CN107040393B

CN107040393B - 一种路由管理方法和设备

Info

Publication number: CN107040393B
Application number: CN201510519474.1A
Authority: CN
Inventors: 杨小朋; 郑敏
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2020-10-09
Anticipated expiration: 2035-08-21
Also published as: CN107040393A; US20180212900A1; US10880233B2; EP3327993A4; EP3327993B1; EP3327993A1; WO2017032238A1; JP6618610B2; JP2018523955A

Abstract

本申请提供一种路由管理方法和设备，其中方法包括：根据预置的表项分配策略，将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板；将用于表示每个网板与存储的路由表项的报文特征之间的对应关系的路由分配信息发送至所述线卡，以使得所述线卡根据所述路由分配信息将符合所述报文特征的报文发送至对应的网板进行转发。本申请可以有效扩充交换机的路由表容量，并且这种方法不会增加交换机的硬件成本，从而以较低的成本实现路由表容量的提升。

Description

一种路由管理方法和设备

技术领域

本申请涉及通信技术，特别涉及一种路由管理方法和设备。

背景技术

在网络中，交换机可以根据路由表项进行报文转发，随着互联网的发展，网络规模越来越大，网络内的路由表项也越来越多。为了应对逐渐增加的路由表项，相关技术中可以采用提升硬件资源的方式，比如在交换机中增加用于存储路由表项的线卡，但是这将提高设备的价格，影响技术的推广。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种路由管理方法和设备，以较低的成本实现路由表容量的提升。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

第一方面，提供一种路由管理方法，所述方法应用于报文转发设备，所述报文转发设备包括：主控板、网板和线卡；所述方法由所述主控板执行，包括：

根据预置的表项分配策略，将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板；

将用于表示每个网板与存储的路由表项的报文特征之间的对应关系的路由分配信息发送至所述线卡，以使得所述线卡根据所述路由分配信息将符合所述报文特征的报文发送至对应的网板进行转发。

第二方面，提供一种路由管理方法，所述方法应用于报文转发设备，所述报文转发设备包括：主控板、网板和线卡；所述方法由所述线卡执行，包括：

接收所述主控板下发的路由分配信息，所述路由分配信息包括：每个网板及对应存储的路由表项的报文特征；

在接收到报文时，根据所述路由分配信息，将符合所述报文特征的报文转发至对应的网板，以使得所述网板查找对应的路由表项进行报文转发。

第三方面，提供一种路由管理设备，包括：

表项分配模块，用于根据预置的表项分配策略，将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板；

分配通知模块，用于将用于表示每个网板与存储的路由表项的报文特征之间的对应关系的路由分配信息发送至所述线卡，以使得所述线卡根据所述路由分配信息将符合所述报文特征的报文发送至对应的网板进行转发。

第四方面，提供一种路由管理设备，包括：

信息接收模块，用于接收主控板下发的路由分配信息，所述路由分配信息包括：所述多个网板中的每个网板存储的路由表项的报文特征；

报文转发模块，用于在接收到报文时，根据所述路由分配信息，将符合所述报文特征的报文转发至对应的网板，以使得所述网板查找对应的路由表项进行报文转发。

本申请提供的路由管理方法和设备，通过将不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板，将可以有效扩充交换机的路由表容量，并且这种方法不会增加交换机的硬件成本，从而以较低的成本实现路由表容量的提升。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的一种交换机的结构示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的一种路由管理方法的流程图；

图3是本申请一示例性实施例示出的另一种路由管理方法的流程图；

图4是本申请一示例性实施例示出的一种报文转发场景；

图5是本申请一示例性实施例示出的又一种路由管理方法的流程图；

图6是本申请一示例性实施例示出的设备结构框图；

图7是本申请一示例性实施例示出的一种路由管理装置的结构；

图8是本申请一示例性实施例示出的另一种路由管理装置的结构；

图9是本申请一示例性实施例示出的又一种路由管理装置的结构。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1示例了交换机的结构示意图，在交换机11中，可以包括主控板12、网板13和线卡14。其中，主控板12可以是主备形式，网板13和线卡14的数量都可以是多个，线卡14用于接收和发送报文，相当于交换机的收发端口；每个线卡14都可以与各个网板13相连，即采用线卡14和网板13全连接的方式,由网板13在各个线卡之间转发报文，例如，若报文由交换机11的其中一个线卡端口进入，由另一个线卡端口发出，则可以由网板13将报文在上述两个线卡14之间转发。

