專利名稱：構造保護隧道路由的方法
技術領域：
本發(fā)明 一般地涉及互聯(lián)網(wǎng)技術領域，尤其涉及構造保護隧道路由的技術。
背景技術：
很多新的網(wǎng)絡實時應用要求互聯(lián)網(wǎng)通信不能發(fā)生較長時間的中斷。然 而，當互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)生故障的時候，目前的域內(nèi)路由協(xié)議需要幾秒的時間來 重新建立路由，導致互聯(lián)網(wǎng)通信發(fā)生幾秒的中斷。為了縮短通信的中斷時 間，需要引入一種新技術，使得當互聯(lián)網(wǎng)發(fā)生故障時，在域內(nèi)路由協(xié)議重 新建立路由的時間內(nèi)，將數(shù)據(jù)分組在事先計算好的備用路徑中進行傳輸。
隧道技術是一種通過使用互聯(lián)網(wǎng)的基礎設施在網(wǎng)絡之間傳遞數(shù)據(jù)的方 式，具有隱藏原有地址、將數(shù)據(jù)流強制送到特定的地址、提供數(shù)據(jù)安全支 持等特性。目前，快速重路由已有一些研究成果，已經(jīng)建立相應的國際標
準，例如RFC3卯6、 RFC5286等。然而RFC3卯6僅提出了快速重路由的框 架和一些指導性的原則，RFC5286提出了一種快速重路由算法，但沒有采 用隧道4支術。

發(fā)明內(nèi)容
因此，目前需要一種構造保護隧道路由的方法。
為了解決上述問題之一，本發(fā)明提出了 一種構造保護隧道路由的方法， 該方法包括以下步驟獲取以第一路由器節(jié)點為根路由器節(jié)點的第一路徑 樹；以所述第 一路徑樹中的第二路由器節(jié)點為根路由器節(jié)點構造第二路徑 樹，并在所述第二路徑樹中對所述第一路由器節(jié)點及其下游路由器節(jié)點做 標記；根據(jù)所述第一路徑樹與所述標記確定所述第二路由器節(jié)點的隧道中 轉(zhuǎn)點；以及根據(jù)所述隧道中轉(zhuǎn)點構造所述第二路由器節(jié)點的保護隧道路由。根據(jù)本發(fā)明的實施例，該方法還包括在獲取所述第一路徑樹之后， 啟動備用路徑計算計時器；如果所述計時器超時前網(wǎng)絡的拓樸結構發(fā)生了 變化，則重新獲取所述第一路徑樹；以及如果所述計時器超時，則啟動所 述第二路徑樹的構造。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述第一路徑樹和/或所述第二路徑樹通過開放 最短路徑優(yōu)先協(xié)議構造。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，根據(jù)所述隧道中轉(zhuǎn)點構造保護隧道路由的步驟 包括使用開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議根據(jù)所述隧道中轉(zhuǎn)點構造保護隧道路由。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，構造所述第二路徑樹的步驟還包括判斷所述 第一路徑樹中是否有尚未計算的路由器節(jié)點，如果有尚未計算的路由器節(jié) 點，則選擇所述尚未計算的路由器節(jié)點中的 一個作為所述第二路由器節(jié)點。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法還包括在構造所述第二路由器節(jié)點 的隧道保護路由之后，繼續(xù)判斷所述第 一 路徑樹中是否有尚未計算的路由 器節(jié)點。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，確定所述隧道中轉(zhuǎn)點的步驟包括查找所述第 一路徑樹中與所述第二路由器節(jié)點不在同 一分支上的路由器節(jié)點，將其中 未做標記且路由權值最小的路由器節(jié)點作為所述隧道中轉(zhuǎn)點。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，確定所述隧道中轉(zhuǎn)點的步驟包括將隧道中轉(zhuǎn) 點賦值為空值；判斷所述第一路徑樹中是否有未檢查的路由器節(jié)點；如果 有未檢查的路由器節(jié)點，則在所述未檢查的路由器節(jié)點與所述第二路由器 節(jié)點不在同 一分支，所述未檢查的路由器節(jié)點在所述第二路徑樹中未作標 記，并且所述隧道中轉(zhuǎn)點為空值或所述未檢查的路由器節(jié)點的路由權值小 于所述隧道中轉(zhuǎn)點的路由權值時，將所述未檢查的路由器節(jié)點賦值給所述 隧道中轉(zhuǎn)點，否則，繼續(xù)判斷所述根路由器節(jié)點路徑樹中是否有未檢查的 路由器節(jié)點；如果沒有未檢查的路由器節(jié)點，則判斷所述隧道中轉(zhuǎn)點是否 為空值，如果不為空值，則查找所述第一路由器節(jié)點與所述隧道中轉(zhuǎn)點相 連的接口地址，將所述第二路由器節(jié)點公告的前綴的隧道中轉(zhuǎn)點設置為所 述接口地址，構造保護隧道路由；如果所述隧道中轉(zhuǎn)點為空值，則不構造 保護隧道^^由。
