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ME60 V800R010C10SPC500 特性描述 - 广域网接入 01

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OSPFv3 Auto FRR

OSPFv3 Auto FRR

OSPFv3 Auto FRR(Fast reroute)是动态IP FRR,由IGP利用全网链路状态数据库,预先计算出备份路径,保存在转发表中,以备在故障时提供流量保护,可将故障恢复时间降低。

OSPFv3 Auto FRR当前是遵循标准协议,可为流量提供链路和节点的保护。

特性背景

随着网络的不断发展,VoIP和在线视频等业务对实时性的要求越来越高,而OSPFv3故障恢复需要经历“故障感知、LSA更新、LSP泛洪、路由计算和下发FIB”这几个过程才能让流量切换到新的链路上,因此故障恢复的时间远远超过了用户感知流量中断的时间,不能满足此类网络业务的实时性要求。

实现原理

OSPFv3 Auto FRR(Fast Reroute)利用LFA(Loop-Free Alternates)算法预先计算好备份链路,并与主链路一起加入转发表。当网络出现故障时,OSPFv3 Auto FRR可以在控制平面路由收敛前将流量快速切换到备份链路上,保证流量不中断,从而达到保护流量的目的,因此极大的提高了OSPFv3网络的可靠性。ME60支持OSPFv3 Auto FRR。

LFA计算备份链路的基本思路是:以可提供备份链路的邻居为根节点,利用SPF算法计算出到目的节点的最短距离。然后,按照标准协议规定的不等式计算出开销最小且无环的备份链路。

OSPFv3 Auto FRR支持对需要加入IP路由表的备份路由进行过滤,通过过滤策略的备份路由才会加入到IP路由表,因此,用户可以更灵活的控制加入IP路由表的OSPF备份路由。

将BFD会话与OSPFv3 Auto FRR进行绑定,当BFD检测到接口链路故障后,BFD会话状态会变为Down并触发接口进行快速重路由,将流量从故障链路切换到备份链路上,从而达到流量保护的目的。

组网应用

OSPFv3 Auto FRR流量保护分为链路保护和节点链路双保护。其中,Distance_opt(X,Y)是指节点X到Y之间的最短路径。
  • 链路保护:当需要保护的对象是经过特定链路的流量时,流量保护类型为链路保护。

    链路开销必须满足不等式Distance_opt(N,D)<Distance_opt(N,S)+Distance_opt(S,D)。
    • S:转发流量的源节点
    • N:备份链路的节点
    • D:流量转发的目的节点

    图7-3所示,流量从DeviceS到DeviceD进行转发,网络开销值满足链路保护公式,可保证当主链路故障后,DeviceS将流量切换到备份链路DeviceS到DeviceN后可以继续向下游转发,确保流量中断时间降低。

    图7-3 OSPFv3 Auto FRR链路保护

  • 节点链路双保护图7-4所示的为节点链路双保护。节点保护优先级高于链路保护。

    节点链路双保护需同时满足如下两个条件:

    • 链路开销必须满足Distance_opt(N,D)<Distance_opt(N,S)+Distance_opt(S,D)。

    • 设备的接口开销必须满足Distance_opt(N,D)<Distance_opt(N,E)+Distance_opt(E,D)。

    其中,S是转发流量的源节点,E是发生故障的节点,N是备份链路的节点,D是流量转发的目的节点。

    图7-4 OSPFv3 Auto FRR节点链路双保护

多源路由场景中的OSPFv3 FRR

OSPFv3 LFA FRR是通过提供备份链路的邻居为根节点,利用SPF算法计算到达目的节点的最短距离,计算的结果是基于节点的备份下一跳,适合于单源路由场景。随着网络的多元化,某些网络中会部署双ABR或双ASBR,用来增强网络的可靠性,此时就产生了多源路由场景中的OSPFv3 FRR。

说明:
在多源路由场景下,区域内、区域间、ASE路由场景最终都会归结为对本区域ABR节点发布的Type-3 LSA进行FRR计算,因此,多源路由场景下的OSPFv3 FRR计算方法一致。仅以区域间路由在多源场景下的FRR计算为例进行如下描述。
图7-5 多源路由场景下的OSPFv3 FRR

图7-5所示,Device B和Device C作为ABR来转发区域0和区域1间的路由。此时,Device E发布一条区域内路由,Device B和Device C会转换成Type-3 LSA向区域0洪泛。如果在Device A上使能OSPFv3 FRR,Device A认为有两个邻居Device B和Device C,由于没有固定的邻居作为根节点,Device A无法进行FRR备份下一跳的计算。为了解决这个问题,在Device B和Device C之间构造一个虚拟节点Virtual Node,将多源路由转换为单源路由,然后按LFA算法计算虚拟节点的备份下一跳,多源路由从其创建的虚拟节点继承备份下一跳。

例如,Device B和Device C分别发布一条前缀2001:DB8:1::1/64的路由,在Device A上使能OSPFv3 FRR,由于2001:DB8:1::1/64存在两个路由源Device B和Device C,Device A无法计算路由2001:DB8:1::1/64的备份下一跳。此时,根据路由2001:DB8:1::1/64的两个路由源创建一个新虚拟节点Virtual Node,与Device B和Device C分别形成链路,Device B指向Virtual Node的链路开销值为0,Device C指向Virtual Node的链路开销值为5,Virtual Node指向Device B和Device C的链路开销值都是最大值Max-cost(65535),Virtual Node上发布一条前缀2001:DB8:1::1/64,开销值是Device B和Device C发布的路由开销值的较小值。在Device A上将Device B和Device C发布的路由源2001:DB8:1::1/64设置为无效路由源,只用Virtual Node发布的路由源进行计算,将多源路由2001:DB8:1::1/64虚拟成单源路由2001:DB8:1::1/64,然后按LFA算法计算Virtual Node的备份下一跳。

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更新时间:2019-01-04

文档编号:EDOC1100059511

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