[发明专利]BGP路由在分布式路由子系统中实现硬件查找的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及数据通信中的IP单播路由以及BGP((Border Gateway Protocol)路由协议，特别涉及一种BGP路由在分布式路由子系统中实现硬件 查找的方法。

背景技术：

作为互联网中重要的通信部件，路由器对于网络中计算机能高效、准确、 顺利连接起着至关重要的作用。然而，现有的低端路由器只有一个CPU，因此 路由子系统运行于同一个CPU上，负责路由的学习以及查找。路由查找速度 比较慢，带来的后果就是在有大量IP报文流的情况下，影响了报文的转发速 度。

对于高端路由器，业务报文往往通过线卡直接进行转发。在可能的情况下， 为了进一步提高转发效率，可以尽可能的采用硬件转发，将主控板同步过来的 路由，预先写入线卡的硬件转发表，并按照LPM(Longest Prefix Matched，最 长前缀匹配)的原则进行报文转发。

对于BDCOM(博达公司)现有的路由子系统而言，实现上述技术方案可 以采用由该路由子系统所提出的主控板RIB和FIB同步以及主控与线卡的FIB 同步的相关技术原理：参见专利公开号：CN101064668A的《一种分布式路由 子系统在IPV6协议栈的实现方法》专利。该专利所公开的技术方案中描述了 一种针对路由子系统，通过减少主控与线卡的信息传输量，降低主控上CPU 的突发占有率来提高其工作效率的改进型工作方法。该专利中所提出的线卡加 电向主控板注册机制、常规触发更新机制、Ack超时重传机制、Audit同步机 制四个同步机制，其技术原理就是为了在路由子系统上实现主控板RIB和FIB 同步以及主控与线卡的FIB同步。

然而，上述方案和原理在解决本发明所提出的提高报文转发效率的实际操 作中存在技术上局限，其主要原因是如果要通过采用硬件转发来提高报文转发 效率的话，必须将BGP路由写入线卡的硬件转发表，线卡通过该转发表中BGP 路由所提供的下一跳出口来确定路径。但是BGP路由需要通过二次查找才能 找到下一跳出口，而现有的路由子系统的线卡交换芯片不支持BGP路由的二 次查找功能。

名词解释：

RIB-Route information base，路由信息库；

FIB-Forward information base，转发信息库；

LPM-Longest Prefix Matched，最长前缀匹配；

nh-next hop，路由的下一跳信息，往往指网关地址；

Main Control-分布式路由器的主控板，路由协议处理子模块运行的硬件 环境；

Line Card-分布式路由器的线卡，实际的路由查找、报文转发运行的 硬件环境。

发明内容：

鉴于上述技术局限和发明构思，本发明的目的是提供一种BGP路由在分 布式路由子系统中实现硬件查找的方法。该技术方案在BDCOM现有的路由子 系统基础上进行扩展，考虑到BGP路由需要进行二次查找，才能找到真实的 下一跳出口。这个对于通过CPU软件转发而言，是不会造成困惑的。但是， 为了提高报文转发效率，往往需要把BGP路由写入线卡的硬件转发表，但是， 就目前的交换芯片而言，是不支持二次路由查找的。不过采用本发明所述的技 术方案能把真实下一跳也写入硬件转发表。最终实现在主控板的中央处理器模 块中进行BGP路由协议的同时在各线卡的处理器中并行进行实际路由的查找。

本发明涉及的技术解决方案主要涉及下面的三个处理：

(一)主控中RIB的扩充：

主控的路由子模块负责路由的维护，相应路由信息存放在RIB中。并负责 将其中的活动(active)路由同步到主控的FIB表。这需要根据BGP路由的下一 跳情况进行两种划分：

①依赖的内层路由是非直连路由：

比如rip学习到的路由，将内层路由的下一跳作为BGP路由的nh(next hop， 路由的下一跳信息)填充内容

②依赖的内层路由是直连路由：

比如是直连路由，或者指向端口的静态路由，为了能正确的填充报文的转 发下一跳网关地址，以便arp解析，我们应该填BGP路由的原始下一跳。

路由表扩充的具体处理方式如下：

(1)扩充RIB：