5本發(fā)明所提出的計算隧道保護路由的方法具有實現(xiàn)簡單、計算開銷小 的特點。
此外，本發(fā)明的計算隧道保護路由的方法能夠快速地為每個能夠利用 隧道方式保護目的地的IP地址前綴計算出保護隧道的中轉(zhuǎn)點、并構造保護 隧道路由，推動了自治系統(tǒng)內(nèi)部快速重路由的技術，并有效提高了網(wǎng)絡的 抗故障能力。


本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結合附圖對實施例的描
述中將變得明顯和容易理解，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的構造保護隧道路由的方法的流程
圖2為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的構造保護隧道路由的方法的流程 圖；以及
圖3為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的構造保護隧道路由的方法的示意圖。
具體實施例方式
下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出。下 面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解 釋為對本發(fā)明的限制。
需要注意的是，本發(fā)明所提出的構造保護隧道路由的方法可以應用于 多種路由協(xié)議中，為了清楚和簡單的目的，本發(fā)明的實施例僅以開放最短 路徑優(yōu)先協(xié)議作為示例進行說明。
作為本發(fā)明的 一個實施例，構造保護隧道路由的方法包括以下步驟
獲取以第一路由器節(jié)點為根路由器節(jié)點的第一路徑樹；
以第 一路徑樹中的第二路由器節(jié)點為根路由器節(jié)點構造第二路徑樹， 并在第二路徑樹中對第 一 路由器節(jié)點及其下游路由器節(jié)點做標記，其中某
路由器節(jié)點A的下游路由器節(jié)點是指這樣的節(jié)點根路由器節(jié)點到該下游路由器節(jié)點的最短路徑必然經(jīng)過該路由器節(jié)點A;
根據(jù)第 一路徑樹與所述標記確定第二路由器節(jié)點的隧道中轉(zhuǎn)點；以及 根據(jù)隧道中轉(zhuǎn)點構造第二路由器節(jié)點的保護隧道路由。 如圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的構造保護隧道路由的方法的 流程圖。作為本發(fā)明的一個實施例，該方法運行開》文最短5^徑伊乙先協(xié)*議的 路由器S完成路由計算后保存以S為根路由器節(jié)點的最短路徑樹SPT(S); 對于SPT(S)中的每個路由器節(jié)點D計算一棵最短路徑樹，并在其中標記S 和S的下游路由器節(jié)點；訪問SPT(S)中與D不在同一分支上的節(jié)點，尋找 其中未做標記且路由權值最小的節(jié)點作為隧道中轉(zhuǎn)點，并基于隧道中轉(zhuǎn)點 的地址構造保護隧道路由。作為本發(fā)明的一個實施例，SPT(S)中與D在同 一分支上的節(jié)點是指這樣的節(jié)點節(jié)點S到該節(jié)點的最短路徑上的第一個 節(jié)點與節(jié)點S到節(jié)點D的最短路徑上的第 一個節(jié)點相同。作為本發(fā)明的一 個實施例，路由權值是指該路由上所有鏈路權值之和，鏈路權^直可以包括 大于0且小于65535的整數(shù)，標識著使用此鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)分組時的開銷。
作為本發(fā)明的一個實施例，運行開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議的^各由器S完 成路由計算后，啟動計時器來控制備用路徑的計算。如果計時器超時前網(wǎng) 絡的拓樸結構發(fā)生了變化，則開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議重新計算路由，否則 開始下述的計算備用路徑的過程。
如圖1所示，該方法包括以下步驟
運行開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議的路由器S完成路由計算后，保存以S為 根節(jié)點的最短路徑樹SPT(S)，并啟動備用路徑計算計時器；
如果計時器超時，則對于SPT(S)中的每個路由器節(jié)點D做如下操作
計算以D為根節(jié)點的最短路徑樹SPT(D),并在SPT(D)中將S和S的 下游路由器節(jié)點做標記；
