[发明专利]一种路由计算方法和设备

说明书

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种路由计算方法和设备。

背景技术

迪杰斯特拉（Dijkstra）算法是一种单源最短路径算法，用于在有向加权图中计算最小生成树。在有向加权图中，每台设备就是一个节点(Node)，设备之间的连接就是一条边(Link)，用D(A,B)表示两台设备的距离，相邻设备间的距离就是接口的Cost值。参见图1所示简单组网，节点S分别通过节点A和B与节点D相连，假设该组网中任何一条边的Cost都是1，则S可以计算出到达A的出端口就是S连接到A的端口P1，距离为1；到达B的出端口是S连接到B的端口P2，距离为1；到达D有两条等价路径:S-A-D和S-B-D，其中，在路径S-A-D上的出端口是S连接到A的端口P1，距离为2，下一跳为A；在路径S-B-D上的出端口是S连接到B的端口P2，距离为2，下一跳为B。

中间系统到中间系统（ISIS）最早是ISO在OSI协议栈下设计的动态路由协议，采用TLV架构，易于扩展，被广泛应用于IP网络，是IPv4/IPv6双栈可共用的单播路由协议。ISIS与其它单播路由协议如开放最短路径优先（OSPF）一样，采用Dijkstra算法计算路由设备之间的最短路径，从而算出路由的出端口和下一跳，当存在等价路径时，在等价路径上进行负载分担。

基于中间系统到中间系统的最短路径桥（SPB-ISIS）是IEEE802.11aq最新发布的最短路径桥接标准，应用ISIS协议来扩展多生成树协议(Multiple Spanning Tree Protocol，MSTP)，用于大二层网络核心层的转发路径的学习。SPB-ISIS也采用Dijkstra算法计算转发路径，与传统路由协议的不同之处在于SPB-ISIS网络中没有等价路径，当两个路由设备之间存在多条cost相同的等价路径时，需要从中选出跳数最小的等价路径，如果存在多条Cost和跳数均相同且最小的等价路径，则还需要应用ECT算法进行优选，最终选择出一条作为转发路径。

由于SPB-ISIS网络中没有等价路径，如果需要进行负载分担，则需要网络管理员将VSI流量(Virtue Service Instance)配置到不同的VLAN内，然后为不同VLAN配置不同的ECT算法，在路径等价的情况下，应用不同ECT算法的流量将可能选择不同的路径。ECT算法的决策过程就是将路径上所有节点的桥ID(去不包括路径的头节点和尾节点)与ECT算法对应的掩码魔术字进行异或，然后进行字典序比较。如图1所示的组网中，节点S到D有两条等价路径：径S-A-D和S-B-D，假设ECT算法1会优选出S-A-D为转发路径，ECT算法2会优选出S-B-D为转发路径，则可以将I-SID100配置在Vlan1下并应用ECT算法1，将I-SID200配置在Vlan2下并应用ECT算法2，这样I-SID100的流量就在VLAN1下走路径S-A-D，I-SID200的流量就在VLAN2下走路径S-B-D。

在SPB-ISIS网络中，当网络拓扑发生变化时，各路由设备需要计算单播（自身桥到所有桥）的出端口，以及组播(以所有组播源为根)的指定端口，当网络中路由设备数量很多时，运行拓扑的工作量很大，而且当出现等价路径时还需要进行ECT决策，也会增加很多计算的工作量。

增量最短路径优先（ISPF）技术通过计算网络拓扑变化时受影响的部分网络路由，可以加快网络收敛速度和减少网络收敛时间，其根据拓扑变化执行以下决策：

（1）是否需要重算拓扑树，例如：不在树上的Link的Cost增大时，或不在树上的Node被删除时，无需重算拓扑树。以图1为例，假设D（A、D）=3，其余各边Cost均为1，则计算最小生成树后，S到D的出接口是P2，下一跳是B，而不会走S->A->D这条路，也就是说Link(A，D)不在树上。那么如果D(A，D)增大到4，或者断掉，都不会影响拓扑计算的结果，因此不需要重新计算拓扑。

（2）如果需要重算拓扑树，则尽可能缩小计算子树的范围；

（3）最终拓扑发生变化，只增量计算受影响的路由。