[发明专利]一种基于BGP虚拟下一跳的IP骨干网络流量负载均衡的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数据通信网络领域，具体地，涉及IP骨干网络的流量负载均衡方法。

背景技术

目前的IP骨干网络可分为两个层面，一为数据转发平面，二为路由转发平面，其中数据转发平面是由网元及网元之间的物理线路组成。图1示出了目前的IP骨干网络最常见的网络模型。为了子区域1与子区域2之间的互访，在考虑网络冗余的基础上在区域边缘设置两台汇聚路由器。同时在骨干网络中设置核心路由器，用于转发骨干网内的互访流量。该核心路由器与各子区域的汇聚路由器进行全连接。由汇聚路由器、核心路由器和它们之间的线路组成的网络可认为是数据转发平面。

而路由转发平面是为了满足区域间的路由信息能在网络中的所有路由器相互传递而逻辑建立的路由器与路由器的组织关系。以图1为实例，为了实现子区域1与子区域2之间的路由通达，使用了两种动态路由协议来实现。其中，IGP(内部网关协议)路由协议用于传递网元设备的管理地址、互联地址路由信息，为IBGP(内部边界网关协议)路由协议提供下一跳可达的基础，以IBGP路由协议作为网内业务路由信息的主要运载路由协议。而BGP(边界网关协议)路由协议由于存在不转发任何从IBGP邻居接收到的BGP信息的限制，因此一般在大型的IP骨干网络中都会设置BGP路由反射器(RR)。BGP路由反射器的设立除了解决IBGP不转发IBGP路由的限制外，还减少了BGP邻居的数目，提高了BGP路由信息转发效率，减少网络中重复用途的BGP信息包的传播。路由反射器可以与实际承载业务流量的核心路由器合设，也可以单独设定只用于路由发布控制。RR路由反射器一般在骨干网的中间放置，到达各对称节点(如同一区域两边缘路由器)的代价(Metric)均是一致的。

由于在路由转发平面使用了BGP路由协议，而BGP路由协议具有选择最优路由的特性，因此BGP协议必然会选择一条最优的路由，所以图1的网络模型在网络中对于路由转发平面只会选择出一条路由作为到达某区域的最优路由，而数据转发平面存在两条到该区域的通路。由于路由转发平面的路由偏向可能引起数据转发平面的流量偏向，因此可能导致区域上行核心路由器的两条链路中，一条链路的带宽使用率极高，而另一条链路则处于空闲的状态。随着IP化的演进、网络流量也会激增，这种流量的偏向极大地困扰着网络运营商。需要通过更有效的方式去解决这种因路由偏向而产生的流量偏向问题。

虽然目前业界的路由器产品都可通过配置EBGP MulitHop来规避BGP只选择一条最优路由的问题，但多数只针对于EBGP，而IBGP一般是不提供相关的功能。因此这种BGP设计上的特性往往会产生BGP路由偏向的问题。以下列出BGP选择最优路由的次序列表：

表1 BGP最优路由选择顺序列表

图2示出了路由转向平面的逻辑示意图，其中，以路由反射器RR作为BGP路由转发和传递的汇聚点，所有BGP路由信息都通过RR转发。而路由器仅将最优的BGP路由转发给邻居的路由器，所以路由反射器RR也只会把一条BGP最优路由转发给其它的BGP邻居。由于同一个区域应该是有两条来自于不由汇聚路由器的BGP路由，但通过了路由反射器RR转发后只剩下了一条，这样的现象就称为BGP路由的偏向。