專利名稱：一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的多路徑建立和轉(zhuǎn)發(fā)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的多路徑建立和轉(zhuǎn)發(fā)的方法，屬于計(jì)算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)是由若干的自治域(AS-Autonomous System)組成的，域間路 由協(xié)議主要是Boarder Gateway Protocol(BGP)，它負(fù)責(zé)把各個(gè)域的路由信息 在域間擴(kuò)散。BGP是一個(gè)路徑矢量(Path-Vector)協(xié)議，因?yàn)樵贐GP的路由信 息中包含著叫AS一path的路徑屬性，它記錄了這條路徑所經(jīng)過的自治域號(hào) (AS Number)。目前的BGP協(xié)議只允許到達(dá)同一 目的，計(jì)算出一條路徑 信息，即單路徑協(xié)議。而實(shí)際的互聯(lián)網(wǎng)中存在非常豐富的路徑，如果可以自 如地在多條路徑上傳送數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)的有效性和可靠性都會(huì)得到很大的提 高。
目前的Cisco公司和Juniper公司的Walton等人提出了運(yùn)用BGP通告多 路徑的方法，也采用了路徑標(biāo)識(shí)(Path Identifier)的方式區(qū)分同一目的的多條 路徑，而其中的路徑標(biāo)識(shí)只是本地有效的標(biāo)識(shí)，沒有任何語義，無法進(jìn)行輔 助全局性選路。Rensselaer Polytechnic Institute大學(xué)的Kaur等人提出用全局 有效的路徑標(biāo)識(shí)(PathID)標(biāo)識(shí)路徑，顯式路由的方式路由，而其中把多路徑 轉(zhuǎn)發(fā)表和傳統(tǒng)的單路徑轉(zhuǎn)發(fā)表組成了一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)表，以<目的前綴，入路徑標(biāo) 識(shí)，出端口，出路徑標(biāo)識(shí)>組成，沒有具體路徑建立的過程。其中的查詢的 方式是先用最長(zhǎng)前綴匹配的方式查詢目的前綴，之后查詢路徑標(biāo)識(shí)。這種方 式效率較低，直接就可以查詢路徑標(biāo)識(shí)就可以確定準(zhǔn)發(fā)端口；并且這種轉(zhuǎn)發(fā) 表結(jié)構(gòu)，占用空間也較大，因?yàn)橛星熬Y不同，路徑相同的表項(xiàng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于改進(jìn)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié) 議的多路徑建立和轉(zhuǎn)發(fā)的方法。
3本發(fā)明的目的通過以下措施來達(dá)到
允許域間路由協(xié)議對(duì)同一目的選擇多條路徑，不同的路由經(jīng)過不同自治 域路徑；每一條路由用一個(gè)路徑標(biāo)識(shí)(PathID)標(biāo)記，用其與其他到同一目的 路由區(qū)分；路徑標(biāo)識(shí)是由本自治域到目的自治域順次經(jīng)過自治域路號(hào)組成的 自治域路徑(AS Path)的哈希(hash)得到的；通過協(xié)議的路由更新和對(duì)路由更 新的處理完成多路徑的建立；并得到以〈路徑標(biāo)識(shí)(Path ID)，出端口(Outgoing Interface),下一跳路徑標(biāo)識(shí)(Next Path ID)〉三元組為轉(zhuǎn)發(fā)項(xiàng)的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表； 下一跳路徑標(biāo)識(shí)為沿路徑的下一個(gè)自治域到到目的自治域順次經(jīng)過自治域 路號(hào)組成的自治域路徑(AS Path)的哈希值；數(shù)據(jù)的發(fā)送端在多路徑中選擇路 徑，后續(xù)的路由器根據(jù)發(fā)送端選擇的路徑進(jìn)行具體的轉(zhuǎn)發(fā)。
其中多路徑建立方法為域間路由協(xié)議的路由更新中包含一個(gè)新的路徑 屬性，路徑標(biāo)識(shí)屬性；域間路由協(xié)議允許通告到達(dá)同一目的的多條路徑，新 路徑不會(huì)直接替代原路徑；路由器收到路由更新后，除判斷網(wǎng)絡(luò)層可達(dá)信息 屬性外，再判斷路徑標(biāo)識(shí)屬性，只有兩個(gè)都與已收到的相同時(shí)，才替換以前 的路徑，否則認(rèn)為是新路徑。
