[发明专利]最短路径优先协议中的路由选择方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统中的路由技术，特别涉及最短路径优先协议中的路由选择方法及其装置。

背景技术

路由器(Router)是工作在国际标准化组织的开放系统互联(InternationalStandard Organization/Open System Interconnection，简称“ISO/OSI”)模型的第三层即网络层上，具有连接不同类型网络的能力，并能够选择数据传送路径的网络设备。

当路由器接收到一个数据包后，检查其中的第三层网络地址，例如互联网协议(Internet Protocol，简称“IP”)地址，如果这个目标地址是其它网络的，就将数据包转发出本地网络。它能够连接的网络类型有以太网(Ethernet)、异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode，简称“ATM”)网、光纤分布式数据接口(Fiber Distributed Data Interface，简称“FDDI”)网、令牌环网等，对于不同类型的网络，其传送的数据单元——帧(Frame)格式和大小是不同的。数据从一种类型的网络传输到另一种类型的网络，必须进行帧格式转换，因而路由器还具有帧格式转换的功能。在互联网中，数据从一个节点到另一个节点，可能的传输路径有许多，因而，为了提高通信速度，减轻网络系统通信负荷，节约网络系统资源，路由器还具有选择数据最优传输路径的功能。

路由器一般有三种：接入路由器、企业级路由器、骨干级路由器。其中，接入路由器是指将局域网用户接入到广域网中的路由器设备；企业级的路由器用于连接大型企业内成千上万的计算机。与接入路由器相比，企业级路由器支持的网络协议多、速度快，要处理各种局域网类型，支持多种协议，包括IP、互联网络的数据包交换协议(Internetwork Packet Exchange，简称“IPX”)等，还要支持防火墙、包过滤以及大量的管理和安全策略以及虚拟局域网(Virtual Local Area Network，简称“VLAN”)；而骨干级路由器用于实现企业级网络的互联，互联网目前由几十个骨干网构成，每个骨干网服务几千个小网络。

在路由器的内部有一个路由表，该表标明了数据将送往的下一跳地址，一般说来，路由的下一跳地址就是与本设备直接相连的对端路由器的地址。当路由器从某个接口收到一个数据包后，它首先把该数据包链路层的包头去掉，即进行拆包，并读取目的IP地址，然后查找路由表，若根据查询可以确定数据包的下一跳地址，则重新打包后将该数据包转发出去；如果不能确定下一跳地址，则根据源地址返回一个信息，并把该数据包丢弃。

网络中路由信息通常都是通过边界网关协议(Border Gateway Protocol，简称“BGP”)/内部网关协议(Interior Gateway Protocol，简称“IGP”)来分发和收集的，其中，作为IGP主要的协议之一的最短路径优先(OpenShortest Path First，简称“OSPF”)协议，应用非常广泛。OSPF协议属于链路状态协议，它通过多种路由器链路状态通告(Link State Advertisement，简称“LSA”)来收集和扩散网络的拓扑信息以及路由信息。

在OSPF协议中，路由器的识别号(IDentity，简称“ID”)以及接口、邻居信息通过第一类LSA(Router-LSA，也即路由器-LSA)来描述。具体地说，对于点到点的连接，在Router-LSA中描述了其对端路由器的ID以及本地网络对应的接口IP地址；而对于广播网络以及非广播多点访问(Non-broadcast Multiple Access，简称“NBMA”)网络，Router-LSA则描述了本地网络对应的接口IP地址以及指派路由器(Designated Router，简称“DR”)的IP地址。

根据OSPF协议，如图1所示，广播网络或者NBMA网络被抽象为一台虚拟路由器和真实路由器的星型连接，如图2所示，这样可以减少网络上的报文数量。其中，虚拟路由器的职能由广播网络或者NBMA网络上选举出来的一台路由器来担当，这台路由器即为DR。OSPF协议的机制能够保证在路由器A、路由器B、路由器C三台路由器上的选举结果一致，例如，如图1所示，路由器B被选举为DR，因此，路由器B在这个网络上的接口IP地址即为DR的IP地址。

在OSPF协议中，使用第二类LSA(Network-LSA，也即网络-LSA)来描述DR的IP地址、网段掩码、网络上的各个路由器的ID。Network-LSA由DR负责产生。