[发明专利]一种避免路由黑洞的方法、装置及路由设备

说明书

技术领域

本发明涉及计算机网络通信领域，尤其涉及一种避免路由黑洞的方法、装置及路由设备。

背景技术

一个网络一般是由多台路由设备组成，不同路由设备之间互相配合完成用户数据的转发，如果一台路由设备(比如设备A)通过路由协议学习知道如果要到达目的地址(比如地址D)需要通过另一台路由设备(比如设备B)，可是路由设备B却没有到达目的地址D的路由，路由设备A将到达目的地址D的用户数据转发给路由设备B，路由设备B由于没有目的地址D的路由，只能将数据丢弃，这种现象称为“路由黑洞”(Black hole)，这种现象一般情况下持续时间比较短，所以也被称瞬时路由黑洞(Transient Black hole)。

以图1的瞬时路由黑洞的场景为例，图1中的源主机S要访问服务器D中间要经过多台路由设备，有两种路径可走：第一条路径是S-RTE-RTA-RTB-RTD-RTF-D，第二条路径是S-RTE-RTA-RTC-RTD-RTF-D。自治域1内路由设备RTA、RTB、RTC、RTD运行边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)和中间系统到中间系统路由协议(Intermediate System to IntermediateSystem，IS-IS)，每个路由器的BGP协议模块负责学习其他自治域的路由(自治域2和自治域3的路由)，IS-IS协议模块则负责自治域1内的路由学习。正常情况下，路由设备RTA通过其BGP协议模块学习知道到达目的服务器D的下一跳为RTD，至于RTA如何到达RTD，BGP协议模块不能知晓，需要由其IS-IS协议模块来学习。IS-IS模块通过学习知道RTA既可以通过RTB，也可以通过RTC到达RTD，由于RTA通过RTB到达RTD的线路质量好(比如带宽较高)即路径开销值小，经过权衡，RTA最终选择RTB作为到达RTD的下一跳。这样，源主机S选择第一条路径即S-RTE-RTA-RTB-RTD-RTF-D作为主路径访问服务器D，第二条路径作为备份路径，只有第一条路径不通的时候才选用。

在网络运行过程中，如果RTB由于设备升级或硬件故障等原因下电重启，第一条路径S-RTE-RTA-RTB-RTD-RTF-D瞬间就不能用了，源主机S迅速选择第二条路径访问服务器D。

RTB重启完毕，立即发送IS-IS协议报文，迅速和RTA、RTD建立起IS-IS邻居关系并完成路由收敛，RTA通过IS-IS协议已经知道RTB恢复正常，根据IS-IS路由选择结果，这时源主机S应通过主路径即通过重启路由设备RTB和服务器D之间通信。

在RTB与RTA、RTD建立IS-IS邻居同时，RTB也要与RTA、RTD建立BGP邻居，与IS-IS路由的快速收敛相比，BGP路由的收敛就慢了很多。BGP路由收敛慢的原因如下：首先，BGP是每隔15秒(默认时间)与BGP邻居尝试一次建立连接，如果BGP邻居的IP地址是直连的地址，那么BGP邻居建立时间为0～15秒，而很多情况下，BGP邻居IP地址必须通过IS-IS协议来学习的，那么BGP邻居必须等IS-IS路由收敛完成才能开始建立，建立时间就会超过15秒。其次，BGP邻居建立后，路由器的BGP协议模块开始同步大量外部路由并进行路由计算，最后根据计算结果安装路由到路由表，这些操作都会比IS-IS路由收敛过程慢些，特别是安装大量路由到路由表的耗时比较大。

在RTA通过IS-IS知道可以通过RTB到达RTD的时候，RTB还没学习到服务器D的BGP路由。这样，当RTA将到达服务器D的数据转发给RTB时，RTB由于没有到达服务器D的BGP路由，只能将数据丢弃，造成了瞬时路由黑洞，直到RTB通过BGP协议学习到服务器D的BGP路由。

现有标准RFC3277针对上述路由黑洞的问题，提出下述解决方案：