边界网关协议BGP分布式系统中邻居迁移的方法和系统

摘要

本发明公开了一种边界网关协议BGP分布式系统中邻居迁移的方法，包括：断开源BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系，在转发指导进程中记录有从所述对端网络设备接收到的路由信息；建立目标BGP进程与所述对端网络设备之间的BGP邻居关系，从所述对端网络设备接收路由信息；根据所述目标BGP进程从所述对端网络设备接收到的路由信息，更新所述转发指导进程中记录的从所述对端网络设备接收到的路由信息。本发明还公开了一种实现邻居迁移的BGP分布式系统。采用本发明提供的技术方案，可以在邻居迁移的过程中不会影响进行迁移的BGP分布式系统的业务转发。此外，还可以在邻居迁移过程中不影响对端网络设备的业务转发。

说明书

技术领域

本发明涉及网络通信领域，尤其涉及一种BGP分布式系统中邻居迁移的方法、实现邻居迁移的BGP分布式系统以及网络系统。

背景技术

随着IP技术的不断发展，全球Internet用户在不断的增长，同时Internet路由数量也在不停的增长。目前Internet路由的传递主要依靠BGP(BorderGateway Protocol，边界网关协议)路由协议来完成，这就给BGP协议带来新的挑战。为此，将BGP进行分布式设计，将与对端网络设备之间的BGP邻居(即peer)的处理分布在不同的BGP进程中，这样每个BGP只处理与自己相关的peer，将集中式的处理转化为分布式的处理。

请参阅图1，其现有技术中的一种分布式BGP处理的结构示意图。在一台采用BGP分布式系统的网络设备中运行两类BGP进程：PD-BGP(Peer

Distributed BGP，基于邻居的分布式BGP)进程和C-BGP(Center BGP，中心BGP)进程，其中，PD-BGP进程可以是多个，不同的PD-BGP进程负责处理不同的邻居。

PD-BGP的主要功能包括：

(1)从邻居接收路由信息；

(2)进行入口策略的过滤；

(3)选出局部最优路由信息，发给C-BGP；

(4)接收C-BGP发送过来的全局最优路由信息，发给邻居；

(5)进行出口策略的过滤。

从功能上看，PD-BGP主要完成路由的接收和发送处理，并进行部分选路。PD-BGP只将局部优选路由发送给C-BGP，进而使C-BGP上只保存那些可能成为优选的路由信息，降低了C-BGP对内存的占用；同时PD-BGP针对邻居进行入口策略和出口策略的过滤(这些操作可能会占用较多的CPU)，由此可以降低C-BGP对CPU的占用。

C-BGP(中心BGP)主要功能包括：

(1)从各个PD-BGP接收局部最优路由信息进行全选路，选出全局最优路由信息；

(2)将全局最优路由信息生成转发表项，指导转发；

(3)将全局最优路由信息发给PD-BGP，以便各PD-BGP发给相应的邻居。

从功能上看，C-BGP实现了所有BGP的基本功能，包括邻居的入口策略和出口策略。此外，C-BGP上仍然可以像PD-BGP那样正常配置peer，进而对所配置的peer进行处理。例如，第一PD-BGP负责处理peer1和peer2，第二PD-BGP负责处理peer3和peer4，C-BGP负责处理peer5和peer6。