主控板12可以用于获取交换机用于转发报文的路由表项，例如，可以根据路由协议学习到路由表项，或者接收配置的路由表项。在获取到路由表项后，主控板12可以将路由表项下发到网板13和线卡14所在的转发组件15，由转发组件根据该路由表项进行报文转发，例如上述例子中的由其中一个线卡转发至另一个线卡。

转发组件15中,为了实现报文转发,线卡14需要保存全部的路由表项,随着路由表项的增加，提升交换机的路由表容量，需要增加交换机的存储，从而使得交换机的硬件成本增加。本申请实施例提供了一种路由管理方法，用于描述主控板12如何将路由表项下发到转发组件15，并且该方法不会大幅提升交换机的硬件成本，成本较低。

图2示例了在该路由管理方法中主控板执行的处理，可以包括：

201、根据预置的表项分配策略，将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板；

202、将用于表示每个网板与存储的路由表项的报文特征之间的对应关系的路由分配信息发送至线卡，以使得线卡根据所述路由分配信息将符合所述报文特征的报文发送至对应的网板进行转发。

例如，在本例子中，主控板上可以存储预置的表项分配策略，该策略用于限定主控板如何向转发组件分配路由表项。例如，图1的主控板12可以将路由表项下发至网板13，并且，可以将路由表项分散存储在多个网板13上。

本例子中，表项分配策略限定的路由表项分配方式可以为，将待分配的路由表项分类，再设定每一类路由表项分配至哪个网板。而表项的分类依据可以有多种，示例性的，如下列举两种可行的方式：

在一个例子中，可以根据路由表项中包括的报文目的IP地址的前两位分类，可以分为11、10、01、00四类(二进制取值)。然后再根据该前两位的取值，分别发送至对应的网板。例如，目的IP前两位取值为00的路由表项，分配至网板A；目的IP前两位取值为11的路由表项，分配至网板B，等。

在另一个例子中，还可以根据路由表项中包括的报文目的IP地址所属的网段分类，将目的IP地址的网段不同的路由表项，分别发送至该网段对应的网板，即根据目的IP地址的网段去分配路由表项。

在上面两个例子中，是根据路由表项中包括的报文目的IP地址的前缀，来分配表项至对应网板，本例子中可以将目的IP地址的前缀称为“报文特征”。因此，步骤201中的将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板，例如可以是根据报文的目的IP地址的前缀，将包括不同前缀的路由表项分别发送至不同的网板。

举例如下：假设根据客户的需求，在主控板上配置了表项分配策略，仍以图1为例，该策略可以包括：

将目的IP地址的前两位取值为“00”的路由表项，分配至网板A；

将目的IP地址的前两位取值为“11”的路由表项，分配至网板B；

将目的IP地址的前两位取值为“10”的路由表项，分配至网板C；

将目的IP地址的前两位取值为“01”的路由表项，分配至网板D；

并假设当前有一条路由表项，该表项包括：目的IP、掩码、所属线卡、所属端口、下一跳MAC信息。则主控板就可以根据上述的表项分配策略，获取路由表项中的目的IP地址的前两位取值，例如该取值为“10”，则按照策略，主控板就将该路由表项发送至网板C，由网板C存储该路由表项。示例性的，参见图1所示，在网板C上存储了目的IP前两位取值为10的路由表项，当然，该网板C上还存储其他表项，图1是仅示例了一部分表项。

在这个例子中，策略中的“10”可以称为“预设报文特征”，即预设报文特征为：目的IP地址的前两位的取值等于10，而分配的路由表项中的目的IP地址前两位正好的10，符合该预设报文特征，则将表项发送至报文特征对应的网板C。按照目的IP的网段分配的方式类似，不再详述。

