一种三层交换机的路由资源控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种三层交换机的路由资源控制方法及系统，涉及计算机通信技术领域，本发明专利技术为各接口板卡分配虚拟路由域、对应的芯片路由实例索引和可分配的FIB表容量，记录各接口板卡的虚拟路由域索引和对应的芯片路由实例索引；获取主控制卡收到的添加、删除或更新的路由消息，查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得对应的接口板卡；将路由消息转换为FIB表消息，发给对应的接口板卡；并根据路由消息更新主控制卡的活跃FIB哈希表；获取接口板卡收到的FIB表消息，对接口板卡的芯片执行FIB表消息对应的添加、删除或更新FIB表的操作，实现根据路由表在不同板卡的使用情况合理规划FIB表同步范围，降低板卡的硬件成本。

A routing resource control method and system for three level switches

The invention discloses a route resource control method and system for a three-layer switch, which relates to the field of computer communication technology. The invention allocates virtual routing domain, corresponding chip routing instance index and allocated FIB table capacity for each interface card, and records the virtual routing domain index and corresponding chip routing of each interface card. Instance index; Get the route messages received by the master control card to add, delete or update, find the virtual route domain index records of the interface cards, and get the corresponding interface cards; Convert the routing messages into FIB table messages and send them to the corresponding interface cards; and update the active FIB hash table of the master control card according to the routing messages. Get the FIB table message received by the interface card, and perform the operation of adding, deleting or updating FIB table corresponding to the FIB table message to the chip of the interface card, so as to rationally plan the synchronization range of FIB table according to the usage of the routing table in different boards and reduce the hardware cost of the board.

【技术实现步骤摘要】
一种三层交换机的路由资源控制方法及系统
本专利技术涉及计算机通信
，具体涉及一种三层交换机的路由资源控制方法及系统。
技术介绍
随着40G、100G以太网技术的成熟，高性能的分布式核心三层交换机也得以快速发展。与传统的集中式三层交换机相比，分布式交换机突破了业务板卡只能二层转发的限制，通过具备三层路由转发功能的板卡实现数据报文只需要在接口板卡一次查表，就可以实现分布式三层转发，大大提高了设备的三层转发能力。在硬件上分布式核心三层交换机一般分为这样几个部分：2个主控制卡、多个接口板卡、一个机架和一个背板。主控制卡和接口板卡构成了分布式转发系统中分散的工作点，它们通过背板联系在一起组成一个分布式系统。机架是大型交换机的基础，机架一般具有多个插槽，从4个到18个不等。主控制卡、接口板卡、交换板插入这些插槽里才能工作。机架的底部是一块背板，机架上的插槽实际上是背板提供的，背板上的电路提供了各个板间的通信链路，以及给各板供电。各板之间通过背板上的数据通道互相通信，交换机的各板卡通过背板上的数据通道同步数据和控制信息，将整机组织成一个分布式转发系统。转发信息数据库ForwardingInformationBase(FIB)是三层转发的核心，图1描述了传统的分布式FIB工作机制。主控制卡上的路由协议模块通过路由协议学习到动态路由，或通过配置模块配置静态路由后，再统一通告路由管理模块，由路由管理模块生成路由表，同时路由管理模块会对路由信息进行计算，选择其中的最优表项生成FIB表。主控制卡FIB维护模块通过板间通信，将FIB消息下发到所有接口板卡，接口板卡FIB维护模块收到消息后根据消息类型对本接口板卡的FIB表进行添加或删除操作。如果一个系统中存在8个接口板卡，主控要下发的路由表规模为12K，这就要求8个接口板卡的路由表容量都要大于12K，如果小于12K将出现部分FIB下发失败，导致部分三层业务转发不通。这样就要求分布式三层转发中，所有接口板卡的路由表容量均要满足系统的路由表容量要求，如果一个板卡不满足就会出现问题，这也对接口板卡的路由表硬件资源提出了严格的限制条件。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种三层交换机的路由资源控制方法及系统，实现根据路由表在不同板卡的使用情况合理规划FIB表同步范围，降低板卡的硬件成本。