[發明專利]TRILL廣播網絡中組播分發樹的計算方法及系統

有效

• 申請號: 201410444317.4
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104270315B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 汪嚴寒;程友清;汪懷坤
• 申請（專利權）人: 武漢烽火網絡有限責任公司
• 主分類號: H04L12/761
• 分類號: H04L12/761;H04L12/753
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙)11221
• 代理人: 魏殿紳,龐炳良

技術領域

本發明涉及通信技術中的TRILL(Transparent interconnection of Lots of Links，多鏈接透明互聯)領域，具體涉及一種TRILL廣播網絡中組播分發樹的計算方法及系統。

背景技術

傳統二層網絡(L2)通過STP處理網絡拓撲環路，STP(Spanning Tree Protocol，生成樹協議)的工作方法為：通過阻止端口，所有的冗余鏈路不進行數據轉發。該工作方法雖然能夠解決二層數據環路的問題，但是造成了帶寬資源的浪費；與此同時，在網絡拓撲變化的情況下，STP的收斂速度較慢，難以滿足數據中心業務的高可靠性要求。因此，STP已經不再適合融合網絡或超大型數據中心的擴展；為了解決STP使用時存在的問題，TRILL應運而生。

2004年5月，互聯網工程任務提出TRILL技術，TRILL將成熟的三層路由控制算法ISIS(Intermediate System to Intermediate System，中間系統到中間系統協議)應用至二層網絡、并認知網絡的拓撲結構，具體方法為：將原先的L2報文添加新的封裝(隧道封裝)后，轉換至新地址空間、并進行轉發。由于新地址的路由屬性與IP類似，因此采用新地址空間轉發能夠規避STP/MSTP(MSTP(Multiple Spanning Tree Protocol，多生成樹協議)等技術的缺陷，進而實現強壯的大規模二層組網。

RB(Route Bridge，路由交換機或路由橋)是運行TRILL協議的交換機，即具有路由轉發設備的網橋設備，由RB構建的網絡稱為TRILL campus。參見圖1所示，RB在TRILL campus中使用時的路由計算方法包括以下步驟：

S101：所有RB設備相互發送Hello報文建立鄰接關系、并選舉DRB設備，所有的RB設備將LSP報文(Link State Protocol，鏈路狀態協議報文)發送給DRB(Designated Route Bridge，指定路由橋)設備，當某RB設備的LSP報文發生更新時，RB設備將更新的LSP報文打上廣播頭在TRILL網絡中廣播，DRB設備接收到LSP報文后對比自己的鏈路狀態數據庫決定是否更新LSP報文。

S102：DRB設備更新LSDB(Link State Datebase，鏈路狀態數據庫)，當CSNP報文定時器超時后，將CSNP報文(Complete Sequence Number PDU，完全序列號報文)在TRILL網絡中廣播。

S103：收到CSNP報文的RB設備對比自己的LSDB，若有需要更新的部分，則向DRB設備發送PSNP報文(Partial Sequence Number PDU，部分序列號報文)請求需更新的部分。

S104：收到PSNP報文的DRB設備向請求的RB設備發送LSP報文，其中LSP報文中包含此RB設備請求的部分鏈路狀態信息，鏈路狀態數據庫達成一致后，各RB分別根據自己的鏈路狀態數據庫采用最短路徑優先算法計算路由。

在廣播鏈路中，未知單播報文、組播報文和廣播報文的分發均需要通過分發樹實現報文的轉發。分發樹的計算過程如下：當網絡中各鏈路狀態數據庫收斂后，先根據nickname攜帶的根優先級選舉一個root RB(根優先級最高的nickname標示的RB)，root RB能夠在LSP中發布nickname列表指定分發樹樹根。nickname列表若未指定分發樹樹根，則以根優先級最高的n(在LSP中攜帶了分發樹計算數量的信息，root RB希望整網計算的分發樹的數量與網絡中各RB支持的最多能計算的分發樹數量中的最小值)個RB為分發樹的樹根。各RB分別以n個分發樹樹根為源節點，計算整網其它所有節點的最短路徑樹。由于LSDB在全網絡中是同步的，因此在分發樹樹根確定的情況下，各RB設備基于最短路徑優先算法計算出的分發樹是相同的。

但是，每臺RB設備分別計算分發樹消息，會浪費大量的CPU資源，與此同時，鏈路鏈接狀態發生變化時，變化的RB設備需向DRB設備發送LSP報文通報鏈路變化情況，DRB設備等待CSNP定時器超時后生成新的CSNP報文廣播給鏈路上所有RB設備，RB設備收到的CSNP報文后對比自己的鏈路狀態數據庫。部分需更新的RB設備向DRB設備發送PSNP報文，DRB設備收到請求報文后返回相應的鏈路狀態協議報文LSP，使鏈路上RB維護的鏈路狀態數據庫收斂，收斂過程中需要傳送大量的LSP報文，不僅浪費大量的鏈路帶寬資源，而且延長了收斂時間。

發明內容