此外，主控板在分配路由表项时，不仅可以将具有不同报文特征的路由表项分类，将不同类别的表项发送至对应该类别的网板；并且，主控板还可以选择将某个类别的表项发送至哪些网板、以及如何在网板间分配。

举例如下：如图1示例，交换机中可以包括四块网板，主控板可以将待分配的路由表项分配至四块网板、三块网板等，即可以全部网板都分配表项，或者分配部分网板。

而对于其中某一类路由表项，例如，目的IP地址的前两位取值为“01”的路由表项，可以分配至一块对应的网板，比如网板D。或者，这一类别的路由表项可以分发到多个网板上，比如，客户可以设置预设比例信息(如，2:1:1:2)，假设有四块网板，用户可以设定将具有预设报文特征“目的IP地址的前两位取值为“01”的路由表项，按照2:1:1:2的比例分散存储到这四块网板上。或者，在按比例分配时，也可以是在其中一部分网板上按照比例分散存储。又例如，还可以根据用于限定路由表项在多个网板之间分配的预设比例信息，将具有不同报文特征的路由表项分组，将各组路由表项，分别发送至对应的网板。

在主控板将路由表项分配到网板之后，主控板还可以向线卡发送路由分配信息，该路由分配信息用于通知线卡哪个网板上存储了哪些路由表项，该信息可以包括：每个网板及对应的该网板所存储的路由表项的报文特征。比如，如下的表1，示例了一种路由分配信息的记录形式：

表1路由分配信息

网板A	目的IP的前两位：00
		网板B	目的IP的前两位：11
网板C	目的IP的前两位：10
		网板D	目的IP的前两位：01

上述的表1，描述了各个网板存储的路由表项具有的不同报文特征。在202中，主控板可以将该路由分配信息下发至各个线卡。示例性的，参见图1，线卡a上存储的路由分配信息中包括其中一条对应关系：网板C与报文特征“目的IP前两位：10”的对应关系。而线卡根据该路由分配信息所做的处理，可以参见图3的示例，可以包括：

301、接收主控板下发的路由分配信息，所述路由分配信息包括：所述多个网板中的每个网板存储的路由表项的报文特征；

302、在接收到报文时，根据所述路由分配信息，将符合所述报文特征的报文转发至对应的网板，以使得所述网板查找对应的路由表项进行报文转发。

例如，假设线卡接收到的报文，其目的IP地址的前两位的取值为01，那么根据表1所示的路由分配信息，可以确定线卡需要将该报文发送至网板D，由网板D进行查表转发。而在网板D，可以根据路由表项查找到该报文从交换机转发出去的线卡及端口，可以称为出线卡及出端口(即从该线卡及端口将报文从交换机转发出去)，并将报文发送到对应的出线卡，再由出线卡的出端口将报文向外转发出去。

结合图3的示例，线卡在接收到报文后，将根据由主控板下发的路由分配信息，将报文转发至网板，由网板根据路由表项查表转发。例如，图4示例了一种报文转发场景，假设主机1要发送报文至主机2，流程如图5：

501、交换机的线卡接收报文；

例如，如图4所示，线卡a可以接收到主机1发送的报文。例如，假设报文可以是从线卡a的端口3进入。

其中，报文中可以包括多种报文特征，如，发送报文的源设备的MAC地址、IP地址，以及报文发送的目的设备的目的IP地址等。

502、线卡识别报文的报文特征；

例如，以报文特征为目的IP地址的前两位为例(当然也可以是IP地址所属的网段)，线卡可以由报文中获取该报文的目的IP地址，并得到IP地址前两位的取值，假设取值为10。即线卡识别到的报文特征为“目的IP地址的前两位为10”。

