[发明专利]一种ForCES系统中路由协议的信息交互方法

说明书

技术领域

本发明属于网络通信技术领域，尤其涉及一种ForCES系统中路由协议的信息交互方法。

背景技术

ForCES（ Forwarding and Control Element Separation, 转发和控制件分离）技术的关键点是网络节点设备在结构上实现转发面和控制面分离，同时转发面内部资源实现虚拟化、模块化、标准化，进而实现柔性的开放可重构，这些特征使得网络运营者可以搭积木的方式重组功能模块，进而定制实现各种新业务。以上这些技术特点，使得ForCES架构成为实现新型网络服务应用如三网融合、云计算等的网络节点设备重要技术架构。

一个ForCES系统（ForCES Network Element， ForCES NE）分成转发件（Forwarding Element，FE）和控制件（Control Element，CE）两部分。FE实现对数据包的转发处理，其典型结构如图 1所示。FE中包含有对数据包进行处理和转发的各种逻辑功能模块（Logical Function Block，LFB）如分类、调度、IPv4 或 IPv6 转发等。互联网协议RFC5812 规定了这些LFB的具体模型“ForCES Forwarding Element (FE) Model”。控制件对转发件进行控制和信息交换，为了实现系统的开放性，其间的信息交换是根据ForCES协议标准进行，确保系统有效运行。互联网协议RFC3746规定了转发与ForCES的框架（Framework），互联网协议RFC5810规定了FE与CE间的标准信息交换协议“ForCES Protocol Specification”，标准化使得FE和CE可以由不同厂家生产。

作为一种新型的网络设备架构，ForCES的CE通过定制FE内的LFB连接关系（即LFB拓扑）可以实现任何类型的网络设备，如交换机、路由器、防火墙等，尤其在三层处理方面，IETF ForCES工作组定义了较为完备的LFB库。三层网络设备中路由是一个无法回避的问题，ForCES系统也不例外。ForCES系统的数据转发面和控制面在物理上分离，在三层处理问题上转发面和控制面的分工十分明确，转发面主要负责数据包的快速路由查表和转发；控制面上的CE负责具体的路由计算、产生路由表并分发到各FE，这和绝大多数的路由系统是相同的。路由计算和路由表的产生都是由路由协议完成，ForCES系统也是如此。ForCES系统中实现路由协议，有两种技术途径：1）针对ForCES系统的开发路由协议；2）集成现有路由软件（Xorp、Zebra等）所提供的路由协议。两者比较：前者工作量巨大且显得多余，因为ForCES系统中的路由协议在功能上和其它设备并没有任何不同；后者不仅大大减少了ForCES系统的开发工作量，也是其开放性和可扩展性的重要体现。

和其它路由器系统一样，ForCES系统中的路由协议为了能正确地计算路由，需要与外界进行路由协议包的交换、学习外部网络的链路。然而现实的问题是ForCES系统中，与转发面分离后的控制面如何和外界进行路由信息的交互以及如何实现多FE间路由协调，针对这些问题本发明公布了一种基于IP隧道的重定向机制以解决控制面与外界路由器之间的路由信息交互问题，采用接口虚拟化技术将多FE上的物理接口统一编号映射到CE，路由协议栈根据接口编号区分FE，进而决定发送重定向和控制消息时的目的地。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种ForCES系统中路由协议的信息交互方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包含如下步骤：

步骤(1) 控制件读取逻辑功能块的属性，通过虚接口设备控制器向虚接口模块中添加并配置虚接口，使虚接口与转发件的物理接口唯一对应，通过一个物理接口ID确定一个虚接口，虚接口信息包含了虚接口名、虚接口IP地址和虚接口子网号；

控制件包含了ForCES中间件、路由转化适配器、虚接口模块、IP隧道和第三方路由协议软件；所述的ForCES中间件实现了控制消息和重定向消息的处理和传输、ForCES协议所需的消息的分装、解封装；所述的路由转化适配器实现了路由条目到逻辑功能块属性的映射和路由表的下发；所述的虚接口模块实现了转发件上的物理接口和控制件上的虚接口模块中的虚接口之间的映射及管理；所述的IP隧道实现了ForCES中间件与操作系统内核间的通信；所述的第三方路由协议软件执行路由算法并计算路由；

步骤(2) ForCES系统中路由协议信息的接收过程具体包含如下步骤：