多路徑轉(zhuǎn)發(fā)方法為數(shù)據(jù)的發(fā)送端，在多條路徑中選擇，并把所選的路 徑標(biāo)識(shí)加入到數(shù)據(jù)的包頭中；路由器接收到數(shù)據(jù)包后，查詢多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表， 匹配路徑標(biāo)識(shí)后轉(zhuǎn)發(fā)；因?yàn)槁窂綐?biāo)識(shí)是哈希值，可以利用定長(zhǎng)匹配的查找算 法，加快査找速度；在數(shù)據(jù)包離開一個(gè)自治域到下一個(gè)自治域時(shí)，邊界路由 器用下一跳路徑標(biāo)識(shí)替換數(shù)據(jù)包中的路徑標(biāo)識(shí)；但數(shù)據(jù)包到達(dá)目的自治域 時(shí)，不再査詢多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，查詢傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)表，匹配目的地址，到達(dá)目的
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于-
(1) 在域間路由建立多條路徑，并通過數(shù)據(jù)包嵌入路徑標(biāo)識(shí)的顯式路由 方式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，挺高了有效性和可靠性；
(2) 路由協(xié)議改動(dòng)較小，易于實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)資源消耗很小，并且易于與現(xiàn) 有網(wǎng)絡(luò)兼容；(3)多路徑表和單路徑表分離，可用定長(zhǎng)查找加速查找速度。


圖l為本發(fā)明工作的一個(gè)具體實(shí)施方式
.
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明把全局性的路徑標(biāo)識(shí)作為一個(gè)路徑屬性，在路由信息中擴(kuò)散，建立多路徑，簡(jiǎn)化了與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容；以顯式路由方式路由，多路徑和單路徑的轉(zhuǎn)發(fā)表分開的方式，并可以采用定長(zhǎng)查找方式，加快査詢速度。
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明說明-
如圖1所示，三個(gè)自治域系統(tǒng)組成的網(wǎng)絡(luò)，終端A與終端B進(jìn)行通信。
在圖1中，附圖標(biāo)記1表示終端A;附圖標(biāo)記9表示終端B;附圖標(biāo)記3表示路由器Ra;附圖標(biāo)記8表示路由器Rh;附圖標(biāo)記4表示邊界路由器BRh;附圖標(biāo)記5表示邊界路由器BR"附圖標(biāo)記6表示邊界路由器BRg;附圖標(biāo)記7表示邊界路由器BRf;附圖標(biāo)記12表示邊界路由器BRd;附圖標(biāo)記13表示邊界路由器BR"附圖標(biāo)記2表示自治域AS,附圖標(biāo)記10表示自治域AS2;附圖標(biāo)記11表示自治域AS3;附圖標(biāo)記14表示自治域AS4。
外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議為每條路徑增加Path ID屬性，并建立相應(yīng)的多路徑BRd得到目的到終端B的兩條路徑分別是AS4AS3AS2、 AS4AS2，其Path ID分別為hash(AS4AS3AS2)、 hash (AS4AS2) 。 BRd可同時(shí)選擇這兩條路徑，建立多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，并通告給BRb。 Ra可以得到AS!ASaAS3AS2、 AS,ASaAS2和ASA,其Path ID分別是hash(ASiAS4AS3AS》、hash(AS,AS4AS》和hash(AS,AS》。
終端A向終端B發(fā)數(shù)據(jù)包，選擇了路徑ASAS4AS2，終端A將該路徑的PathID，即hash (ASiAS4AS》嵌入每個(gè)數(shù)據(jù)包內(nèi)。當(dāng)數(shù)據(jù)包離開自治域AS,時(shí)，邊緣路由器BRb將數(shù)據(jù)包內(nèi)的Path ID替換成其多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表(表1)內(nèi)的其對(duì)應(yīng)項(xiàng)的Next Path ID，即hash (AS4AS2)。當(dāng)數(shù)據(jù)包離開自治域AS4時(shí)，邊緣路由器BRs將數(shù)據(jù)包內(nèi)的Path ID替換成其多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表(表2)內(nèi)的其對(duì)應(yīng)項(xiàng)的Next Path ID,即hash (AS2)。但數(shù)據(jù)包進(jìn)入到AS2內(nèi)，進(jìn)直接查詢傳統(tǒng)的單路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，到達(dá)終端B。
表l
Path IDOutgoing InterfaceNext Path ID