503、线卡查找路由分配信息，得到识别到的报文特征对应的网板；

例如，线卡a可以查询存储的由主控板下发的路由分配信息，该分配信息可以是如表1所示的形式；并且可以查询到对应IP地址前两位10的网板是网板C。

504、线卡将报文转发至对应的网板；

例如，线卡a在查到对应IP地址前两位10的网板是网板C后，可以将该报文转发至网板C。如图4所示，线卡a将报文发送至网板C。

505、网板根据报文的目的IP地址，进行路由查找。

例如，网板C上存储的对应IP地址前两位10的路由表项，可以有很多，比如下面的表2所示，网板C上可以存储n个表项，都具有上述报文特征。

表2网板存储的路由表项

在本步骤中，网板可以根据报文中的目的IP地址，查找自己存储的各个路由表项，假设经过查找确定对应报文目的IP地址的线卡是线卡e，并且是对应线卡e的端口6，也就是说，报文可以由线卡e的端口6发出交换机，就可以到达报文发送的目的主机2。

506、网板将报文发送至线卡，由线卡的端口发出。

例如，如图4所示，网板C将报文发送至线卡e，并从线卡e的端口6发出交换机，至此完成交换机对报文的转发过程。

此外，当对应一种报文特征的网板的数量为多个时，例如，在分配路由表项时，将目的IP地址的前两位取值为“10”的路由表项，按照预设比例分散存储到四块网板上，那么，线卡可以将报文也发送至这四块网板上，再由网板根据具体的IP地址的数值查找自身是否存储有该IP地址对应的表项。

此外，如果其中某个网板故障，主控板可以在检测到故障网板时，将该故障网板对应的报文特征的路由表项，转发至其他网板，继续进行路由转发。在向其他网板转分配时，例如可以是按照用户定义的策略分配到两块或多块网板上，比如，用户可以设定当网板C故障后，将网板C上的路由表项分配到网板D上，或者分配到网板D和网板A上；或者还可以是，将网板C的路由表现按照一定的比例分散发送至网板D和网板A，等。

例如，当网板C故障后，主控板可以将网板C上的具有“目的IP的前两位：10”的报文特征的各个路由表项，都分配到网板D上，并且将更新后的路由分配信息通知线卡，即通知线卡当前具有“目的IP的前两位：10”的报文特征的各个路由表项，对应存储的网板已经变更为网板D。

如果网络中有一些默认路由，主控板可以将该默认路由下发到每一个网板上，所有网板均可以执行默认路由。例如，默认路由是可以一种特殊的静态路由，用于指示当路由表中与报文的目的地址之间没有匹配的表项时，交换机做出的选择。

本申请的路由管理方法，通过由主控板将待分配的路由表项分散发送至各个网板上存储，由网板根据路由表项转发报文，将可以有效扩充交换机的路由表容量，并且这种方法不会增加交换机的硬件成本。

参见图6，示例了本申请中的主控板和线卡的结构框图。该主控板和线卡可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，如图6所示，当该设备可以包括：处理器61、非易失性存储器62、内存63和网络接口64，其中，上述几个部分之间可以通过内部总线65进行通信。例如，处理器61可以将非易失性存储器62中对应的路由管理逻辑指令读取到内存63中运行，来使得设备执行本申请中的路由管理方法。

例如，当设备是主控板时，主控板可以通过运行路由管理逻辑指令，执行图2所示的流程；而当设备是线卡时，线卡可以通过运行路由管理逻辑指令，执行图3所示的流程。但是，由于主控板和线卡所执行的路由管理方法是不同的，因此两者执行的路由管理逻辑指令也是不同的。如下将分别描述主控板和线卡运行的路由管理逻辑指令，并且在如下的描述中，可以将该逻辑指令称为“路由管理装置”。

图7示例了设置在主控板的路由管理装置的结构，该装置中各个模块或单元的功能和作用的实现过程，具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。如图7所示，该装置可以包括：表项分配模块71和分配通知模块72；其中，

表项分配模块71，用于根据预置的表项分配策略，将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板；

分配通知模块72，用于将用于表示每个网板与存储的路由表项的报文特征之间的对应关系的路由分配信息发送至所述线卡，以使得所述线卡根据所述路由分配信息将符合所述报文特征的报文发送至对应的网板进行转发。