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种三层交换机的路由资源控制方法，包括以下步骤：S1，为各接口板卡分配虚拟路由域、对应的芯片路由实例索引和可分配的转发信息数据库FIB表容量，记录各接口板卡的虚拟路由域索引和对应的芯片路由实例索引；S2，获取主控制卡收到的添加、删除或更新的路由消息，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引，查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得对应的接口板卡；将所述路由消息转换为FIB表消息，发给对应的接口板卡；并根据所述路由消息更新主控制卡的活跃FIB哈希表，所述主控制卡的活跃FIB哈希表用于记录主控制卡中存在的FIB表；S3，获取接口板卡收到的FIB表消息，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，对接口板卡的芯片执行FIB表消息对应的添加、删除或更新FIB表的操作。在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：每经过轮询周期，获取接口板卡内的FIB表的活跃度，若存在经过设定周期数仍不活跃的FIB表，向主控制卡发出删除超时FIB表通知，所述删除超时FIB表通知包含接口板卡号；获取主控制卡收到的删除超时FIB表通知，获得不活跃的FIB表所在的接口板卡号，提取虚拟路由域索引+目的IP+目的掩码为索引，查找主控制卡的活跃FIB哈希表，将查找到的FIB表删除；生成超时删除FIB表消息，发给接口板卡号对应的接口板卡；获取接口板卡收到的超时删除FIB表消息，根据接口板卡的芯片路由实例索引，对接口板卡的芯片执行删除FIB表的操作；在接口板卡的接口板卡的非活跃FIB哈希表中增加被删除的FIB表条目，所述接口板卡的非活跃FIB哈希表用于记录接口板卡不存在的FIB表。在上述技术方案的基础上，还包括以下步骤：接收接口板卡的芯片发送的缺失路由报文，提取芯片路由实例索引，查找接口板卡的非活跃FIB表记录，如果命中，向主控制卡发送缺失路由消息；获取接口板卡发送的缺失路由消息，根据所述缺失路由消息中的路由虚拟域索引，查找主控制卡的活跃FIB哈希表，如果命中，则将所述缺失路由消息发送至主控FIB表管理模块；获取主控制卡收到的缺失路由消息，根据缺失路由消息中的路由虚拟域索引查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得对应的接口板卡；提取虚拟路由域索引+目的IP+目的掩码为索引，查找主控制卡的活跃FIB哈希表，将缺失路由消息转换为缺失FIB表新增消息，发给对应的接口板卡；并根据所述路由消息更新主控制卡的活跃FIB哈希表；获取接口板卡收到的缺失FIB表新增消息，根据接口板卡的芯片路由实例索引，对接口板卡的芯片执行新增FIB表的操作；在接口板卡的接口板卡的非活跃FIB哈希表中删除被新增的FIB表条目。在上述技术方案的基础上，步骤S2具体包括以下步骤：收到新增路由消息时，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得匹配的接口板卡列表；将所述路由消息转换为新增FIB表消息，发给接口板卡列表中的接口板卡；并在主控制卡的活跃FIB哈希表中新增FIB表条目；收到删除路由消息时，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得匹配的接口板卡列表；将所述路由消息转换为删除FIB表消息，发给接口板卡列表中的接口板卡；并在主控制卡的活跃FIB哈希表中删除FIB表条目；收到更新路由消息时，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引，查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得匹配的接口板卡和FIB表；若获得的FIB表下一跳出现改变，将所述路由消息转换为更新FIB表下一跳消息，发给匹配的接口板卡；并在主控制卡的活跃FIB哈希表中更新FIB表条目的信息。在上述技术方案的基础上，步骤S3具体包括以下步骤：收到主控制卡FIB管理单元的新增FIB表消息时，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，向芯片添加该FIB表；收到主控制卡FIB管理单元的删除FIB表消息时，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，向芯片删除该FIB表；收到主控制卡FIB管理单元的更新FIB表下一跳消息时，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，更新芯片该FIB表中的下一跳信息。本专利技术还公开了一种三层交换机的路由资源控制系统，包括：FIB管理配置模块，其用于为各接口板卡分配虚拟路由域、对应的芯片路由实例索引和可分配的转发信息数据库FIB表容量，记录各接口板卡的虚拟路由域索引和对应的芯片路由实例索引；主控FIB表管理模块，其用于获取主控制卡收到的添加、删除或更新的路由消息，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引，查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得对应的接口板卡；将所述路由消息转换为FIB表消息，发给对应的接口板卡；并根据所述路由消息更新主控制卡的活跃FIB哈希表，所述主控制卡的活跃FIB哈希表用于记录主控制卡中存在的FIB表；接口板卡FIB表管理模块，其用于获本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三层交换机的路由资源控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，为各接口板卡分配虚拟路由域、对应的芯片路由实例索引和可分配的转发信息数据库FIB表容量，记录各接口板卡的虚拟路由域索引和对应的芯片路由实例索引；S2，获取主控制卡收到的添加、删除或更新的路由消息，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引，查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得对应的接口板卡；将所述路由消息转换为FIB表消息，发给对应的接口板卡；并根据所述路由消息更新主控制卡的活跃FIB哈希表，所述主控制卡的活跃FIB哈希表用于记录主控制卡中存在的FIB表；S3，获取接口板卡收到的FIB表消息，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，对接口板卡的芯片执行FIB表消息对应的添加、删除或更新FIB表的操作。

