IGP快速收敛技术

　　一、技术概述

　　主流IGP协议(ISIS、OSPF)使用经典的SPF算法计算网络拓扑信息以及路由信息。通常，链路状态信息(对应于ISIS协议中的LSP、OSPF协议中的LSA)发生变化时，整个网络拓扑以及路由需要全部重新计算。

　　由于骨干网络，通常网络拓扑都比较复杂，路由量非常巨大，同时路由收敛性能要求也比较高，全网络信息重新计算不仅消耗的时间长、收敛慢，而且会耗费大量的CPU资源，对网络设备以及软件系统都造成了一定的冲击，如果因为很小的网络信息变化而导致的全部重新计算，带来的消耗显然是不必要的。因此出现了IGP协议的快速收敛。

　　快速收敛是由以下三方面技术组合而成。

　　在路由计算方面，主要的思想就是“增量计算”(即，只计算变化的部分，而不是全部计算)。针对网络拓扑中的最短路径树的增量计算称为ISPF(Incremental SPF);而针对叶子(路由)的增量计算则称为PRC (Partial Route Calculate)。“增量计算”能够极大地提高单路由器的计算性能，降低CPU负荷。

　　另一方面，普通的路由计算定时器一般在10秒时间间隔，也阻碍了路由计算的快速进行，因此定时器的优化也成为要点。采用指数退避的形式来控制定时器的超时时间间隔从短间隔逐步增加到长间隔，可以有效的加快路由的计算速度，同时避免了短时间内进行多次的路由计算。本文以下将这种定时器称为“智能定时器”。

　　第三方面，在链路信息通告方面，在只有少量信息变化的情况下，如果要求整个网络的快速收敛，不仅要求单路由器的快速计算，同时还需要变化的路由信息能够快速的传播到整个网络中，采用“链路状态信息快速通告”的技术可以实现这一需求。链路状态信息快速通告技术只针对ISIS协议而言。根据ISIS协议，当收到一条新的LSP时，只会在这条LSP上标记SRM标志，之后通过定时器定时发送带有SRM标志的LSP。这种设置就延缓了网络变化的传递，降低了全网收敛速度。为了避免这种情况，ISIS快速收敛允许在每次进行路由计算之前，将一定数量(可以配置)的LSP泛洪出去，在很大程度上提高了网络的收敛速度。

　　二、具体案例

　　XX省电力公用信息数据网络拓扑结构分为3层，即核心层、骨干层、接入层。

　　核心层节点：XX省电力公司、XX供电公司、XX供电公司、XX供电公司。在四个核心节点各部署两台核心路由器H3C NE80E，四个节点的两台核心路由器在本地通过Eth-Trunk接口背靠背连接，核心路由器之间在广域网上采用622M　POS链路连接构成形成双平面，利用双平面的特点可以做到对称的业务组织模式即两个平面同时承载相同业务，做到业务负荷分担模式，也可以采用非对称的业务组织模式，不同业务由不同平面进行承载，同时两个平面之间具备为另一个平面进行备份的容量和能力。。

　　骨干层节点：除核心节点外其它15个节点。其中除XX局通过裸光纤GE接入省电力公司核心路由器外，骨干路由器均通过622M通道接入就近的核心路由器。

　　接入层节点：XX电厂和XX电厂，通过155M通道接入就近的骨干路由器。

　　在全网实现BGP MPLS VPN技术，可保证不同业务之间的有效隔离，网络中所有路由设备(包括接入路由器)均配置为MPLS PE。

　　由于全网的IGP协议采用IS-IS路由协议，为了确保PE之间任何设备或链路出现故障后，ISIS能够快速感知到，并立即进行路由的更新和收敛，在所有PE上启用ISIS FRR功能，并把BFD和ISIS结合起来使用。在所有PE两两之间根据公网接口IP地址建立BFD Session，然后在所有的已启用ISIS路由协议的接口上启用ISIS快速收敛。

　　网络具体拓扑见下图：

　　三、详细实现

　　为实现IGP快速收敛，需要在所有PE两两之间根据公网接口IP地址建立BFD Session，然后在所有的启用ISIS路由协议的接口上启用ISIS快速收敛。

　　假设RTA和RTB连接如下：

则RTA和RTB的BFD　For isis的配置如下：

　　ISIS的配置：

　　RTA：(首先应在系统视图下使能全局BFD功能)

　　[RTA]disp cu conf isis

　　isis 1

　　is-level level-2

　　network-entity 00.0000.0000.0000.0110.00

　　timer lsp-generation 1 level-2　　　　　　　　　//ISIS快速收敛的一些优化参数

　　flash-flood level-2

　　timer spf 1 10

　　interface Ethernet2/0/0

　　undo shutdown

　　ip address 20.11.1.1 255.255.255.0

　　isis enable 1

　　isis fast-sense //使能ISIS快速古籍

　　bfd //使能接口BFD

　　RTB：(首先应在系统视图下使能全局BFD功能)

　　[RTB]disp cu conf isis

　　isis 1

　　is-level level-2

　　network-entity 00.0000.0000.0000.0111.00

　　import-route direct

　　timer lsp-generation 1 level-2

　　flash-flood level-2

　　timer spf 1 10

　　interface Ethernet7/0/2

　　undo shutdown

　　ip address 20.11.1.2 255.255.255.0

　　isis enable 1

　　isis fast-sense

　　bfd

　　BFD的配置：

　　[RTA]disp cu conf bfd-

　　bfd bfd0-2 bind peer-ip 20.11.1.2 interface Ethernet2/0/0 source-ip 20.11.1.1

　　discriminator local 10 //配置本地标识符

　　discriminator remote 20 //配置远端标识符

　　min-tx-interval 10 //配置发送间隔为10毫秒

　　min-rx-interval 10 //配置接收间隔为10毫秒

　　process-pst

　　commit //使所有已配置的BFD命令生效

　　[RTB]disp cu conf bfd-

　　bfd bfd0-2 bind peer-ip 20.11.1.1 interface Ethernet7/0/2 source-ip 9.11.1.2

　　discriminator local 20

　　discriminator remote 10

　　min-tx-interval 10

　　min-rx-interval 10

　　process-pst

　　commit

　　//每一对互联接口上都需要配置一对BFD，注意bfd组编号命名的规则有序;

　　display bfd session all

　　--------------------------------------------------------------------------------

　　Local Discr Remote Discr Peer IP Address Interface Name Cur State

　　--------------------------------------------------------------------------------

　　10 20 1.1.2.2 Pos1/0/0 Up//配置正常

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　　] Total UP/DOWN Session Number : 1/1

2016年01月