进一步的，表项分配模块71，在将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板时，包括：用于根据用于限定路由表项在多个网板之间分配的预设比例信息，将具有不同报文特征的路由表项分组；将各组路由表项，分别发送至对应的网板。

进一步的，表项分配模块71，还用于在检测到所述多个网板中存在故障网板时，将所述故障网板对应的报文特征的路由表项，转发至其他网板；所述分配通知模块72，还用于将更新后的路由分配信息，发送至线卡。

例如，所述网板和线卡上存储的路由表项的报文特征，包括：所述报文的目的IP地址的前缀。所述报文的目的IP地址的前缀，包括：所述目的IP地址的前两位；或者，所述目的IP地址所属的网段。

图8示例了设置在线卡的路由管理装置的结构，该装置中各个模块或单元的功能和作用的实现过程，具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。如图8所示，该装置可以包括：信息接收模块81和报文转发模块82；其中，

信息接收模块81，用于接收主控板下发的路由分配信息，所述路由分配信息包括：所述多个网板中的每个网板存储的路由表项的报文特征；

报文转发模块82，用于在接收到报文时，根据所述路由分配信息，将符合所述报文特征的报文转发至对应的网板，以使得所述网板查找对应的路由表项进行报文转发。

例如，如图9所示，报文转发模块82包括：分类识别单元821和查表发送单元822；其中，

分类识别单元821，用于识别所述报文具有的报文特征；

查表发送单元822，用于查找所述路由分配信息，将所述报文转发至所述报文特征对应的网板。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims

1.一种路由管理方法，其特征在于，所述方法应用于报文转发设备，所述报文转发设备包括：主控板、网板和线卡；所述方法由所述主控板执行，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预置的表项分配策略，将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板，包括：

根据用于限定路由表项在多个网板之间分配的预设比例信息，将路由表项分组；并将各组路由表项，分别发送至对应的网板。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在检测到所述多个网板中存在故障网板时，将所述故障网板对应的报文特征的路由表项转发至其他网板；

将更新后的路由分配信息，发送至所述线卡。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网板和线卡上存储的路由表项的报文特征，包括：所述报文的目的IP地址的前缀。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述报文的目的IP地址的前缀，包括：

所述目的IP地址的前两位；

或者，所述目的IP地址所属的网段。

6.一种路由管理方法，其特征在于，所述方法应用于报文转发设备，所述报文转发设备包括：主控板、网板和线卡；所述方法由所述线卡执行，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述路由分配信息，将符合所述报文特征的报文转发至对应的网板，包括：

识别所述报文具有的报文特征；

查找所述路由分配信息，将所述报文转发至所述报文特征对应的网板。

8.一种路由管理设备，其特征在于，包括：

分配通知模块，用于将用于表示每个网板与存储的路由表项的报文特征之间的对应关系的路由分配信息发送至线卡，以使得所述线卡根据所述路由分配信息将符合所述报文特征的报文发送至对应的网板进行转发。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，

所述表项分配模块，在将具有不同报文特征的路由表项分别发送至多个网板时，包括：用于根据用于限定路由表项在多个网板之间分配的预设比例信息，将具有不同报文特征的路由表项分组；将各组路由表项，分别发送至对应的网板。

10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，

所述表项分配模块，还用于在检测到所述多个网板中存在故障网板时，将所述故障网板对应的报文特征的路由表项，转发至其他网板；

所述分配通知模块，还用于将更新后的路由分配信息，发送至所述线卡。

11.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述网板和线卡上存储的路由表项的报文特征，包括：所述报文的目的IP地址的前缀。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述报文的目的IP地址的前缀，包括：

所述目的IP地址的前两位；

或者，所述目的IP地址所属的网段。

13.一种路由管理设备，其特征在于，包括：

信息接收模块，用于接收主控板下发的路由分配信息，所述路由分配信息包括：多个网板中的每个网板存储的路由表项的报文特征；

14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述报文转发模块包括：

分类识别单元，用于识别所述报文具有的报文特征；

查表发送单元，用于查找所述路由分配信息，将所述报文转发至所述报文特征对应的网板。