[发明专利]实现下一跳的配置数据分离的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体说是实现下一跳的配置数据分离的方法。

背景技术

现代高性能路由器架构都将控制平面和数据平面从物理上区分开来，控制平面和数据平面分别有独立的处理器和内存。控制平面的功能是运行路由协议、维护路由数据库并生成FIB(Forward Information Base，转发信息库)表，并负责将FIB表下发到数据平面。数据平面根据收到的FIB表中的配置数据完成对网络处理器的物理转发表项的维护更新操作，实现对数据报文的独立转发。

在数据平面中，为了解决路由多路径负载分担及VPN下一跳快速收敛等问题，在网络处理器的路由查找转发流程设计上，将路由前缀与下一跳信息分离，在路由前缀表的表项中仅提供下一跳表的索引指针。网络处理器在对数据报文进行路由转发时，先根据数据报文携带的目的IP及所属的VRF ID(VPN路由转发表ID)信息查找路由前缀表，然后再根据路由前缀表中的下一跳表的索引指针(下一跳索引)找到下一跳表的表项的存放位置，这样通过逐级查找完成报文的封装与转发工作。

为适应数据平面的下一跳分离特征(指路由前缀与下一跳信息分离)，控制平面在下发FIB表时，也相应将FIB表中的配置数据从逻辑上分割成若干个有独立意义的配置块，如路由配置块、VRF(VPN路由转发表)标签配置块、LSP(标记交换路径)配置块、及L2封装配置块等。FIB表中的配置数据的多级分离使得系统架构更为清晰，从实际操作上为路由多路径负载分担及VPN下一跳快速收敛等需求 提供了有利条件。

但是，由于物理转发表项的维护工作由数据平面独立完成，控制平面不可见，因此在下发各配置块时，控制平面不得不受到配置块下发顺序的约束。例如，欲将一条VPN路由生效，控制平面必须按照顺序，先下发关联的LSP配置块，再下发VRF标签配置块，最后下发路由配置块，如此才能保证数据平面在进行多级表项的更新与关联时，下级查找表的索引已经准备好。由此可见，各配置块之间存在着紧耦合关系，而这种紧耦合关系严重制约了控制平面的配置数据下发效率，最终影响到整个设备(高性能路由器)的工作效率。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供实现下一跳的配置数据分离的方法，解除对具有紧耦合关系的配置块之间下发顺序要求的约束，提高控制平面的配置数据下发效率，从而改善整个设备的工作效率。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

实现下一跳的配置数据分离的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，为每个下一跳配置块维护一个绑定计数，该绑定计数用于对指向该下一跳配置块的所有关联配置块的总数进行统计计数，

步骤2，为下一跳配置块增加一种新的状态“伪存在”状态，任意时刻下,各下一跳配置块的状态属性为如下三种之一，形成三态机制：

(1)“不存在”状态：即初始状态，该下一跳配置块尚未从控制平面生成和下发，此时数据平面无该下一跳配置块的任何配置数据信息；

(2)“存在”状态：该下一跳配置块已从控制平面下发，并由数据平面生效，此时数据平面已存储该下一跳配置块的相关配置数 据，并已完成物理转发表项的申请和写表操作，实现数据报文的正常转发；

(3)“伪存在”状态：数据平面尚未收到从控制平面下发的该下一跳配置块的配置数据，该下一跳配置块由数据平面内部生成，并占用相应物理转发表项的资源，但此时物理转发表项被置为无效状态，不能进行报文转发；

步骤3，基于三态机制实现物理转发表项的维护管理，以有限状态机的方式定义配置块的三种状态之间的转移流程，基于该有限状态机实现下一跳配置数据的解耦。

在上述技术方案的基础上，步骤1中所述下一跳配置块为：VRF标签配置块、LSP配置块或L2封装配置块。

在上述技术方案的基础上，所述的下一跳配置块“伪存在”状态，是由数据平面自主产生和维护的一种内部状态，其触发条件是：在解除对控制平面配置块下发顺序约束的前提下，数据平面在收到关联的下一跳配置块之前，先收到了路由配置块数据，其产生的直接结果是为下一跳配置块预留了相应物理转发表项的资源。

在上述技术方案的基础上，所述基于三态机制实现物理转发表项的维护管理具体包括：