Hash (AS,AS4AS3AS2)Port,Hash (AS4AS3AS2)
Hash(AS!AS4AS2)Port jHash (AS4AS2)
表 2Path IDOutgoing InterfaceNext Path ID
Hash (AS4AS3AS2)PortjHash (AS》
Hash(AS4AS2)Port2Hash(AS2)
權(quán)利要求
1、一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的多路徑建立和轉(zhuǎn)發(fā)的方法，其特征在于允許域間路由協(xié)議對(duì)同一目的選擇多條路徑，不同的路由經(jīng)過不同自治域路徑；每一條路由用一個(gè)路徑標(biāo)識(shí)標(biāo)記，用其與其他到同一目的路由區(qū)分；路徑標(biāo)識(shí)是由本自治域到目的自治域順次經(jīng)過自治域路號(hào)組成的自治域路徑的哈希得到的；通過協(xié)議的路由更新和對(duì)路由更新的處理完成多路徑的建立；并得到以路徑標(biāo)識(shí)，出端口，下一跳路徑標(biāo)識(shí)三元組為轉(zhuǎn)發(fā)項(xiàng)的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表；下一跳路徑標(biāo)識(shí)為沿路徑的下一個(gè)自治域到到目的自治域順次經(jīng)過自治域路號(hào)組成的自治域路徑的哈希值；數(shù)據(jù)的發(fā)送端在多路徑中選擇路徑，后續(xù)的路由器根據(jù)發(fā)送端選擇的路徑進(jìn)行具體的轉(zhuǎn)發(fā)。
2、 如權(quán)利要求1所述的一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的多路徑建立和轉(zhuǎn)發(fā)的方 法，其特征在于；所述的多路徑建立方法為域間路由協(xié)議的路由更新中包 含一個(gè)新的路徑屬性，路徑標(biāo)識(shí)屬性；域間路由協(xié)議允許通告到達(dá)同一目的 的多條路徑，新路徑不會(huì)直接替代原路徑；路由器收到路由更新后，除判斷 網(wǎng)絡(luò)層可達(dá)信息屬性外，再判斷路徑標(biāo)識(shí)屬性，只有兩個(gè)都與已收到的相同 時(shí)，才替換以前的路徑，否則認(rèn)為是新路徑。
3、 如權(quán)利要求1所述的一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的多路徑建立和轉(zhuǎn)發(fā)的方 法，其特征在于所述的多路徑轉(zhuǎn)發(fā)方法為數(shù)據(jù)的發(fā)送端，在多條路徑中 選擇，并把所選的路徑標(biāo)識(shí)加入到數(shù)據(jù)的包頭中；路由器接收到數(shù)據(jù)包后， 査詢多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，匹配路徑標(biāo)識(shí)后轉(zhuǎn)發(fā)；在數(shù)據(jù)包離開一個(gè)自治域到下一 個(gè)自治域時(shí)，邊界路由器用下一跳路徑標(biāo)識(shí)替換數(shù)據(jù)包中的路徑標(biāo)識(shí)；但數(shù) 據(jù)包到達(dá)目的自治域時(shí)，不再査詢多路徑轉(zhuǎn)發(fā)表，查詢傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)表，匹配 目的地址，到達(dá)目的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議的多路徑建立和轉(zhuǎn)發(fā)的方法，把全局性的路徑標(biāo)識(shí)作為一個(gè)路徑屬性，在路由信息中擴(kuò)散，建立多路徑，簡(jiǎn)化了與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的兼容；以顯式路由方式路由，多路徑和單路徑的轉(zhuǎn)發(fā)表分開的方式，并可以采用定長(zhǎng)查找方式，加快查詢速度。本發(fā)明在域間路由建立多條路徑，并通過數(shù)據(jù)包嵌入路徑標(biāo)識(shí)的顯式路由方式轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，提高了有效性和可靠性；同時(shí)路由協(xié)議改動(dòng)較小，易于實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)資源消耗很小，并且易于與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)兼容。
文檔編號(hào)H04L12/56GK101631073SQ20091008992
公開日2010年1月20日 申請(qǐng)日期2009年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月28日
發(fā)明者楠 姚, 張宏科, 帥 郜, 郭華明 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)