[发明专利]一种平滑重启实现方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种平滑重启实现方法及设备。

背景技术

OSPF(Open Shortest Path First，开放式最短路径优先)是一种基于链路状态的动态路由协议，用于在计算机网络上发现路由、计算路由。协议的基本思路如下：在自治系统中，每一台运行OSPF的路由器会收集各自的接口/邻接信息(称为链路状态)，通过Flooding算法在整个区域内广播自己的链路状态，使得在整个区域内部维护一个同步的链路状态数据库。根据这一数据库，路由器计算出以自己为根，其它网络节点为叶子的一棵最短的路径树，从而计算出自己到达区域内部各节点的最短路径。

OSPF的邻居建立是一个交换链路状态信息的过程，OSPF邻居建立可以划分成三个过程：一是发现邻居的过程，这个阶段的目的为发现链路上所有的邻居，主要交互的报文为hello报文；二是交互LSDB(链路状态信息数据库)整体信息的过程，这个阶段的目的是掌握邻居LSDB中有哪些LSA(Link State Advertisement，链路状态信息公告)，主要交互的报文为DD(Database Description，链路状态信息库描述)报文；三是交互各自需要的LSA的过程，这个阶段的目的为向邻居请求需要的LSA，并回应邻居的请求信息，主要交互的报文为LSR(Link State Requestionpackets，链路状态请求包)和LSU(Link State Update，链路状态信息更新)报文。在完成了邻居的建立过程后，OSPF开始进行计算路由。

现今网络上存在着大量的分布式设备。这类设备将控制软件与转发软件严格分开，控制软件负责整个设备的控制与管理(包括路由的发现和下发转发表到接口板等)，而转发软件负责单纯的数据转发业务，两种软件由各自的处理器进行处理，功能完全独立。如主控板上的软件版本属于控制软件，它负责处理用户的各种配置信息以及运行各自协议，例如运行OSPF等路由协议来发现路由并下刷给各个接口板。而所有接口板上的软件版本属于转发软件，它们根据主控板的通知消息维护自己的转发表，并根据转发表对数据进行转发。

理论上，采用以上这种控制与转发相分离的分布式结构后，当控制软件重启或者重新加载时转发业务可以不中断。但在实际中，控制软件重启或者重新加载成功后，所有的路由协议需要重新运行，由于此时本机对外界拓扑情况一无所知，所以需要与外界重新进行路由交互，根据原有路由协议的正常流程，此时会造成周边设备与本机的邻居关系进行重建，并重新同步所有路由信息数据。这样，在周边设备上会由于邻居关系的短暂中断而触发路由计算，因此会导致网络上的路由振荡以及转发中断。

为了解决这个问题，IETF(Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组)针对各种路由协议分别提出了一系列增强协议，在这些增强协议中，通过对原有协议流程的改造，使得在本机控制软件重启时能够通知周边设备在一定时间内将到本机的邻居关系和路由保持稳定，并且协助本机进行路由信息同步，在尽量短的时间内使得本机将各种路由信息恢复到重启前的状态，在整个过程中网络路由和转发保持高度稳定，报文转发路径也没有任何改变，从整个网络的层面来看，与没有发生重启事件一样。这种增强协议被统称为GR(Graceful Restart，平滑重启)。

在OSPF GR流程中，路由器具有以下角色：GR restarter：重启路由器，即发生协议重启事件且具有GR能力的设备；GR helper：帮助重启路由器，即与GR restarter具有邻居关系(即adjacency，也称邻接体关系)，协助完成GR流程的设备。在正常运行情况下，GR restarter和GR helper之间建立有GR会话；当GR restarter重新启动时，各GR helper发现其对端GR restarter处于重启状态时，不仅继续保持GR会话，而且在GR Time(GR保持时间)内仍保留来自GR restarter的拓扑或路由信息；当GR restarter重新启动完成后，向每个GR helper发送Hello报文，从而重新建立GR会话。

目前业界存在两种广泛使用的OSPF GR方案：IETF标准GR方案和称之为Nonstandard GR的方案，两种GR方案无法兼容。这样，在混合组网中两种GR设备都存在的情况下，将无法配置设备进行GR操作，在网络出现故障或是软件升级过程中，设备将会出现业务流量中断的情况，这在实际应用中常常是不被允许的。

发明内容