檢查SPT(S)中與D不在同一分支上的路由器節(jié)點的標記和路由權值， 記錄下這樣的路由器節(jié)點T: T在SPT(D)中沒有被做標記且T的路由權值 最小，判斷是否存在沒有做標記的節(jié)點；
如果存在沒有做標記的節(jié)點，則將D公告的前綴作為目的地址，T的 地址作為這些目的地址的隧道中轉(zhuǎn)節(jié)點的地址，按照此方法構造保護隧道路由；
如果不存在沒有做標記的節(jié)點，則不構造到D的保護隧道^各由。
以上選擇未做標記且路由權值最小的路由器節(jié)點作為隧道中轉(zhuǎn)點僅是
本發(fā)明的一個實施例，在具體實施過程中，也可以考慮其他條件，如節(jié)點
功耗等等。
如圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的構造保護隧道^各由的方法的 流程圖。該方法包括以下步驟
使用開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議的路由器計算完路由后，保存以本路由器 S為根節(jié)點的最短路徑樹SPT(S),并啟動計時器；
判斷SPT(S)中是否有尚未計算的路由器節(jié)點如果SPT(S)中有尚未計 算的路由器節(jié)點D，則計算以D為根節(jié)點的最短路徑樹SPT(D)，然后在 SPT(D)中將S和S的下游路由器節(jié)點做標記；接著將T賦值為空值，開始 判斷SPT(S)中是否有未檢查的路由器節(jié)點；
如果SPT(S)中有未檢查的路由器節(jié)點A，則當A與D在S中不屬于同 一分支，并且A在SPT(D)中未4故標記，并且T為空值或A的^各由權值小 于T的路由權值時，將A賦值給T，然后繼續(xù)判斷SPT(S)中是否有未檢查 的路由器節(jié)點。否則繼續(xù)判斷SPT(S)中是否有未檢查的路由器節(jié)點；
如果SPT(S)中沒有未檢查的路由器節(jié)點，則判斷T是否為空值。如果 T不為空值，則查找S到T的最短路徑與T相連的接口地址Addr—T,然后 將D公告的所有前綴的隧道中轉(zhuǎn)點設置為Addr—T，構造保護隧道路由，然 后繼續(xù)判斷SPT(S)中是否有尚未計算的路由器節(jié)點；
如果SPT(S)中沒有尚未計算的路由器節(jié)點，則計算過程結束。
如圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的構造保護隧道^各由的方法的 示意圖。如圖3所示，路由器10.0.0.1在開放最短路徑優(yōu)先協(xié)i義計算完路 由后保存以10.0.0.1為根節(jié)點的最短路徑樹SPT(10.0.0.1)并啟動計時器。當 計時器超時的時候開始計算備用路徑。
對于路由器節(jié)點10.0.0.3,計算以10.0.0.3為根節(jié)點的最短路徑樹 SPT(10.0.0.3),并將節(jié)點10.0.0.1做標記。然后檢查SPT(10.0.0.1)中的節(jié)點，找到與10.0.0.3不在同一分支且在SPT(10.0.0.3)中沒有做標記的節(jié)點 10.0.0.2。接著查找10.0.0.1到10.0.0.2的最短路徑與10.0.0.2相連的接口地 址192.168.1.2,然后將10.0.0.3公告的前綴192.168.5.0/24的隧道中轉(zhuǎn)點設 置為192.168.1.2，構造出一條保護隧道路由。
10.0.0.1對于路由器節(jié)點10.0.0.2的計算過程與上述過程類似。網(wǎng)絡中 另外兩個路由器節(jié)點10.0.0.2與10.0.0.3構造保護隧道路由的過程與 10.0.0.1類似。計算完的保護隧道路由為發(fā)生故障時快速使用備用路徑傳送 輸數(shù)據(jù)分組打下了基礎。當192.168.2.1與192.168.2.2之間的鏈3各發(fā)生故障 時，路由器10.0.0.1便可以立即將從主機192.168.4.1發(fā)往192.168.5.1的分 組通過P遂道發(fā)送到192.168.1.2，利用10.0.0.2將分組送達目的地，而不使 用通常的轉(zhuǎn)發(fā)接口 192.168.2.1，從而避免了數(shù)據(jù)分組經(jīng)過發(fā)生古丈障的鏈路。
算開銷小的特點，能夠在采用基于IP隧道的保護技術的路由器上快速地良 好地運行，并且能夠良好運用在各種拓樸結構下的路由保護情況。本發(fā)明 的實施例能夠快速地為每個能夠利用隧道方式保護目的地的IP;l也址前綴計 算出保護隧道的中轉(zhuǎn)點并構造保護隧道路由，推動了自治系統(tǒng)內(nèi)部快速重 路由的技術發(fā)展，有效提高了網(wǎng)絡的抗故障能力。本發(fā)明的實施例所提出 的構造保護隧道路由的方法可以運用在目前存在的各種路由器中，也可應 用于下一代網(wǎng)絡建設。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領域的普通技術人員 而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例 進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權利要求及其等 同限定。
