转发信息的方法和信息转发设备

1.一种转发信息的方法，其特征在于，包括：
边界路由器1将连接的边缘网络1内部的路由前缀信息注册到转发网络内就近的注册代理1上，形成边缘网络1的路由前缀信息与边界路由器1的映射表；
边界路由器2将连接的边缘网络2内部的路由前缀信息注册到转发网络内就近的注册代理2上，形成边缘网络2的路由前缀信息与边界路由器2的映射表；
对转发网络中的所述注册代理1和注册代理2中的映射表进行同步；
边界路由器1获得边缘网络1中的个人计算机1上传的待转发的IP数据包，解析所述IP数据包，得到所述IP数据包的目的IP地址；
边界路由器1通过目的地为注册代理1的任播地址的隧道，向注册代理1发送携带有所述目的IP地址的目的边缘网络边界路由器查询信息；
注册代理1通过查找同步处理后的映射表，查找到与边界路由器查询信息中携带的目的IP地址对应的目的边缘网络的边界路由器信息，并将所述边界路由器信息返回给边界路由器1，其中，边界路由器查询信息中携带的目的IP地址对应的目的边缘网络的边界路由器为边界路由器2，注册代理1向边界路由器1返回边界路由器2的信息；
在边界路由器1和边界路由器2之间建立通信隧道；
边界路由器1通过所述通信隧道，将所述IP数据包发送至所述边界路由器2。
2.如权利要求1所述的转发信息的方法，其特征在于，所述通信隧道为多协议标签交换隧道，或因特网协议包封装到因特网协议包隧道，或通用路由封装隧道。
3.一种信息转发设备，其特征在于，所述信息转发设备具体为边界路由器，则所述边界路由器具体包括：
注册单元，向边界路由器连接的转发网络内就近的注册代理发送注册信息，所述注册信息为边界路由器所在的边缘网络内部的路由前缀信息，并指示在注册代理上形成边缘网络的路由前缀信息与边界路由器的映射表，各注册代理上注册的映射表信息将通过协议实现同步；
接收单元，在注册单元完成注册后，接收来自边缘网络中个人计算机上传的待转发的IP数据包；
解析单元，解析接收单元接收的所述IP数据包，得到所述IP数据包中目的IP地址；
查询单元，向存储有经注册、同步形成映射表的注册代理发送携带有目的IP地址的边界路由器查询信息，并获取所需的目的边缘网络的边界路由器信息；
隧道建立单元，在所述边界路由器本身与目的边缘网络的边界路由器之间建立通信隧道；
发送单元，通过所述隧道建立单元建立的隧道，将IP数据包发送至所述目的边缘网络的边界路由器上。

转发信息的方法和信息转发设备\n技术领域\n[0001] 本发明涉及通信领域，尤其涉及一种转发信息的方法和一种信息转发设备。\n背景技术\n[0002] 路由是将信息从源端通过网络传到目的端的行为，它通常包括两个基本动作：确定最佳路径和数据交换。Metric是路由算法用以确定到达目的地的最佳路径的计量标准，如路径长度。为了帮助选择路径，路由算法初始化并维护包含路径信息的路由表，其中，路径信息根据使用的路由算法不同而不同。对路由器告知目的/下一跳地址的最佳方式是把分组发送给代表“下一跳”的路由器，当路由器收到一个分组，它就检查其目标地址，尝试将此地址与其“下一跳”相联系。路由表包括多种信息，如距离信息、跳数信息、“下一跳”地址信息等。Metric根据所用的路由算法不同而不同，路由表比较metric以确定最佳路径。这样，路由器彼此通信，通过交换路由信息维护其路由表，路由更新信息通常包含全部或部分路由表，通过分析来自其他路由器的路由更新信息以建立网络拓扑图。路由器间发送信息的另一个例子是发送链接状态广播信息，路由器通知其他发送了该广播信息的路由器的链接状态，该链接状态信息用于建立完整的拓扑图，能使路由器可以确定最佳路径。\n[0003] 多归属(Multi-homing)是指为了连接生存性或负载平衡，在端用户与网络之间建立多于一条链路(属于同一运营商或不同运营商)的链路群；流量工程(Traffic Engineering)实际上是一套工具和方法，无论是在网络设备和传输线路正常还是失效的情况下，都能从给定的基础设施中提取最佳服务，它需要对已安装的资源进行优化。而随着多归属网络和流量工程的广泛部署，因特网(Internet)路由数量增长迅速，由此带来的是一方面由于需要更大容量的路由表存储芯片导致路由器设备成本上升，另一方面导致路由收敛变得更加缓慢，不利于系统快速反应，影响整个系统工作效率。