[发明专利]路由选择方法及其系统、业务处理单元和可编程接口板

说明书

技术领域

本发明涉及路由技术，具体涉及保证等价路由选择一致性的路由选择方法、路由选择系统、业务处理单元和可编程接口板。

背景技术

等价路由是指到一个目的地同时存在的几个不同的具有相同开销的路由，报文在这几条路由上分担发送，从而实现了负载分担。

对于等价路由的负载分担一般有两种方式，一种是逐包转发，一种是逐流转发。逐包转发可以保证负载较平均地分担在各个等价路径上，但带来的问题是，同一报文流可能会分担到不同的转发路径上，这导致一些基于流的业务不能正常工作。所以目前的等价路由一般采取逐流转发，即对流特征进行Hash运算，根据Hash运算结果选择等价路由，从而保证同一报文流选用同一条等价路由进行转发。

具体地说，在逐流转发方式下，当转发设备为报文从等价路由组中选择等价路由时，根据Hash算法(即等价路由算法)对报文的特征信息进行运算，得到Hash运算结果；再根据该报文对应的等价路由组中的路由数量对Hash运算结果取模，得到等价路由选择索引，以等价路由选择索引为依据，在等价路由组中获取一条等价路由，并作为实际转发路由。

例如，报文的Hash值为10，该报文对应的等价路由组中有5条等价路由，则对10取5的模，得到0，即为等价路由选择索引，选择等价路由组中的第1条等价路由作为转发路由。

目前常用的网络设备通常是采取网络处理器(NP，Network Processor)或专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)实现的接口 板以及CPU来实现报文的业务处理和转发处理。

其中，ASIC实现的接口板简称为ASIC接口板，是不可编程或有限编程接口板的代表。ASIC成本较低，转发性能好，接口密度高，但由于不能灵活编程，因此功能单一，支持接口也单一。通常只支持以太网接口。

NP实现的接口板简称为NP接口板，是可编程接口板的代表。NP成本高于ASIC，性能低于ASIC，可以支持复杂多样的接口，且能够通过编程实现一般的转发业务，但受微码指令空间有限的限制，不能做复杂的业务。

CPU特别是一些用于包处理的高性能多核CPU，是较佳地业务处理单元，由于其可灵活编程，因此可以实现各种各样的业务，但是其成本较高，转发性能不如ASIC和NP。通常将做业务的CPU称为业务CPU。

可见，ASIC、NP和业务CPU各有优缺点，为了综合上述三种技术的优点，可以将ASIC、NP和业务CPU结合在一起组成混合系统，令ASIC、NP和业务CPU可以各自发挥其长处。

图1和图2为混合了ASIC、NP和业务CPU的转发系统结构示意图。如图1和图2所示，该系统包括ASIC接口板、NP接口板和业务CPU。图1中的业务CPU扣接在NP接口板上。当NP接口板接收到报文时，发现所接收报文应该在业务CPU上接收业务处理，则上送业务CPU。业务CPU对报文进行业务处理时，采用自身的等价路由算法为报文从等价路由组中选择等价路由，业务CPU选择等价路由的目的是为业务处理服务，然后将报文返回给NP接口板。此时NP接口板根据自身的等价路由算法再次为报文选择等价路由，并采用自己选定的等价路由实施转发，令报文从ASIC接口板的出接口1或出接口2发送出去。图1示出这种多板卡的系统是分布式系统，在该分布式系统中NP接口板为入接口板，ASIC接口板为出接口板，入接口板进行路由查找，出接口板进行出口封装，因此图1中的ASIC接口板只需执行出口封装处理。

受微码指令空间的限制，NP只能支持极其简单的等价路由算法，CPU却可以实现比较复杂的等价路由算法，如果业务CPU和NP接口板的等价路 由算法不一致，那么业务CPU选择的等价路由与NP接口板的实际转发路由不一致，可能导致报文处理错误。例如，业务CPU为报文A确定的等价路由的出接口为接口1，NP接口板实际转发的出接口为接口2，如果业务是与出接口相关的，就会出现业务与实际转发不一致的情况。