[發明專利]路由控制方法和能夠平穩重啟的網絡設備

有效

• 申請號: 201310272100.5
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103532839B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 約翰·加倫·斯卡德;羅斯·W·卡隆
• 申請（專利權）人: 叢林網絡公司
• 主分類號: H04L12/707
• 分類號: H04L12/707;H04L12/703
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 余剛,梁韜

技術領域

本發明涉及計算機網絡，更具體，涉及在網絡設備出現失效（failure）的情況下減小恢復期的技術。

背景技術

計算機網絡是交換數據并且共享資源的互連計算裝置的集合。在基于包（packet）的網絡例如互聯網中，計算裝置通過將數據分成稱為包的小塊來通信數據，該包從源裝置跨網絡個別地路由到目的地裝置。目的地裝置從包提取數據并將該數據組裝成其原始形式。將數據分成包使得源裝置能夠僅重新發送可能在傳輸期間丟失的這些個別包。

在網絡內的某些裝置例如路由器維持描述通過網絡的路線的路由信息。每條路線都定義在網絡上兩個位置之間的路徑。根據路由信息，路由器可以生成轉發信息，該轉發信息由路由器用來中繼流過網絡的包，并且更具體地，中繼流動到下一跳（next?hop）的包。關于包的轉發，源自網絡路由器的“下一跳”通常是指沿給定路線的下游鄰近裝置。一旦接收到輸入包，路由器檢查在該包內的信息從而為該包識別目的地。基于目的地，路由器根據轉發信息來轉發包。

一些計算機網絡例如互聯網、管理域或網絡經常包括根據已定義路由協議交換路由信息的許多路由器。已定義路由協議的例子尤其可包括邊界網關協議（BGP）、中間系統到中間系統（IS-IS）協議以及開放式最短路徑優先（OSPF）協議。當兩個路由器初始連接時，路由器交換路由信息并且從已交換路由信息生成轉發信息。特別地，兩個路由器發起路由通信“會話”，它們經該路由通信“會話”根據已定義路由協議交換路由信息。路由器經路由協議繼續通信，從而遞增更新路由信息，進而，根據在更新的路由信息中表明的網絡拓撲的變化來更新它們的轉發信息。例如，路由器可以發送更新消息從而告知新近可用的路線或通知一些路線不再可用。

利用BGP的計算機網絡在網絡節點之間基于帶有數據包的尋址信息來引導該數據包。BGP網絡可以包括一個或多個路由器、節點和端點設備（例如服務器、打印機和計算機）。在BGP網絡內的路由器中的一些可以一起集合成冗余集群（redundant?cluster）。在BGP網絡內的每個路由器都通常根據存儲在路由器中的路線和數據包的目的地地址來轉發包。

在失效路由器導致路由信息會話失敗的情況下，即會話錯誤或“失靈（goes?down）”的情況下，未失效路由器可以選擇通過計算機網絡的一條或更多可替換路線，從而避開失效路由器并且繼續轉發包流。特別地，未失效路由器可以更新內部路由信息從而反映該失效，基于已更新路由信息執行路線解析從而選擇一條或更多的可替換路線，基于已選擇路線更新其轉發信息，并且發送一個或多個更新消息從而向該路由器的對等體路由器（peer?router）告知不再可用的路線。進而，接收路由器更新它們的路由和轉發信息，并且向它們的對等體發送更新消息。該過程繼續并且更新信息可以向外傳播，直到其到達在網絡內的路由器中的全部。在大型網絡中的路由信息可能在由于臨時振蕩（即在路由信息內發生的改變）引起的網絡失效后直到其收斂于反映當前網絡拓撲之前，要花費很長時間來收斂于穩定狀態。在路由信息內的這些振蕩經常稱為“擺動（flaps）”，并且會導致顯著的問題，包括網絡連通性的間歇丟失、丟包增多以及等待時間。

作為用于減小失效影響的一種技術，一些路由器支持“平穩重啟”，其是指在重啟與可能已失效的對等體路由器的路由通信會話時保存轉發信息的能力。當建立路由通信會話時，支持平穩重啟的路由器可以告知對等體路由器該能力并且可以指定重啟時間。重啟時間是路由器在先前會話的失效之后重新建立路由通信會話的估計時間。一旦路由通信會話失效，未失效路由器（surviving?router）基于失效路由器很快重新建立路由通信會話的預期，保存來自失效路由器的當前在其轉發平面中的任何轉發信息。即，未失效路由器在路由通信會話失效的情況下在“寬限期（grace?period）”將失效路由器維持在剩余路由器的轉發路徑內。在寬限期，失效路由器保存在失效之前存在的狀態下的轉發信息，并且可以重新獲知網絡拓撲并重新計算其路由信息和轉發信息。因此，未失效路由器不需要尋找可替換路線，除非失效路由器不在告知的重啟時間內重新建立路由通信會話。此外，未失效路由器在平穩重啟間隔期間不向網絡傳播失效路由器狀態的改變。結果，可以減小由于網絡內的路由擺動導致的路由不穩定性。

發明內容