出端口C1，动作项是通过C2端口发送。
节点D设置的ACL表中环路切换表项：匹配项是入端口D2且出端口D2，动作项是通过D1端口发送。
节点E设置的ACL表中环路切换表项：匹配项是入端口E2且出端口E2，动作项是通过E1端口发送。
本申请以节点D为例。
节点E根据备用路由，在ACL表中设置的环路切换表项中：匹配项是入端口E2且出端口E2，动作项是通过E1端口发送。
节点D收到来自终端T1的三层数据报文301时，根据转发信息表的主用路由执行转发。节点D根据三层数据报文301的目的IP地址查找到下一跳的出端口是D2，则通过端口D2发送到主用路由的下一跳节点E。
节点E与节点F间的路径故障，节点E通过端口E1收到待转发的三层数据报文301，根据路由表中的备用路由将收到的三层数据报文301发会节点D，出现环路报文。
这时，主环上路由还未重新收敛，节点D还无法感知到节点E与节点F间的链路故障。节点D仍根据转发信息表中的主用路由执行转发。节点D收到的三层数据报文301目的IP地址查找到下一跳是主用路由的下一跳的出端口D2。
节点D根据报文的入端口D2和出端口D2查找到ACL表中匹配的环路切换表项，则节点D通过端口D1发送到主用路由的下一跳节点C。
节点C根据转发信息表中的主用路由执行转发。节点C收到的三层数据报文301目的IP地址查找到下一跳是主用路由的下一跳的出端口C1，通过出端口C1发送到节点B。节点C收到报文的入端口和出端口不同，无需执行环路报文处理。
节点B根据转发信息表中的主用路由执行转发。节点B收到的三层数据报文301目的IP地址查找到下一跳是主用路由的下一跳的出端口B1，通过出端口B1发送到节点A。节点B收到报文的入端口和出端口不同，也无需执行环路报文处理。最终由节点A在子环内将三层数据报文301发往目的IP终端接入的节点，同现有方式相同，本申请将其合并于此，不再赘述。
当主环的路由重新收敛，如果节点E和节点F之间的链路故障未恢复，节点D只有一条路由到达子环，将其配置在转发信息表，删除ACL表中的环路切换表项。
本申请通过交换芯片的硬件环路切换表项，在RRPP环网出现链路故障且路由重新收敛前，将环路报文快速切换到备用路由的路径上，避免了报文转发环路。
图4所示为本申请提供的报文转发设备实施例的流程图，图4为本申请提供的修改策略路由的路由信息的设备实施例的示意图，该设备40至少包括：网络接口，交换芯片，CPU以及存储器。交换芯片至少包括驱动转发模块、路由信息修改模块。处理器通过运行存储器中的处理器可执行指令用以执行设置模块、控制模块。
路由模块，用于基于主网的已收敛路由计算到达子环的主用路由和备用路由；表项模块，用于将存储模块中转发信息表记录的子环内的每个IP地址的下一跳设置为主用路由的下一跳；设置存储模块中接入控制表中硬件环路切换表项的出端口是连接备用路由的下一跳的端口；接收模块，用于接收三层数据报文；查找模块，确定待转发三层数据报文是主用路由的环路报文；发送模块，通过硬件环路切换表项中的出端口发送环路报文。
存储模块中接入控制表的硬件环路切换表项中，匹配项为三层数据报文入端口是三层数据报文的目的IP地址在转发信息表的下一跳的出端口；动作项为通过将连接备用路由的下一跳的端口设置为出端口。
查找模块，在转发信息表中查找待转发三层数据报文的目的IP地址的下一跳；根据查找到下一跳的出端口和待转发三层数据报文的如端口匹配硬件环路切换表项，确定与匹配项匹配。
路由模块，还用于根据主网重新收敛后重新计算到达子环的新主用路由；表项模块，还用于将转发信息表记录的子环内的每个IP地址的下一跳设置为新主用路由的下一跳。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种报文转发方法，其特征在于，所述方法包括：
基于主网的已收敛路由计算到达子环的主用路由和备用路由；
将转发信息表记录的所述子环内的每个IP地址的下一跳设置为所述主用路由的下一跳；
设置接入控制表中硬件环路切换表项的出端口是连接所述备用路由的下一跳的端口；所述硬件环路切换表项中，匹配项为三层数据报文入端口是所述三层数据报文的目的IP地址在所述转发信息表的下一跳的出端口；动作项为通过将连接所述备用路由的下一跳的端口设置为出端口；
确定待转发三层数据报文是所述主用路由的环路报文；
通过所述硬件环路切换表项中的出端口发送所述环路报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定待转发三层数据报文是所述主用路由的环路报文；
在所述转发信息表中查找待转发三层数据报文的目的IP地址的下一跳；
根据查找到下一跳的出端口和所述待转发三层数据报文的如端口匹配所述硬件环路切换表项，确定与所述匹配项匹配。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述主网重新收敛后重新计算到达所述子环的新主用路由；
将所述转发信息表记录的所述子环内的每个IP地址的下一跳设置为所述新主用路由的下一跳。
4.一种报文转发设备，其特征在于，所述设备包括：
路由模块，用于基于主网的已收敛路由计算到达子环的主用路由和备用路由；
表项模块，用于将存储模块中转发信息表记录的所述子环内的每个IP地址的下一跳设置为所述主用路由的下一跳；设置所述存储模块中接入控制表中硬件环路切换表项的出端口是连接所述备用路由的下一跳的端口；所述硬件环路切换表项中，匹配项为三层数据报文入端口是所述三层数据报文的目的IP地址在所述转发信息表的下一跳的出端口；动作项为通过将连接所述备用路由的下一跳的端口设置为出端口；
接收模块，用于接收三层数据报文；
查找模块，确定待转发三层数据报文是所述主用路由的环路报文；
发送模块，通过所述硬件环路切换表项中的出端口发送所述环路报文。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，
所述查找模块，在所述转发信息表中查找待转发三层数据报文的目的IP地址的下一跳；根据查找到下一跳的出端口和所述待转发三层数据报文的如端口匹配所述硬件环路切换表项，确定与所述匹配项匹配。
6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述路由模块，还用于根据所述主网重新收敛后重新计算到达所述子环的新主用路由；
所述表项模块，还用于将转发信息表记录的所述子环内的每个IP地址的下一跳设置为所述新主用路由的下一跳。
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