【技术特征摘要】
1.一种三层交换机的路由资源控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，为各接口板卡分配虚拟路由域、对应的芯片路由实例索引和可分配的转发信息数据库FIB表容量，记录各接口板卡的虚拟路由域索引和对应的芯片路由实例索引；S2，获取主控制卡收到的添加、删除或更新的路由消息，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引，查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得对应的接口板卡；将所述路由消息转换为FIB表消息，发给对应的接口板卡；并根据所述路由消息更新主控制卡的活跃FIB哈希表，所述主控制卡的活跃FIB哈希表用于记录主控制卡中存在的FIB表；S3，获取接口板卡收到的FIB表消息，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，对接口板卡的芯片执行FIB表消息对应的添加、删除或更新FIB表的操作。2.如权利要求1所述的一种三层交换机的路由资源控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：每经过轮询周期，获取接口板卡内的FIB表的活跃度，若存在经过设定周期数仍不活跃的FIB表，向主控制卡发出删除超时FIB表通知，所述删除超时FIB表通知包含接口板卡号；获取主控制卡收到的删除超时FIB表通知，获得不活跃的FIB表所在的接口板卡号，提取虚拟路由域索引+目的IP+目的掩码为索引，查找主控制卡的活跃FIB哈希表，将查找到的FIB表删除；生成超时删除FIB表消息，发给接口板卡号对应的接口板卡；获取接口板卡收到的超时删除FIB表消息，根据接口板卡的芯片路由实例索引，对接口板卡的芯片执行删除FIB表的操作；在接口板卡的接口板卡的非活跃FIB哈希表中增加被删除的FIB表条目，所述接口板卡的非活跃FIB哈希表用于记录接口板卡不存在的FIB表。3.如权利要求1所述的一种三层交换机的路由资源控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：接收接口板卡的芯片发送的缺失路由报文，提取芯片路由实例索引，查找接口板卡的非活跃FIB表记录，如果命中，向主控制卡发送缺失路由消息；获取接口板卡发送的缺失路由消息，根据所述缺失路由消息中的路由虚拟域索引，查找主控制卡的活跃FIB哈希表，如果命中，则将所述缺失路由消息发送至主控FIB表管理模块；获取主控制卡收到的缺失路由消息，根据缺失路由消息中的路由虚拟域索引查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得对应的接口板卡；提取虚拟路由域索引+目的IP+目的掩码为索引，查找主控制卡的活跃FIB哈希表，将缺失路由消息转换为缺失FIB表新增消息，发给对应的接口板卡；并根据所述路由消息更新主控制卡的活跃FIB哈希表；获取接口板卡收到的缺失FIB表新增消息，根据接口板卡的芯片路由实例索引，对接口板卡的芯片执行新增FIB表的操作；在接口板卡的接口板卡的非活跃FIB哈希表中删除被新增的FIB表条目。4.如权利要求1所述的一种三层交换机的路由资源控制方法，其特征在于：步骤S2具体包括以下步骤：收到新增路由消息时，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得匹配的接口板卡列表；将所述路由消息转换为新增FIB表消息，发给接口板卡列表中的接口板卡；并在主控制卡的活跃FIB哈希表中新增FIB表条目；收到删除路由消息时，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得匹配的接口板卡列表；将所述路由消息转换为删除FIB表消息，发给接口板卡列表中的接口板卡；并在主控制卡的活跃FIB哈希表中删除FIB表条目；收到更新路由消息时，根据所述路由消息中的路由虚拟域索引，查找各接口板卡的虚拟路由域索引记录，获得匹配的接口板卡和FIB表；若获得的FIB表下一跳出现改变，将所述路由消息转换为更新FIB表下一跳消息，发给匹配的接口板卡；并在主控制卡的活跃FIB哈希表中更新FIB表条目的信息。5.如权利要求1所述的一种三层交换机的路由资源控制方法，其特征在于：步骤S3具体包括以下步骤：收到主控制卡FIB管理单元的新增FIB表消息时，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，向芯片添加该FIB表；收到主控制卡FIB管理单元的删除FIB表消息时，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，向芯片删除该FIB表；收到主控制卡FIB管理单元的更新FIB表下一跳消息时，转换为以芯片路由实例索引+目的IP+目的掩码为索引，更新芯片该FIB表中的下一跳信息。6.一种三层交换机的路由资源控制系统，其特征在于，包括：FIB管理配置模块，其用于为各接口板卡分配虚拟路由域、对应的芯片路由实例索引和可分配的转发信息数据库FIB表...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗婷，王志，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42