[发明专利]减少链路状态通告洪泛次数的方法及设备

说明书

技术领域

本申请涉及网络通信技术领域，特别涉及减少链路状态通告洪泛次数的方法及设备。

背景技术

网络技术在日常工作中的应用越来越多，给人们的工作和生活带来了极大的便捷。各大公司都在不断扩大自己的网络，使得网络的规模在不断扩大，同时，为了增加网络的稳定性，在网络中都会提供冗余备份链路和节点，这导致网络的规模进一步扩大。在大规模的网络中，静态路由和RIP协议因为其协议自身的缺陷而无法被使用，而基于链路状态的动态路由协议（如OSPF、ISIS）因其可以很好地支持大规模网络环境，并可以提供快速的收敛速度，而被越来越广泛的应用。但在大规模的网络环境中，链路状态路由协议也遇到了问题，并影响了网络的性能。

链路状态路由协议（以下简称路由协议）的一个核心要素是收集网络的链路状态通告（link state advertisements，可简称为LSA），并将其存储在链路状态数据库中。LSA中描述了整个网络的邻居信息、链路状态信息以及路由信息，是路由协议进行路由计算的基础。为了保证路由计算的正确性，路由协议要求LSA必须同步，本机的LSA发生变化后必须向所有邻居设备进行洪泛，同时，某一设备在从邻居设备接收到LSA更新后，也必须将该LSA的更新发送给该设备的其他邻居设备。在大规模网络中，路由协议的上述要求将导致以下问题：

大规模网络中，设备之间建立的OSPF邻居较多（极限情况下可能是全连接的）。LSA变化后，设备需要向所有邻居设备发送更新报文，邻居设备收到更新报文后还需要向其他邻居设备继续发送该更新报文，同时，路由协议中为了保证LSA的同步，还引入了LSA重传机制。在有大量LSA更新时，由于设备处理能力有限，无法立刻回应确认报文，将会导致LSA重传，这将进一步增大LSA的更新量，LSA的更新量增大后反过来又会加重设备的负担，再次引发重传，这样就会导致网络中出现大量的LSA更新，可以被称之为LSA风暴。这样的LSA风暴会占用网络带宽资源，同时，设备在接收到LSA时需要对LSA进行处理和分析，还需要重新触发路由计算，这些操作都需要占用系统的CPU和内存，在极限情况下可能导致网络和设备不可用，如图1所示。

图1为现有环形组网所引起的LSA风暴示意图。图1中，RT1上的LSA变化后，将从与RT2、RT3、RT4相连的三个接口向外洪泛LSA（如图中箭头所示），正常情况下，RT2不会将这些LSA再向RT1洪泛，但在LSA数量较多的情况下，假设RT2有部分LSA没有学习完整，而RT3恰好学习到了这些LSA，这样，RT3就会将这些LSA向RT2洪泛，RT2再接收到这些LSA时又会将这些LSA向RT1重新发送，引起LSA发送的环路，而且这部分LSA的洪泛对链路状态数据库的同步是没有任何帮助的，只会加大系统的负担。在LSA频繁震荡情况下，这种LSA的多余洪泛就会越来越多，并极大地影响系统性能，在一些极端情况下，系统可能为了处理这些无效的LSA洪泛，而无法接收其他LSA更新，导致网络长时间无法稳定。

在RFC4222中介绍了一些减少LSA风暴影响的方法，例如：

1、对LSA的重传时间设置退避算法，在未收到确认报文的情况下，通过退避算法延长LSA重传定时器，从而延长LSA的发送时间。

2、通过对未确认的LSA进行计数来感知协议报文拥塞的情况，在协议报文拥塞时，减少发送LSA。

上述现有技术主要存在以下缺点：

1、当两台设备之间存在多条链路时（如图1中RT2和RT4之间的连线情况），上述现有技术仍然会在多条链路上进行重复的LSA通告，产生多余的LSA更新报文。

2、在多台设备环形组网（如图1）的情况下，当LSA更新较多时，仍然会产生LSA风暴。

现有技术中还有一种减少LSA风暴的方法：如果两台设备之间存在多条直接链路，在建立多个OSPF邻居时，通过记录OSPF邻居的路由器标识（Router ID），来判断多个OSPF邻居是否为同一台设备，对于多个OSPF邻居存在于同一设备的情况，只对其中一个OSPF邻居发送LSA更新，对其他OSPF邻居不发送LSA更新。该技术虽然能够避免在多条链路上进行重复的LSA通告，但是，在多台设备环形组网（如图1）的情况下，当LSA更新较多时，仍然会产生LSA风暴。

发明内容

本申请提供了一种减少LSA洪泛次数的方法及设备，以在大规模组网的网络环境下，减少LSA的洪泛次数。

本申请提供的一种减少LSA洪泛次数的方法，包括：