\n[0004] 发明人在实施本发明过程中发现：由于现有技术中路由表包含预定到目标子网的路由，使得在Internet路由数量迅速增加时，转发网络(Transit Network，TN)和边缘网络(Edge Network，EN)中的路由设备需要同时增加相应的路由信息，从而使路由表容量急剧增加，因此，导致具有路由表存储功能设备成本上升，路由收敛更加缓慢，造成整个系统工作效率低下。\n发明内容\n[0005] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种转发信息的方法，包括：\n[0006] 边界路由器1将连接的边缘网络1内部的路由前缀信息注册到转发网络内就近的注册代理1上，形成边缘网络1的路由前缀信息与边界路由器1的映射表；\n[0007] 边界路由器2将连接的边缘网络2内部的路由前缀信息注册到转发网络内就近的注册代理2上，形成边缘网络2的路由前缀信息与边界路由器2的映射表；\n[0008] 对转发网络中的所述注册代理1和注册代理2中的映射表进行同步；\n[0009] 边界路由器1获得边缘网络1中的个人计算机1上传的待转发的IP数据包，解析所述IP数据包，得到所述IP数据包的目的IP地址；\n[0010] 边界路由器1通过目的地为注册代理1的任播地址的隧道，向注册代理1发送携带有所述目的IP地址的目的边缘网络边界路由器查询信息；\n[0011] 注册代理1通过查找同步处理后的映射表，查找到与边界路由器查询信息中携带的目的IP地址对应的目的边缘网络的边界路由器信息，并将该边界路由器信息返回给边界路由器1，其中，边界路由器查询信息中携带的目的IP地址对应的目的边缘网络的边界路由器为边界路由器2，注册代理1向边界路由器1返回边界路由器2的信息；\n[0012] 在边界路由器1和边界路由器2之间建立通信隧道；\n[0013] 边界路由器1通过所述通信隧道，将所述IP数据包发送至所述边界路由器2。\n[0014] 相应地，本发明实施例还提供了一种信息转发设备，该信息转发设备具体为边界路由器，则该边界路由器具体包括：\n[0015] 注册单元，向边界路由器连接的转发网络内就近的注册代理发送注册信息，所述注册信息为边界路由器所在的边缘网络内部的路由前缀信息，并指示在注册代理上形成边缘网络的路由前缀信息与边界路由器的映射表，各注册代理上注册的映射表信息将通过协议实现同步；\n[0016] 接收单元，在注册单元完成注册后，接收来自边缘网络中个人计算机上传的待转发的IP数据包；\n[0017] 解析单元，解析接收单元接收的所述IP数据包，得到所述IP数据包中目的IP地址；\n[0018] 查询单元，可向存储有经注册、同步形成映射表的注册代理发送携带有目的IP地址的边界路由器查询信息，并获取所需的目的边缘网络的边界路由器信息；\n[0019] 隧道建立单元，在该边界路由器本身与目的边缘网络的边界路由器之间建立通信隧道；\n[0020] 发送单元，通过所述隧道建立单元建立的隧道，将IP数据包发送至所述目的边缘网络的边界路由器上。\n[0021] 本发明实施例根据待转发的数据信息中携带的用于指示目的边缘网络的路由指示信息的数据信息，获取与该路由指示信息对应的目的边缘网络边界路由设备信息，再将待转发的数据信息发送至目的边缘网络的边界路由设备进行再次发送，这样，TN中除了RA需要维护Internet全部的路由信息(包括EN中的路由信息)之外，TN中其他的路由器只需要维护TN中的路由信息，其中，数据信息所要达到EN中的目的主机可以到RA上进行查询得到，或在RA上中转待传输到目的主机的数据信息，因此可节省整个网络中具有路由表存储功能设备的成本，提高整个网络路由收敛的速度，提升整个系统的工作效率。\n附图说明\n[0022] 图1是现有技术的因特网网络结构示意图；\n[0023] 图2是本发明的转发信息的方法的第一实施例示意图；\n[0024] 图3是本发明的转发信息的方法的第二实施例示意图；\n[0025] 图4是本发明的信息转发设备的第一实施例结构示意图；\n[0026] 图5是本发明的信息转发设备的第二实施例结构示意图。