[发明专利]静态TRILL路由方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般涉及网络路由，更具体地说，涉及TRILL网络内的静态路由方法。

背景技术

多链接透明互连(TRILL)是一种把网络层路由协议应用于链路层，以便支持第2层多路径技术的因特网工程任务组(IETF)协议。TRILL用来替换生成树协议(STP)。通过阻断所有备选路径，STP网络在虚拟局域网(VLAN)中的所有网桥之间，建立并保持单一的无环路径。这导致可用网桥的低效使用，和减小集合带宽。TRILL通过对第2层设备应用中间系统到中间系统(IS-IS)第3层路由协议来解决该问题。这实质上允许第2层设备通过多个路径路由以太网帧，从而提供更高的吞吐量。

TRILL由称为路由网桥的网络设备实现，路由网桥是能够实现TRILL协议、进行第2层转发、并且几乎不需要任何配置的第2层设备。路由网桥的位置由其媒体存取控制(MAC)地址定义。也称为硬件地址或物理地址的MAC地址是分配给网络接口控制器(NIC)（也称为网络适配器），以便在物理网络段上通信的唯一标识符。MAC地址通常是在制造时分配的，并被保存在硬件、只读存储器或某些其它固件机构中的12位16进制数(长度为48比特)。诸如路由网桥之类的网络节点可具有多个NIC，在这种情况下，每个NIC具有它自己的唯一MAC地址。主机不能根据另一个主机的MAC地址判定该主机是在与发送主机相同的网络段上，还是在桥接到该网络段的另一个网络段上。

一般来说，TRILL设备(路由网桥)在它们自己之间运行链路状态协议。目前的第2层TRILL网络中一般使用的链路状态路由协议是中间系统到中间系统(IS-IS)路由协议。链路状态协议是其中向网络中的所有路由网桥广播连接信息，以致每个路由网桥知道所有其它的路由网桥和它们之间的连接的协议。连接信息使路由网桥能够计算两两之间的最佳或者最小成本的单播路径，和计算用于把帧传送给其位置未知的目的地，或者传送给组播/广播群的分发树。

IS-IS用于在计算机网络内有效地移动信息。IS-IS是通过在路由网桥的整个网络内扩散(flood)链路状态信息来工作的。每个路由网桥独立地收集扩散的网络信息，并建立网络的拓扑的数据库。IS-IS利用Dijkstra算法计算穿过网络的最佳路径。随后根据计算的穿过网络的最佳路径，把后续数据分组转发给目的地。

例如，按照以下方式，利用IS-IS链路状态协议，通过校园网转发帧。首先，单播帧在入口路由网桥进入校园网。所述帧携带内部报头到达，所述内部报头包含帧的源主机和目的地主机(即，该帧的预定接收者)的MAC地址。入口路由网桥封装所述帧，并增加新的TRILL报头，所述新的TRILL报头包括入口路由网桥和连接到目的地主机的VLAN的出口路由网桥的“别名”。

TRILL报头包括6比特递减跳数、出口路由网桥别名和入口路由网桥别名。在添加TRILL报头之后，入口路由网桥确定沿着到达最终目的地的最佳路径的下一跳路由网桥，添加包括入口路由网桥的MAC地址和下一跳路由网桥的MAC地址的外部报头，然后把该帧转发给下一跳路由网桥。

一旦下一跳路由网桥接收到所述帧，那么它比较TRILL报头中的出口路由网桥别名和它自己的别名。如果该路由网桥确定它不是出口路由网桥(即，TRILL报头中的别名和它自己的别名不匹配)，它如上所述确定沿着到达最终目的地的最小成本路径的下一步，然后向前转发所述帧。

沿着最佳路径每个路由网桥重复该步骤，直到所述帧到达出口路由网桥为止。出口路由网桥剥离外部报头和TRILL报头、解封所述帧、然后把所述帧转发给在内部报头中指定的目的地主机的MAC地址。

链路层发现协议(LLDP)是一种形式的邻居发现协议。LLDP和IS-IS之间的主要差别在于与像在IS-IS系统中那样了解整个网络拓扑相反，利用LLDP的路由网桥只向它们的邻近路由网桥或者下一跳路由网桥，通知它们的位置。每个路由网桥收集通知的下一跳位置信息，以编辑包含它的每个下一跳路由网桥的MAC地址的LLDP数据库。

发明内容