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權利要求
1、一種構造保護隧道路由的方法，該方法包括以下步驟獲取以第一路由器節(jié)點為根路由器節(jié)點的第一路徑樹；以所述第一路徑樹中的第二路由器節(jié)點為根路由器節(jié)點構造第二路徑樹，并在所述第二路徑樹中對所述第一路由器節(jié)點及其下游路由器節(jié)點做標記；根據(jù)所述第一路徑樹與所述標記確定所述第二路由器節(jié)點的隧道中轉(zhuǎn)點；以及根據(jù)所述隧道中轉(zhuǎn)點構造所述第二路由器節(jié)點的保護隧道路由。
2、 根據(jù)權利要求1所述的構造保護隧道路由的方法，其特征在于，還 包括在獲取所述第一路徑樹之后，啟動備用路徑計算計時器； 如果所述計時器超時前網(wǎng)絡的拓樸結構發(fā)生了變化，則重新獲取所述 第一路徑樹；以及如果所述計時器超時，則啟動所述第二路徑樹的構造。
3、 根據(jù)權利要求1所述的構造保護隧道路由的方法，其特征在于，所 述第一路徑樹和/或所述第二路徑樹通過開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議構造。
4、 根據(jù)權利要求1所述的構造保護隧道路由的方法，其特征在于，根 據(jù)所述隧道中轉(zhuǎn)點構造保護隧道路由的步驟包括使用開放最短路徑優(yōu)先協(xié)議根據(jù)所述隧道中轉(zhuǎn)點構造保護隧道路由。
5、 根據(jù)權利要求1所述的構造保護隧道路由的方法，其特征在于，構 造所述第二路徑樹的步驟還包括判斷所述第一路徑樹中是否有尚未計算的路由器節(jié)點，如果有尚未計 算的路由器節(jié)點，則選擇所述尚未計算的路由器節(jié)點中的一個作為所述第 二路由器節(jié)點。
6、 根據(jù)權利要求5所述的構造保護隧道路由的方法，其特征在于，所 述方法還包括在構造所述第二路由器節(jié)點的隧道保護路由之后，繼續(xù)判斷所述第一路徑樹中是否有尚未計算的路由器節(jié)點。
7、 根據(jù)權利要求1所述的構造保護隧道路由的方法，其特征在于，確 定所述隧道中轉(zhuǎn)點的步驟包括查找所述第一路徑樹中與所述第二路由器節(jié)點不在同一分支上的路由 器節(jié)點，將其中未做標記且路由權值最小的路由器節(jié)點作為所述隧道中轉(zhuǎn)點。
8、 根據(jù)權利要求7所述的構造保護隧道路由的方法，其特征在于，確 定所述隧道中轉(zhuǎn)點的步驟包括將隧道中轉(zhuǎn)點賦值為空值；判斷所述第 一路徑樹中是否有未檢查的路由器節(jié)點； 如果有未檢查的路由器節(jié)點，則在所述未檢查的路由器節(jié)點與所述第 二路由器節(jié)點不在同一分支，所述未檢查的路由器節(jié)點在所述第二路徑樹 中未作標記，并且所述隧道中轉(zhuǎn)點為空值或所述未檢查的路由器節(jié)點的路 由權值小于所述隧道中轉(zhuǎn)點的路由權值時，將所述未檢查的路由器節(jié)點賦 值給所述隧道中轉(zhuǎn)點，否則，繼續(xù)判斷所述根路由器節(jié)點路徑樹中是否有 未檢查的路由器節(jié)點；如果沒有未檢查的路由器節(jié)點，則判斷所述隧道中轉(zhuǎn)點是否為空值， 如果不為空值，則查找所述第一路由器節(jié)點與所述隧道中轉(zhuǎn)點相連的接口 地址，將所述第二路由器節(jié)點公告的前綴的隧道中轉(zhuǎn)點設置為所述接口地 址，構造保護隧道路由；如果所述隧道中轉(zhuǎn)點為空值，則不構造保護隧道 路由。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種構造保護隧道路由的方法，包括以下步驟獲取以第一路由器節(jié)點為根路由器節(jié)點的第一路徑樹；以所述第一路徑樹中的第二路由器節(jié)點為根路由器節(jié)點構造第二路徑樹，并在所述第二路徑樹中對所述第一路由器節(jié)點及其下游路由器節(jié)點做標記；根據(jù)所述第一路徑樹與所述標記確定所述第二路由器節(jié)點的隧道中轉(zhuǎn)點；以及根據(jù)所述隧道中轉(zhuǎn)點構造所述第二路由器節(jié)點的保護隧道路由。本發(fā)明所提出的構造保護隧道路由的方法實現(xiàn)簡單，開銷小。
文檔編號H04L12/56GK101621468SQ200910090918
公開日2010年1月6日 申請日期2009年8月14日 優(yōu)先權日2009年8月14日
發(fā)明者徐明偉, 琦 李, 芫 楊 申請人:清華大學