\n具体实施方式\n[0027] 本发明实施例提供了一种转发信息的方法，以及一种信息转发设备，在Internet路由数量急剧增加时，TN中的路由设备只需要根据上述路由指示信息查找相应的目的边缘网络的边界路由设备，来实现TN中信息的转发，而不需要增加与EN路由表条目对应的TN中的路由表条目，从而节省整个网络中具有路由表存储功能设备的成本，提高整个网络路由收敛的速度，提升整个系统的工作效率。\n[0028] 下面结合附图，对本发明实施例进行详细说明。\n[0029] 图2是本发明的转发信息的方法的第一实施例示意图，本方法基于如图1所示的现有技术的Internet网络结构，在该Internet网中包括有EN1、EN2与TN，其中，EN中包括有个人计算机(Personal Computer，PC)、边界路由器，而TN中除包括有与EN共用的边界路由器之外，还包括注册代理(Registration Agent，RA)，EN、TN中还包括有其他路由设备，下面对本方法进行详细描述。\n[0030] 参照图2，所述转发信息的方法主要包括如下步骤：\n[0031] 步骤s201，BR将连接的EN内部的路由前缀(Prefix)信息注册到TN内就近的RA上，如：BR1将EN1内部的Prefix(如：20.1.1.0/24)注册到就近的RA1上，BR2将EN2内部的Prefix(如：10.1.1.0/24)注册到就近的RA2上，形成Prefix与注册该Prefix的BR的映射表，即BR1与20.1.1.0/24形成映射关系，BR2与10.1.1.0/24形成映射关系，而其中的就近RA是通过任播(Anycast)机制实现关联的；\n[0032] 步骤s202，对TN中的RA1、RA2映射表进行同步处理，即通过协议使得RA1、RA2之间相互通告各自注册接收的映射表，具体实现时，可使用边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)来同步各自的映射表，RA1与RA2之间可建立全网状(Full-meshed)BGP连接，或采用路由反射器(Router Reflector，RR)来实现连接，当然也可以单独定义一个协议来实现上述同步目的；\n[0033] 经过步骤s201的注册过程与步骤s202的同步过程后，即可进行如下信息转发处理：\n[0034] 步骤s203，BR1获得由EN1中的PC1上传的待转发的IP数据包，该IP数据包在PC1所在的EN1中依据现有的路由方式逐跳转发到该EN1的BR1上；\n[0035] 步骤s204，BR1解析所获得的IP数据包，得到与该IP数据包中目的IP地址，如：\n该IP数据包的目的IP地址为10.1.1.2；\n[0036] 步骤s205，BR1通过目的地为RA的Anycast地址的隧道，向RA1发送携带有上述目的IP地址的BR查询信息，等待获得RA1提供的与该目的IP地址对应的目的EN的BR信息；\n[0037] 步骤s206，RA1通过查找同步处理后的映射表，查找到与BR查询信息中携带的目的IP地址对应的目的EN的BR信息，并将该BR信息返回给BR1，例如，与10.1.1.2最长匹配的已注册Prefix为10.1.1.0/24，该prefix对应的BR为BR2时，RA1向BR1返回BR2信息；\n[0038] 步骤s207，在BR1与BR2之间建立通信隧道，该通信隧道可以是多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching，MPLS)隧道，或因特网协议包封装到因特网协议包(IPinIP)隧道，或通用路由封装(General Router Encapsulation，GRE)隧道；\n[0039] 步骤s208，BR1通过上述步骤s207建立的隧道，将IP数据包发送至所述BR2上，然后由BR2发送至目的终端。