请参阅图2，其为现有技术中基于peer的分布式BGP系统工作流程示意图，在该图中以第一PD-BGP与C-BGP之间的信息交互为例进行说明。首先，第一PD-BGP从对端网络设备收到报文(如Update报文)，进而接收到该对端网络设备的路由信息，并将这些路由信息存放在Adj-RIB-IN(BGP邻居的入口路由表)中，BGP会针对每一个peer形成一个Adj-RIB-IN。然后，第一PD-BGP进行部分选路得到局部最优路由后，将局部最优路由信息发送给C-BGP。进而，C-BGP将收到的局部最优路由信息添加到Adj-RIB-IN中，进行全局选路后，将全局最优路由信息添加到Loc-RIB(BGP的本地路由表)，Loc-RIB中的路由信息用来形成RIB(Routing Information Base，路由信息表)。再后，C-BGP将Loc-RIB中的全局最优路由信息发送给第一PD-BGP，进而第一PD-BGP将接收到的全局最优路由信息添加到自己的Loc-RIB中。在完成出口策略的过滤后，第一PD-BGP将Loc-RIB中的全局优选路由信息添加到Adj-RIB-OUT(BGP邻居的出口路由表，用于记录发送给邻居的路由信息)，最后发送给相应的邻居。

发明人在实现本发明过程中发现，由于系统的负载与系统的运行状态(比如路由数量，振荡、策略等)相关，所以可能会出现某些PD-BGP的负载不均衡；或者根据业务的发展，某个PD-BGP已经不能够承载该BGP内的原有peer。在上述两种情况下，都需要将peer从一个PD-BGP迁移到另外一个PD-BGP，或者从PD-BGP迁移到C-BGP，或者从C-BGP迁移到PD-BGP。如何保证在一个BGP分布式系统内部进行peer迁移过程中，不影响该BGP分布式系统或对端网络设备的正常转发业务则至关重要。

发明内容

本发明实施例提供一种BGP分布式系统中的邻居迁移方法、系统，能够在一个BGP分布式系统内部进行peer迁移过程中，不影响该BGP分布式系统的正常转发业务。本发明实施例还提供一种BGP分布式系统中的邻居迁移方法、系统，能够在一个BGP分布式系统内部进行peer迁移过程中，不影响迁移的对端网络设备的正常业务转发。

本发明实施例提供一种边界网关协议BGP分布式系统中邻居迁移的方法，包括：断开源BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系，在转发指导进程中记录有从所述对端网络设备接收到的路由信息；建立目标BGP进程与所述对端网络设备之间的BGP邻居关系，从所述对端网络设备接收路由信息；根据所述目标BGP进程从所述对端网络设备接收到的路由信息，更新所述转发指导进程中记录的从所述对端网络设备接收到的路由信息。

本发明实施例还提供一种实现邻居迁移的边界网关协议BGP分布式系统，包括：邻居断开单元，用于断开源BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系；邻居建立单元，用于建立目标BGP进程与所述对端网络设备之间的BGP邻居关系，并从所述对端网络设备接收路由信息；路由更新单元，用于根据所述目标BGP进程从所述对端网络设备接收到的路由信息，更新所述转发指导进程中记录的从所述对端网络设备接收到的路由信息。

本发明实施例还提供一种边界网关协议BGP分布式系统中邻居迁移的方法，包括：与对端网络设备协商使能GR功能；在使能所述GR功能后针对所述对端网络设备进行邻居迁移。

本发明实施例还提供一种实现邻居迁移的边界网关协议BGP分布式系统，包括：GR协商控制单元，用于在针对对端网络设备进行邻居迁移之前，与所述对端网络设备协商使能GR功能；邻居迁移单元，用于在使能所述GR功能后针对所述对端网络设备进行邻居迁移。

通过以上的一个技术方案可以看出，由于转发指导进程中记录的路由信息是用于指导业务转发的，而在邻居迁移的过程中，保留了BGP分布式系统的转发指导进程中记录的从对端网络设备的路由信息，并且根据迁移后的目标BGP进行新接收到的路由信息更新转发指导进程中记录的对应路由信息，因此，在邻居迁移的过程中不会影响该BGP分布式系统的业务转发。

通过以上的另一个技术方案可以看出，由于在针对对端网络设备之前先使能GR功能，因此在迁移过程中与对端网络设备断开邻居关系后，对端网络设备上仍然保留着此前记录的相应路由信息，因此邻居迁移的过程不会影响对端网络设备的业务转发。

