[发明专利]可扩展路由器中OSPF链路状态信息的分布式存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及互联网IP路由器体系结构设计研究技术领域，特别涉及一种可扩展路由器中OSPF链路状态信息的分布式存储方法。

背景技术

Internet技术的发展特别是云计算和物联网技术的快速发展给路由器的处理能力带来了很大的挑战，大量的数据充斥着网络带宽，这种现状带来的问题促使了可扩展路由器的兴起与发展。可扩展路由器是一种建立在路由器的功能、性能以及其接口上的可扩展性路由器。

OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)协议是现在应用最广泛的IGP((Interior Gateway Protocol，内部网关协议)协议，其配置和实施决定整个网络的性能。通常来说，OSPF协议适用于大型的路由系统，尽管OSPF协议本身是以使用区域划分的方法来减少路由器之间的信息通信量，但是一个配置恰当的OSPF区域内部可能仍然会有几百台甚至上千台的路由器信息需要维护。另外，OSPF协议本身所包含的链路状态信息也会占用很大的网络带宽，这就使得整个网络的LSDB(Link State DataBase，链路状态数据库)数据库非常庞大，这就给OSPF区域内部的路由信息维护带来了很大的挑战。目前，解决这种问题的方法往往是使用可扩展路由器中的多个节点处理器去同时维护整个区域的信息，这样，单个OSPF区域内需要维护数量较大的链路状态信息，可扩展路由器中的多个处理器同时管理着区域中的链路状态信息，这就在一定程度上造成了冗余存储。因此，这种方法可能会导致板卡的负载不均衡，而这种负载不均衡的情况可能会进一步阻碍整个区域的路由信息处理速度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种可扩展路由器中OSPF链路状态信息的分布式存储方法，该方法既可以减少OSPF内部总体的交换链路状态信息的带宽，又可以很好地实现板卡间的负载均衡。

为达到上述目的，本发明的实施例提出了一种可扩展路由器中OSPF链路状态信息的分布式存储方法，包括以下步骤：S1：对待处理的OSPF区域中的各项参数进行初始化；S2：将所述待处理的OSPF区域的网络拓扑结构图形转换成树形结构；S3：根据所述树形结构对所述待处理的OSPF区域进行区域划分及进行节点处理器的分配；S4：在按照预设顺序划分后的每个区域内选择一个代理路由器用以交换各个区域间的OSPF链路状态信息。

根据本发明实施例的通过将与指定的路由器相连的所有路由器作为其孩子节点的思想将OSPF区域的网络拓扑图转换为特定的抽象树型结构，然后按照一定的遍历顺序遍历这种树型结构，每当得到一定数量的路由器时，将这些一定数量的路由器的链路状态信息交给一个节点处理器去维护，直到区域中所有的路由器平均分配给不同的节点处理器去维护链路状态信息，并通过划分后的区域内的代理器和管理该区域的处理器进行路由器链路状态信息的管理和维护，而其它路由器不做任何改动。这样，每个处理器就只会管理和维护自己所需要管理的区域，而区域之间选择各自的代理节点相互发布信息，从而可以减少OSPF内部总体的交换链路状态信息的带宽，又可以很好地实现板卡间的负载均衡，并有效地提高了可扩展路由器中各处理器的处理效率。

另外，根据本发明上述实施例的可扩展路由器中OSPF链路状态信息的分布式存储方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，所述步骤S1进一步包括：S11：获取所述待处理的OSPF区域中的可扩展路由器中的节点处理器的个数NUM_P以及所述待处理的OSPF区域中路由器的个数NUM_R，设NUM_P＝n，NUM_R＝m；S12：将所述可扩展路由器中各节点处理器按照当前任务的个数从小到大进行排序；S13：设置一个大小为预设大小的数组存放所有路由器的标识信息，并将所述数组中的所有元素置零以完成初始化；S14：设置数据结构RTNode，用以存储各个路由器之间的连接关系，其中，所述数据结构RTNode中的信息包括：Router ID，指向左孩子路由器的L_router指针和指向右孩子路由器的R_router指针。