\n[0040] 图3是本发明的转发信息的方法的第二实施例示意图，本方法仍基于如图1所示的Internet网络结构，参照图3，所述转发信息的方法主要包括如下步骤：\n[0041] 步骤s301，BR将连接的EN内部的路由前缀(Prefix)信息注册到TN内就近的RA上，如：BR1将EN1内部的Prefix(如：20.1.1.0/24)注册到就近的RA1上，BR2将EN2内部的Prefix(如：10.1.1.0/24)注册到就近的RA2上，形成Prefix与注册该Prefix的BR的映射表，即BR1与20.1.1.0/24形成映射关系，BR2与10.1.1.0/24形成映射关系，而其中的就近RA是通过任播(Anycast)机制实现关联的；\n[0042] 步骤s302，对TN中的RA1、RA2映射表进行同步处理，即通过协议使得RA1、RA2之间相互通告各自注册接收的映射表，具体实现时，可使用边界网关协议(Border Gateway Protocol，BGP)来同步各自的映射表，RA1与RA2之间可建立全网状(Full-meshed)BGP连接，或采用路由反射器(Router Reflector，RR)来实现连接，当然也可以单独定义一个协议来实现上述同步目的；\n[0043] 经过步骤s301的注册过程与步骤s302的同步过程后，即可进行如下信息转发处理：\n[0044] 步骤s303，RA1获得由EN1中的PC1上传的待转发的IP数据包，该IP数据包在PC1所在的EN1中依据现有的路由方式逐跳转发到该EN1的BR1上，而BR1在收到上述IP数据包后，通过目的地为RA任播地址的隧道发送到RA1上；\n[0045] 步骤s304，RA1解析所获得的IP数据包，得到该IP数据包中目的IP地址，如：目的IP地址为10.1.1.2。\n[0046] 步骤s305，RA1通过查找同步处理后的映射表，查找到与上述目的IP地址最长匹配的Prefix对应的BR信息，例如，与10.1.1.2最长匹配的已注册Prefix为10.1.1.0/24，该prefix对应的BR为BR2；\n[0047] 步骤s306，在RA1与BR2之间建立通信隧道，该通信隧道可以是MPLS隧道，或IPinIP隧道，或GRE隧道；\n[0048] 步骤s307，RA1通过上述步骤s306建立的隧道，将IP数据包发送至所述BR2上，然后由BR2发送至目的终端。\n[0049] 另外基于如图1所示的Internet网络结构，本发明的转发信息的方法还可有如下实施例：\n[0050] 引入指示目标EN2的BR2的指示信息，并将该指示信息携带于EN1中PC1上传的待转发的IP数据包中，当BR1接收到该IP数据包后，即可提取该IP数据包中的指示信息，并根据该指示信息指示的BR2，建立BR1与BR2之间的通信隧道，之后BR1则可将IP数据包通过该通信隧道发送至所述BR2，完成信息的转发。\n[0051] 相应的，下面对本发明实施例的信息转发设备进行说明。\n[0052] 图4为本发明的信息转发设备的第一实施例示意图，该信息转发设备具体为BR，则该BR具体包括如下单元：注册单元41、接收单元42、获取单元43以及发送处理单元44，其中，获取单元43包括解析单元431、查询单元432，发送处理单元44包括隧道建立单元\n441、发送单元442，各单元连接关系及功能如下述：\n[0053] 注册单元41与接收单元42相连，接收单元42、发送处理单元44分别与获取单元\n43相连，解析单元431与查询单元432相连，隧道建立单元441与发送单元442相连；\n[0054] 注册单元41，可向BR连接的TN内就近的RA发送注册信息，该注册信息为EN内部的Prefix信息，如：BR将EN内部的Prefix(如：20.1.1.0/24)注册到就近的RA上，则注册单元41则向RA发送携带有Prefix20.1.1.0/24的注册信息，并指示在RA上形成Prefix20.1.1.0/24与注册该Prefix的BR的映射表，使BR与20.1.1.0/24之间形成映射关系，而其中的就近RA是通过Anycast机制实现关联的，值得说明的是，各RA上注册的映射表信息将通过协议实现同步，具体可使用BGP，建立Full-meshed BGP连接，或采用RR来实现连接，当然也可以单独定义一个协议来实现上述同步目的；\n[0055] 接收单元42，在注册单元41完成注册后，接收单元42接收来自EN中PC上传的待转发的IP数据包；\n[0056] 解析单元431，解析接收单元42接收的IP数据包，得到该IP数据包中目的IP地址，如：该IP数据包的目的IP地址为10.1.1.2；\n[0057] 查询单元432，可向存储有经注册、同步形成上述映射表的RA发送携带有目的IP地址的BR查询信息，并获取所需的目的EN的BR信息，RA可通过获得与目的IP地址最长匹配的已注册的Prefix，查找到该Prefix对应的目的EN的BR信息；\n[0058] 隧道建立单元441，在该BR本身与目的EN的BR之间建立通信隧道，该通信隧道可以是MPLS隧道，或IPinIP隧道，或GRE隧道；\n[0059] 发送单元442，通过上述隧道建立单元441建立的隧道，将IP数据包发送至所述目的EN的BR上，然后由目的EN的BR发送至目的终端。