附图说明

图1为现有技术中的一种分布式BGP处理的结构示意图；

图2为现有技术中基于peer的分布式BGP系统工作流程示意图；

图3为本发明BGP分布式系统中邻居迁移的方法第一实施例流程示意图；

图4为本发明第一实施例的一种具体实施方式示意图；

图5为本发明BGP分布式系统中邻居迁移的方法第二实施例流程示意图；

图6为本发明BGP分布式系统中邻居迁移的方法第三实施例流程示意图；

图7为本发明实现邻居迁移的BGP分布式系统第一实施例的结构示意图；

图8为本发明BGP分布式系统中邻居迁移的方法第四实施例流程示意图；

图9为本发明实现邻居迁移的BGP分布式系统第一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明各实施例以及具体实施方式进行详细说明。在下述本发明各实施例中，将邻居迁移前所在的BGP进程称为源BGP进程，邻居迁移后所在的BGP进程称为目标BGP进程。

请参阅图3，其为本发明BGP分布式系统中邻居迁移的方法第一实施例流程示意图。在本实施例的BGP分布式系统中，至少运行着第一PD-BGP进程、第二PD-BGP进程以及C-BGP进程。假设peer1(如对端的第一网络设备)当前由第一PD-BGP进程负责管理，现在由于某种需求要将该peer1迁移到第二PD-BGP进程予以管理，则具体的迁移过程如下：

步骤310：断开第一PD-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，删除所述第一PD-BGP进程中记录的从所述第一网络设备接收到的路由信息。

具体而言，删除第一PD-BGP进程上关于peer1的配置信息，断开与第一网络设备之间的BGP邻居关系，并且在第一PD-BGP上删除从第一网络设备接收到的路由信息。

步骤320：第一PD-BGP进程通知C-BGP进程peer1处于动态迁移过程中，保留C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息。换而言之，在断开第一PD-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系后，C-BGP进程中仍然记录有从第一网络设备接收到的路由信息。

具体而言，第一PD-BGP进程并不通知C-BGP进程删除C-BGP中记录的从第一网络设备接收到的路由信息，而是通知C-BGP进程peer1处于动态迁移过程中，进而C-BGP进程可以记录该信息，便于在peer1迁移失败或者目标BGP进程(第二PD-BGP进程)重新建立与第一网络设备的邻居关系后进行老化处理。

步骤330：建立第二PD-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，从第一网络设备接收路由信息。

具体而言，既可以直接在第二PD-BGP进程上重新配置关于peer1的配置信息，也可以使用一条复合命令将第一PD-BGP进程上关于peer1的配置信息迁移到第二PD-BGP进程上。进而，建立起第二PD-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，从第一网络设备接收路由信息，并据此进行部分选路，将局部最优路由信息发给C-BGP进程。

步骤340：根据第二PD-BGP进程从第一网络设备接收到的路由信息，更新C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息。

具体而言，使用第二PD-BGP进程从第一网络设备接收到的路由信息刷新C-BGP进程中记录的对应第一网络设备的路由信息，并删除其中未被刷新的路由信息。换而言之，如果所述C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息中，包含第二PD-BGP进程从第一网络设备未接收到的路由信息，则删除C-BGP进程中记录的第二PD-BGP进程未接收到的路由信息。进而保证在peer1迁移到第二PD-BGP进程后，C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息是最新的路由信息，从而保证业务转发路径的准确性，并且可以在迁移过程中响应对端网络设备发生的拓扑变化。此外，如果peer1迁移失败，或者在规定的迁移时间内未成功迁移，则删除C-BGP进程中记录的对应第一网络设备的路由信息。

为了更清楚的介绍本发明第一实施例，下面给出本发明第一实施例的一种具体实施方式。

请参阅图4，其为本发明第一实施例的一种具体实施方式示意图。

在本具体实施方式中，本端设备路由器A和对端设备路由器B、路由器C分别建立BGP邻居关系，路由器A上运行三个BGP进程：C-BGP进程、第一PD-BGP进程和第二PD-BGP进程。在路由器A上，需要将与路由器C的BGP邻居(peer1)从第一PD-BGP进程迁移到第二PD-BGP进程。

