[发明专利]用于协议处理迁移的路由器和方法

说明书

背景

本发明涉及通信系统。更具体来说(而不是作为限制)，本发明是 针对一种在基于因特网协议(IP)的网络中利用温和(graceful)重启程 序把协议处理从一个路由处理器迁移到另一个路由处理器的路由器和 方法。

在现有技术的IP路由器中，实施不同的处理器以应对控制功能和分 组转发功能。当运行在控制处理器上的路由和信令协议发生故障时，对 净荷通信量的转发被中断，尽管执行这种转发所需的所有信息都可用于 所述分组转发处理器。这种中断发生是因为相邻路由器检测到所述路由 和信令协议的故障，并且假设该整个路由器都发生了故障。因此，相邻 路由器计算绕过该“故障的”路由器的替换路径。在此时间期间，即在 所谓的路由收敛时间期间，有可能发生通信量丢失。

为了解决这一问题，因特网工程任务组(IETF)已经标准化了对所 述路由和信令协议的一组扩展，以便在相邻路由器上温和地处理故障的 协议处理的重启。当这些扩展被实现并且必须重启一个路由器的控制软 件时，该路由器的相邻路由器继续使用该控制软件来转发通信量。相邻 路由器还帮助所述重启的路由器软件重新学习在故障之前已知的状态。

对于IP网络运营商来说，还知道在其现有基础设施之上建立、管理 及提供虚拟专用网(VPN)。这些网络通常由需要在地理上分散的各地 点之间的互连性的企业来使用。使用专用网的另一个吸引人的地方在 于，其提供了针对入侵者的某种程度的保护。电信网络运营商还使用 VPN来提供各种类别的电信通信量之间的分离。这对于为这些通信量类 别提供不同的服务质量(QoS)和安全服务来说是有用的。

随着IP网络的大小和速度的增长，路由器或分组处理节点必须是可 伸缩的。否则，随着对于处理能力的需求的提高，或者随着配置了更多 的顾客VPN，必须以附加的操作复杂性和支出来布置越来越多的路由 器。为了应对IP和电信网络的弹性和可伸缩性需求，越来越多地使用处 理器群集来设计路由器或分组处理节点。为了解决可伸缩性需求，被称 作群集管理软件的中间件把处理负载分布在多个处理器上。处理需求的 提高是通过向所述群集添加更多处理器并且把处理迁移到新处理器上 而解决的。所述处理所需的任何状态也被所述群集管理软件迁移到其新 的位置。这样做虽然是有效的，但是对于处理器群集的使用提高了路由 器实现方式的复杂性和成本。

提供针对节点故障的弹性的一种替换方案是把一个或多个控制处 理器(通常被称作路由处理器或RP)保持在热待机模式下，以便支援 主RP。在主RP与备用RP之间复制所述协议状态。如果主RP发生故 障，则备用RP进行接管，并且对该路由器的相邻路由器屏蔽所述故障。 这种方法的复杂性在于在主RP与备用RP之间同步状态信息。对于诸 如在传输控制协议(TCP)上运行的边界网关协议(BGP)和标签分发 协议(LDP)之类的协议来说，还必须复制TCP会话状态(比如序列号、 拥塞窗口参数等等)。

因此，在本领域中需要一种能够克服传统系统和方法的缺陷的应对 IP和电信网络的弹性和可伸缩性需求的更为高效的方式。本发明提供了 这种路由器和方法。

概要

本发明提供一种利用温和重启程序把路由协议处理从一个路由处 理器(RP)迁移到另一个路由处理器的路由器和方法。所述RP可以处 在相同路由器或不同路由器中。利用类似的机制把虚拟路由器(VR)及 其所有相关处理从一个RP迁移到另一个RP。

因此，本发明的一方面是针对一种基于因特网协议(IP)的网络内 的路由器中的用于把路由协议处理从第一路由处理器迁移到第二路由 处理器的方法。所述路由器包括用于把分组转发到所述网络中的相邻路 由器的转发引擎，并且所述相邻路由器包括温和重启程序，该程序用于 保持到所述路由器的分组流并且在该路由器发生故障时协助该路由器。 所述方法包括：终止第一路由处理器上的路由协议处理，从而向相邻路 由器表明该路由器发生了故障，并且使得所述相邻路由器启动所述温和 重启程序；以及在第二路由处理器上重启所述路由协议处理。所述方法 还包括：通过所述转发引擎把去往第一路由处理器上的路由协议处理的 分组转向第二路由处理器上的重启的路由协议处理；以及通过第二路由 处理器上的重启的路由协议处理从相邻路由器接收关于所述网络的拓 扑的信息。在这方面，所述路由协议处理例如可以是边界网关协议 (BGP)处理。