[發(fā)明專利]實現(xiàn)下一跳的配置數(shù)據(jù)分離的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410393712.4
• 申請日: 2014-08-11
• 公開（公告）號: CN104125147B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 饒冀;袁炳根;吳清堅;劉瑩;申智勇
• 申請（專利權(quán)）人: 烽火通信科技股份有限公司
• 主分類號: H04L12/701
• 分類號: H04L12/701;H04L12/723;H04L12/24
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務(wù)所(普通合伙)11221
• 代理人: 魏殿紳,龐炳良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體說是實現(xiàn)下一跳的配置數(shù)據(jù)分離的方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)代高性能路由器架構(gòu)都將控制平面和數(shù)據(jù)平面從物理上區(qū)分開來，控制平面和數(shù)據(jù)平面分別有獨立的處理器和內(nèi)存。控制平面的功能是運行路由協(xié)議、維護路由數(shù)據(jù)庫并生成FIB(Forward Information Base，轉(zhuǎn)發(fā)信息庫)表，并負(fù)責(zé)將FIB表下發(fā)到數(shù)據(jù)平面。數(shù)據(jù)平面根據(jù)收到的FIB表中的配置數(shù)據(jù)完成對網(wǎng)絡(luò)處理器的物理轉(zhuǎn)發(fā)表項的維護更新操作，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)報文的獨立轉(zhuǎn)發(fā)。

在數(shù)據(jù)平面中，為了解決路由多路徑負(fù)載分擔(dān)及VPN下一跳快速收斂等問題，在網(wǎng)絡(luò)處理器的路由查找轉(zhuǎn)發(fā)流程設(shè)計上，將路由前綴與下一跳信息分離，在路由前綴表的表項中僅提供下一跳表的索引指針。網(wǎng)絡(luò)處理器在對數(shù)據(jù)報文進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)時，先根據(jù)數(shù)據(jù)報文攜帶的目的IP及所屬的VRF ID(VPN路由轉(zhuǎn)發(fā)表ID)信息查找路由前綴表，然后再根據(jù)路由前綴表中的下一跳表的索引指針(下一跳索引)找到下一跳表的表項的存放位置，這樣通過逐級查找完成報文的封裝與轉(zhuǎn)發(fā)工作。

為適應(yīng)數(shù)據(jù)平面的下一跳分離特征(指路由前綴與下一跳信息分離)，控制平面在下發(fā)FIB表時，也相應(yīng)將FIB表中的配置數(shù)據(jù)從邏輯上分割成若干個有獨立意義的配置塊，如路由配置塊、VRF(VPN路由轉(zhuǎn)發(fā)表)標(biāo)簽配置塊、LSP(標(biāo)記交換路徑)配置塊、及L2封裝配置塊等。FIB表中的配置數(shù)據(jù)的多級分離使得系統(tǒng)架構(gòu)更為清晰，從實際操作上為路由多路徑負(fù)載分擔(dān)及VPN下一跳快速收斂等需求 提供了有利條件。

但是，由于物理轉(zhuǎn)發(fā)表項的維護工作由數(shù)據(jù)平面獨立完成，控制平面不可見，因此在下發(fā)各配置塊時，控制平面不得不受到配置塊下發(fā)順序的約束。例如，欲將一條VPN路由生效，控制平面必須按照順序，先下發(fā)關(guān)聯(lián)的LSP配置塊，再下發(fā)VRF標(biāo)簽配置塊，最后下發(fā)路由配置塊，如此才能保證數(shù)據(jù)平面在進(jìn)行多級表項的更新與關(guān)聯(lián)時，下級查找表的索引已經(jīng)準(zhǔn)備好。由此可見，各配置塊之間存在著緊耦合關(guān)系，而這種緊耦合關(guān)系嚴(yán)重制約了控制平面的配置數(shù)據(jù)下發(fā)效率，最終影響到整個設(shè)備(高性能路由器)的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供實現(xiàn)下一跳的配置數(shù)據(jù)分離的方法，解除對具有緊耦合關(guān)系的配置塊之間下發(fā)順序要求的約束，提高控制平面的配置數(shù)據(jù)下發(fā)效率，從而改善整個設(shè)備的工作效率。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

實現(xiàn)下一跳的配置數(shù)據(jù)分離的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，為每個下一跳配置塊維護一個綁定計數(shù)，該綁定計數(shù)用于對指向該下一跳配置塊的所有關(guān)聯(lián)配置塊的總數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計計數(shù)，

步驟2，為下一跳配置塊增加一種新的狀態(tài)“偽存在”狀態(tài)，任意時刻下,各下一跳配置塊的狀態(tài)屬性為如下三種之一，形成三態(tài)機制：

(1)“不存在”狀態(tài)：即初始狀態(tài)，該下一跳配置塊尚未從控制平面生成和下發(fā)，此時數(shù)據(jù)平面無該下一跳配置塊的任何配置數(shù)據(jù)信息；

(2)“存在”狀態(tài)：該下一跳配置塊已從控制平面下發(fā)，并由數(shù)據(jù)平面生效，此時數(shù)據(jù)平面已存儲該下一跳配置塊的相關(guān)配置數(shù) 據(jù)，并已完成物理轉(zhuǎn)發(fā)表項的申請和寫表操作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)報文的正常轉(zhuǎn)發(fā)；

(3)“偽存在”狀態(tài)：數(shù)據(jù)平面尚未收到從控制平面下發(fā)的該下一跳配置塊的配置數(shù)據(jù)，該下一跳配置塊由數(shù)據(jù)平面內(nèi)部生成，并占用相應(yīng)物理轉(zhuǎn)發(fā)表項的資源，但此時物理轉(zhuǎn)發(fā)表項被置為無效狀態(tài)，不能進(jìn)行報文轉(zhuǎn)發(fā)；

步驟3，基于三態(tài)機制實現(xiàn)物理轉(zhuǎn)發(fā)表項的維護管理，以有限狀態(tài)機的方式定義配置塊的三種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移流程，基于該有限狀態(tài)機實現(xiàn)下一跳配置數(shù)據(jù)的解耦。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，步驟1中所述下一跳配置塊為：VRF標(biāo)簽配置塊、LSP配置塊或L2封裝配置塊。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述的下一跳配置塊“偽存在”狀態(tài)，是由數(shù)據(jù)平面自主產(chǎn)生和維護的一種內(nèi)部狀態(tài)，其觸發(fā)條件是：在解除對控制平面配置塊下發(fā)順序約束的前提下，數(shù)據(jù)平面在收到關(guān)聯(lián)的下一跳配置塊之前，先收到了路由配置塊數(shù)據(jù)，其產(chǎn)生的直接結(jié)果是為下一跳配置塊預(yù)留了相應(yīng)物理轉(zhuǎn)發(fā)表項的資源。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述基于三態(tài)機制實現(xiàn)物理轉(zhuǎn)發(fā)表項的維護管理具體包括：