在迁移过程中，第一PD-BGP首先断开和路由器C之间的BGP邻居关系，删除从路由器C学到的路由信息(2.2.0.0/16)，但是C-BGP进程上仍然保留该路由信息，因此不会影响路由器A对转发业务的指导。

例如，在peer1迁移过程中，来自路由器B的报文(如源地址是1.1.0.0、目的地址是2.2.0.0的报文)依旧可以经过路由器D、路由器A、路由器E发送给路由器C，最终到达目标网络2.2.0.0。由此可见，由于在peer1迁移过程中，路由器A保留了C-BGP进程上用于指导转发的对应路由器C的路由信息，因此不会出现由于迁移过程中路由器A上没有对应路由器C的路由信息，导致路由器A转发失败的问题。

进一步，还可以在进行邻居迁移前，路由器A和路由器C协商使能GR(Graceful Restart，优雅重启)功能，使得在路由器A与路由器C之间的BGP邻居关系处于断开状态时，路由器C上仍然保留着原来从路由器A上学到的路由信息，进而保留了对应路由器A的转发信息，因此仍然可以将数据通过路由器E发送给路由器A，保证了路由器C上的转发不中断。

当路由器A上将peer1迁移到第二PD-BGP进程后，第二PD-BGP进会重新和路由器C建立邻居关系，进而重新从路由器C接收路由信息，这时候第二PD-BGP进程将学到的路由信息更新到C-BGP进程，以保证后续转发路径的准确性。

请参阅图5，其为本发明BGP分布式系统中邻居迁移的第二实施例流程示意图。本实施例与第一实施例的主要区别在于：本实施例中peer1迁移的目标BGP进程是C-BGP进程，而不是第二PD-BGP进程。在背景技术中已经介绍过，C-BGP进程不但可以承担全局选路、指导转发的功能，还可以如PD-BGP进程一样处理peer。

步骤510：断开第一PD-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，删除所述第一PD-BGP进程中记录的从所述第一网络设备的路由信息。具体实现与步骤310雷同，故不再赘述。

步骤520：第一PD-BGP进程通知C-BGP进程peer1处于动态迁移过程中，保留C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息。换而言之，在断开第一PD-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系后，C-BGP进程中仍然记录有从第一网络设备接收到的路由信息。

具体而言，第一PD-BGP进程并不通知C-BGP进程删除C-BGP中记录的从第一网络设备接收到的路由信息，而是通知C-BGP进程peer1处于动态迁移过程中，进而C-BGP进程可以记录该信息，便于在peer1迁移失败或者目标BGP进程(C-BGP进程)重新建立与第一网络设备的邻居关系后进行老化处理。

步骤530：建立C-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，从第一网络设备接收路由信息。

具体而言，既可以直接在C-BGP进程上重新配置关于peer1的配置信息，也可以使用一条复合命令将第一PD-BGP进程上关于peer1的配置信息迁移到C-BGP进程上。进而，建立起C-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，从第一网络设备接收路由信息。

步骤540：根据C-BGP进程从第一网络设备接收到的路由信息，更新C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息。

具体而言，使用C-BGP进程从第一网络设备接收到的路由信息，刷新C-BGP进程中记录的对应第一网络设备的路由信息，并删除其中未被刷新的路由信息。换而言之，如果C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息中，包含第二PD-BGP进程从第一网络设备未接收到的路由信息，则删除C-BGP进程中记录的第二PD-BGP进程未接收到的路由信息。然后，C-BGP进程进行常规的全局选路，形成最新的全局最优路由，保证在peer1迁移到C-BGP进程后，C-BGP进程中记录的对应第一网络设备的路由信息是最新的路由信息，从而保证业务转发路径的准确性，并且可以在迁移过程中响应对端网络设备发生的拓扑变化。