\n[0060] 图5为本发明的信息转发设备的第一实施例示意图，该信息转发设备具体为RA，RA主要包括如下单元：注册单元51、同步单元52、接收单元53、获取单元54、发送处理单元\n55，各单元连接关系及功能如下述：\n[0061] 注册单元51与同步单元52相连，同步单元52与接收单元53相连，接收单元53、发送处理单元55分别与获取单元54相连；\n[0062] 注册单元51，可根据BR发送的包括有Prefix的注册信息，形成Prefix与注册该Prefix的BR的映射表，如：BR将EN内部的Prefix(如：20.1.1.0/24)注册到就近的该RA上，则注册单元41则在接收到携带有Prefix20.1.1.0/24的注册信息后，形成Prefix20.1.1.0/24与注册该Prefix的BR的映射表，使BR与20.1.1.0/24之间形成映射关系，而其中的就近RA是通过Anycast机制实现关联的；\n[0063] 同步单元52，通过协议实现各RA上注册的映射表信息的同步，具体的，该同步单元52可使用BGP，建立Full-meshed BGP连接，或采用RR来实现连接，当然也可以单独定义一个协议来实现上述同步目的；\n[0064] 接收单元53，在注册单元51、同步单元52完成相应处理后，接收单元53接收来自EN中PC上传的待转发的IP数据包，该IP数据包在PC所在的EN中依据现有的路由方式逐跳转发到该EN的BR上，而BR在收到上述IP数据包后，通过BR与RA的隧道发送到该接收单元53上；\n[0065] 获取单元54，解析所获得的IP数据包，得到该IP数据包的目的IP地址，如：\n当该IP数据包的目的IP地址为10.1.1.2时，与该目的IP地址最长匹配的Prefix为\n10.1.1.0/24；并通过查找同步单元52同步处理后的映射表，得到与Prefix对应的目的EN的BR信息；\n[0066] 发送处理单元55，在该RA本身与目的EN的BR之间建立通信通道，该通信隧道可以是MPLS隧道，或IPinIP隧道，或GRE隧道；并通过该通信通道，将IP数据包发送至所述目的EN的BR上，然后由目的EN的BR发送至目的终端。\n[0067] 值得说明的是，关于BR就近RA的实现方式是采用Anycast机制，在IPv6以及稀疏模式独立组播协议(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode，PIM-SM)中的Anycast汇聚点(Rendezvous Point，RP)都有这种机制，具体实现方式是：所有RA对外提供映射表查询和数据信息中转服务时使用同一个IP地址，这样BR发送到RA的映射表的注册信息和查询数据信息的目的地址的查询信息就是此IP地址，当RA需要提供数据信息中转服务时，BR与RA之间隧道就是使用该IP地址的隧道，而且，根据最短路径转发的实现原理，上述注册信息和查询信息以及需要RA中转的数据信息都会到达该最近的RA上，另外，RA之间进行映射表同步处理时，各RA使用不同的IP地址。\n[0068] 本发明上述实施例可实现当Internet路由数量迅速增加时，TN中除了RA需要维护Internet全部的路由信息(包括EN中的路由信息)之外，TN中其他的路由器只需要维护TN中的路由信息，其中，数据信息所要达到EN中的目的主机可以到RA上进行查询得到，或在RA上中转待传输到目的主机的数据信息，因此可节省整个网络中具有路由表存储功能设备的成本，提高整个网络路由收敛的速度，提升整个系统的工作效率。\n[0069] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。