思科辅导：分析城域网路由器可靠性技术

会计考友

宽带营业快速成长，给传统电信业和IT业带来了深刻的转变。多营业、多收集的融合已经成为不成逆转的趋向。宽带城域网作为城域网内的首要收集实体将成为3G、NGN以及其它新兴增值营业的承载平台。
    3G、NGN这类实时的语音和视频应用，要求城域网供给处事质量保证和近似于传统电信手艺99.999％的电信级收集靠得住性要求。同时，激烈的竞争也敦促运营商向客户供给近似SLA有处事质量保证的处事，收集靠得住性是其中的首要也是最主要的指标。经由过程提高收集的靠得住性，运营商可以经由过程供给分歧化的处事，在运营商之间的竞争中占居有利的地位，进一步树立和巩固企业的品牌形象。
    城域网路由器的靠得住性表此刻以下两个方面，一个是设备层的靠得住性，另一个是收集层的靠得住性。收集靠得住性是城域网路由器靠得住性保障的一个主要内容，因为传统的路由器和谈收敛斗劲慢（IGP在秒级，BGP在分钟级），不能知足承载实时营业的需求。收集靠得住性也是城域网路由器新手艺斗劲活跃规领域。
2 S, r' P9 k( B7 ~0 i1 ~9 B/ V    今朝新呈现的收集层靠得住性手艺首要有IP路由快速收敛、端到端LSP备份、MPLS快速重路由、平稳重启等。
5 r8 l& Y) a7 x+ f* E2 ]    IP路由快速收敛
    IP动态路由是最根基的收集层靠得住性保障机制，是IP路由收集与生俱来的功能。IP动态路由和谈负责进行收集层IP转发路径计较，在链路或者节点发生故障导致原数据转发路径间断时，路由和谈对数据转发路径前进履态从头计较，虽然各类路由和谈经由过程采用分歧的机制，其响应时刻有分歧，可是平均水平在秒一级。对于传统IP营业这个恢复时刻可以接管，可是对于承载实时营业等多营业的电信级IP网来说要求毫秒级恢复响应时刻，传统IP动态路由手艺和这一要求有很大差距。
! k$ f- B' u. O, J/ D( ^    在传统路由和谈的基本上，进行改良可以缩短IP路由和谈的故障响应时刻，这些法子主若是加速路由和谈的收敛。加速路由和谈收敛速度可以分为链路故障检测、路由重计较、路由信息更新等几个方面考虑。经由过程加速链路之间Hello动静的发送频率，加速SPF计较速度和为路由更新动静设定高优先级，路由和谈可以快速发现、措置故障，而且切确快速地进行路由更新，加速路由和谈的收敛，经由过程优化IGP路由和谈可以实现小于1s的收敛。
- ^' Q3 E! p6 u# I    另一种加速路由和谈收敛的体例是采用IGP和EGP对收集进行合理的条理规划，IGP进行域内设备的路由，EGP（BGP4）承载外部路由，两种路由之间进行有用隔离，不彼此进行重分配。IGP和BGP的合理分工，形成了一个条理化的路由结构，域内和域间路由和谈的收敛彼此自力，互不影响，可以实现最快速度收敛。
    LSP呵护切换
    呵护切换是ITU－T采用的术语，呵护切换手艺对于提高MPLS收集的可用性和不变性具有关头意义。呵护切换一般对受呵护LSP路由的估量算和资本的预分配，所以可以保证在LSP毗连失踪效或者间断后可以快速从头获得收集资本。
$ @' @' `2 I' H  A; k" h    今朝手艺的成长只可以撑持对获得点LSP的呵护切换，呵护可以采用两种体例：1＋1呵护和1：1呵护。
    1＋1呵护使用一条专用的备份LSP作为主LSP呵护，在IngressLSR处，主LSP和备份LSP桥接在一路，主LSP上的流量复制到备份LSP上同时传送到EgressLSR，EgressLSR按照故障指示参数的取值，选择领受主备LSP上的流量。
    1：1呵护时也使用专用的备份LSP作为主LSP的呵护，可是主备LSP分歧时传送不异的流量，备份LSP在主LSP工作正常的前提下可以传送其它流量，流量的呵护切换裁决在IngressLSR进行。
    MPLS快速重路由（FRR）
# M9 @2 y  \! D- G4 l8 |    为了知足诸如像视频会议电视这一类营业的实时应用，必需对这些流量供给近似于传统SDHAPS毫秒级的LSP呵护能力。
$ b7 K( ?" P! E: u7 f7 y    LSP呵护切换手艺，需要信令和谈的介入，故障获得恢复点的故障指示信令传递惹人了不需要的收集恢复延时。MPLS快速重路由手艺可以实此刻没有信令介人情况下，由故障检测点直接对故障链路流量按照预先设定的呵护路径进行重定向，恢复点即为故障点。大都的快速重路由方案依朗ё伽先成立的备份通道，当收集恢复点检测到收集故障时，它要做的工作就是简单地更新LSP交流表，使流量从故障端口的LSP切换到预先在正常端口成立的LSP内。
    快速重路由的优势除了可以提高呵护恢复的速度外，经由过程有选择的在收集亏弱环节奏置呵护能力，避免了在靠得住收集一再呵护、无谓耗损焦点收集资本。MPLS快速重路由手艺供给50ms内的呵护切换，可以作为SDHAPS呵护机制的替代。
$ `$ M! s0 E- k    MPLS快速重路由采用如下设置装备摆设过程：
% r1 a5 x( J3 W7 O    首先，在LSP的进口处即LSR1，使用一条用户呼吁激活MPLS呵护切换功能；LSR1向LSP路径上的所有LSR发送信令，每个LSR都计较出一条旁路下一跳LSR的备份LSP，LSP快速重路由设置装备摆设即完成。当LSP路径上的某个LSR检测到下流故障时，由该LSR在当地将流量切换到备份LSP内。
8 }: l! _5 B' f* c/ M  p% D    在IETF中有多种快速重路由的方案，主流的两种呵护体例为链路呵护和节点呵护，其解决问题的思绪和复杂度各异，今朝该手艺还没有形成正式的RFC.
    平稳重启（Gracefulrestart）
7 E' F6 _: t( R8 ?8 w- ^    引起节制平面重启的可能身分搜罗Ｅ敉件进级、软件Bug或者硬件故障，无间断重启可以做到节制平面重启时，数据平面无间断转发。可是如不美观节制平面故障，对等路由器将从头计较路由，旁路故障路由器，数据平面的不间断转发就没有意义，而且故障路由会扩散到整个收集规模。在MPLSVPNPE路由器上如不美观发生这种气象，其结不美观是灾难性的。
    节制平面平稳重启手艺可以有用解决这个难题，采用该手艺的路由器在节制平面发生故障时，可以通知临近路由器继续使用原路径进行数据转发，同时重启路由器从头和临近路由器成立路由状况，保证在重启过程中营业可用性，最小化单个设备重启对折个收集的影响。
  h) W+ d7 I0 e( l8 m  V    在平稳重启的过程中路由器不保留相关的和谈状况，所以引起的重启软件故障不会延续到重启后。
    平稳重启是新特征，良多旧设备无法撑持，所以可以在局部子网内撑持该特征的设备上使用。
    在收集鸿沟，运营商鸿沟路由器面临众多客户，而且一般都没有冗余法子，最适合使用平稳重启手艺。收集焦点一般都采用冗余路径进行呵护，而且带营业重启轻易造成路由环，所以不建议在收集焦点采用平稳重启手艺。