此外，如果peer1迁移失败，或者在规定的迁移时间内未成功迁移，则删除C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息。

请参阅图6，其为本发明BGP分布式系统中邻居迁移的第三实施例流程示意图。本实施例与第一实施例的主要区别在于：本实施例中peer1迁移的源BGP进程是C-BGP进程，目标BGP进程是第一PD-BGP进程。在背景技术中已经介绍过，C-BGP进程不但可以承担全局选路、指导转发的功能，还可以如PD-BGP进程一样处理peer。

步骤610：断开C-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，保留C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息。换而言之，在断开C-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系后，C-BGP进程中仍然记录有从第一网络设备接收到的路由信息。

具体而言，删除C-BGP进程上关于peer1的配置信息，断开与第一网络设备之间的BGP邻居关系，并且保留C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息。此外，C-BGP进程还可以记录peer1处于动态迁移状态。

步骤620：建立第一PD-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，从第一网络设备接收路由信息。

具体而言，既可以直接在第一PD-BGP进程上重新配置关于peer1的配置信息，也可以使用一条复合命令将C-BGP进程上关于peer1的配置信息迁移到第一PD-BGP进程上。进而，建立起第一PD-BGP进程与第一网络设备之间的BGP邻居关系，从第一网络设备接收路由信息，并据此进行部分选路，将局部最优路由信息发给C-BGP进程。

步骤630：根据第一PD-BGP进程从第一网络设备接收到的路由信息，更新C-BGP进程中记录的从第一网络设备接收到的路由信息。

此外，如果peer1迁移失败，或者在规定的迁移时间内未成功迁移，则删除C-BGP进程中记录的对应第一网络设备的路由信息。

请参阅图7，其为本发明实现邻居迁移的BGP分布式系统第一实施例的结构示意图。本实施例中的BGP系统包括邻居断开单元71、记录单元72、邻居建立单元73以及路由更新单元74。下面结合该BGP分布式系统的工作原理，进一步详细介绍其内部结构以及连接关系。

邻居断开单元71，用于断开源BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系；记录单元72，用于在C-BGP进程中记录从所述对端网络设备接收到的路由信息，在断开所述源BGP进程与所述对端网络设备之间的BGP邻居关系后仍然保留有所述记录；邻居建立单元73，用于建立目标BGP进程与所述对端网络设备之间的BGP邻居关系，并从所述对端网络设备接收路由信息；路由更新单元74，用于根据所述目标BGP进程从所述对端网络设备接收到的路由信息，更新所述C-BGP进程中记录的从所述对端网络设备接收到的路由信息。

路由更新单元74又具体可以包括老化单元742。老化单元742，用于当C-BGP进程中记录的从所述对端网络设备接收到的路由信息中包含目标BGP进程从所述对端网络设备未接收到的路由信息时，删除C-BGP进程中记录的所述目标BGP进程未接收到的路由信息。可以看出，路由更新单元74的功能在于保证peer迁移后C-BGP进程中记录的对应所述对端网络设备的路由信息，与目标BGP进程从所述对端网络设备接收到的路由信息是一致的，进而保证转发路径的准确性，并且可以在迁移过程中响应对端网络设备发生的拓扑变化。

此外，所述BGP分布式系统还可以包括GR协商控制单元，用于在针对对端网络设备进行邻居迁移之前，与所述对端网络设备协商使能GR功能。由于该GR协商控制单元的存在，使得在邻居迁移过程中不影响该对端网络设备的转发业务。

前文已经提到，peer迁移的方式有多种情况，因此，上述实施例中的源BGP进程可以是第一PD-BGP进程，目标BGP进程是第二PD-BGP进程；或者，源BGP进程是第一PD-BGP进程，目标BGP进程是C-BGP进程；或者，所述源BGP进程是C-BGP，所述目标BGP进程是第一PD-BGP进程。

当源BGP进程是第一PD-BGP进程时，所述BGP分布式系统还可以包括第一删除单元，用于在断开所述第一PD-BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系后，删除所述第一PD-BGP进程中记录的对应所述对端网络设备的路由信息；以及迁移通知单元，用于在断开所述第一PD-BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系后，通知所述C-BGP进程所述对端网络设备处于动态迁移过程中。当源BGP进程是C-BGP进程时，便可以没有上述的第一删除单元和迁移通知单元。

需要说明的是，上述实施例中的BGP分布式系统，在实际应用中可以是路由器或三层交换机等具体的网络设备。此外，由于C-BGP进程的主要功能在于收集各PD-BGP接收到的路由信息，然后指导转发，因此，在一个BGP分布式系统中也不排除由一个专门进程负责C-BGP进程进行的指导转发功能。所以，可以将上述专门进程和C-BGP进程统称为转发指导进程。相应的，前述本发明各实施例在C-BGP进程中实现的相应技术方案(如在邻居迁移过程中保留C-BGP中记录的从对端网络设备接收到的路由信息，以及后续更新)，可以在所述转发指导进程中予以实现。

请参阅图8，其为本发明BGP分布式系统中邻居迁移的方法第四实施例流程示意图。

步骤810：与对端网络设备协商使能GR功能。

步骤820：在使能所述GR功能后针对所述对端网络设备进行邻居迁移。

本步骤中的邻居迁移过程可以采用前述3个实施例所示的技术方案。此外还可以采用邻居迁移技术方案：

首先，断开源BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系，删除转发指导进程中记录的从所述对端网络设备接收到的路由信息；然后，建立目标BGP进程与所述对端网络设备之间的BGP邻居关系，从所述对端网络设备接收路由信息；最后，将所述目标BGP进程从所述对端网络设备接收到的路由信息提供给所述转发指导进程。

这种邻居迁移的技术方案虽然没有在邻居迁移过程中保留转发指导进程中记录的从对端网络设备接收到的路由信息，但是，由于在步骤810中使能了GR功能，因此，在本端网络设备(如第二网络设备)针对该对端网络设备(如第一网络设备)发生邻居迁移过程中(主要是第二网络设备断开与第一网络设备之间的邻居关系时)，第二网络设备上保留着此前记录的从第一网络设备接收到的路由信息，因此，在此迁移过程中不会影响第一网络设备的业务转发。

请参阅图9，其为本发明实现邻居迁移的BGP分布式系统第二实施例的结构示意图。本实施例中的BGP分布式系统包括GR协商控制单元91和邻居迁移单元92。

GR协商控制单元91，用于在针对对端网络设备进行邻居迁移之前，与所述对端网络设备协商使能GR功能。

邻居迁移单元92的具体实现方式有多种，例如，可以采用图7所示的结构，由于前述实施例已经对此结构进行过详细描述，因而此处不再赘述。

又例如，邻居迁移单元92还可以采用下述结构。所述邻居迁移单元包括：邻居断开单元，用于断开源BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系；第二删除单元，用于在断开源BGP进程与对端网络设备之间的BGP邻居关系时，删除所述转发指导进程中记录的从所述对端网络设备接收到的路由信息；邻居建立单元，用于建立目标BGP进程与所述对端网络设备之间的BGP邻居关系，并从所述对端网络设备接收路由信息；以及路由提供单元，用于将所述目标BGP进程从所述对端网络设备接收到的路由信息提供给转发指导进程。

上述邻居迁移单元92的实现方案，虽然没有在邻居迁移过程中保留转发指导进程中记录的从对端网络设备接收到的路由信息，但是，由于邻居迁移单元92是在GR协商控制单元91与对端网络设备协商使能GR功能后进行的邻居迁移，因此同样可以达到在邻居迁移过程中不影响对端网络设备业务转发的目的。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。