IGP-OSPF路由协议网络优化技术.pdf

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1、网络与通信学术探讨l2012年第1、2期IIGP-OSPF路由协议网络优化技术刿匕林燕(中国联合网络通信集团有限公司张家口分公司，河北张家口0750001[摘要]文中IGP路由协议的优化技术主要是使用增量SPF算法缩短路由计算时间，引入了“智能定时器”技术防止频繁的路由计算。利用双向转发检测(BFD)技术加快发现网络状态，减小设备故障对业务的影响，提高网络的可用性。使用接口惩罚技术限制频繁的路由计算，防止由于链路问题导致接口状态的频繁变化。[关键词]IGP；增量SPF；智能定时器；双向转发检测；接口惩罚层(业务路由器S

2、R、宽带接入服务器BAS)、核心汇聚层(核1．引言心汇聚路由器)、核心层(核心路由器)的所有支持优化特性随着网络规模越来越大，网络所承载的业务已不只是的网络设备上分别配置完成。设计初期的普通互联网数据业务，语音、IP．Tv、视频、3．增值SPF优化算法MPLS—VPN等不断增多的多业务承载对网络质量的要求也在SPF计算中，网络是由顶点(路由器以及共享网段)越来越高。为适应网络发展的新需求，需要针对当前网络使以及边(路由器之间以及与共享网段之间的链接)构成，最终用的内部网关协议(InteriorGatewayProtoc

3、ol，IGP)开放式最形成一棵以计算路由器为根的最短路径树；而路由则是附着短路径优先路由协议(OpenShortestPathFirst，OSPF)进行在树的顶点上的叶子。SPF必须通过全部的计算过程来确定优化，以缩短因中继电路中断、设备故障等引发城域网网络最短路径树，并计算出路由。但是，SPF并不保存这个计算结路由重新计算产生的路由收敛时间，降低对网络时延、抖动果。这样当有信息发生变化时，SPF只能再次全部重新计算敏感业务的影响，满足网络对多业务承载的支持。一遍。本文中IGP路由协议主要采用的优化技术涉及四个方ISP

4、F算法比之前的OSPF算法效率更高，收敛更快。面：一是引用增量SPF算法(IncrementalSPF，ISPF)，不需要OSPF可以使用ISPF算法来为第一条路由计算最短路径。重新计算网络拓扑，只是根据原有的拓扑生成新的路由信息OSPF使用Dijkstra的SPF算法来计算最短路径树(Shortest即可，从而大大节约路由计算时间；二是OSPF的快速收敛，PathTree，SPT)。在这个SPT的计算过程中OSPF找出到达引入智能定时器防止频繁的路由计算；三是OSPF邻居状态每个节点的最短路径，这些拓扑树用于产生到达

5、某IP网络的快速检测，使用双向转发检测(BidirectionalForwarding的路由表，当某个OSPF区域的LSA发生变化，整个的SPFDetection，BFD)加快发现网络状态，减小设备故障对业务的要重新计算。而ISPF算法允许只计算发生了更改的拓扑树影响，提高网络的可用性；四是接口惩罚(dampening)以限制的那一部分，可能大多数拓扑树是没有改变的，无需重新计频繁的路由计算，防止由于链路问题导致接口(物理端口1状算，这样就节约了路由器的CPU资源，并且收敛更为迅速。态频繁的up／down。ISPF只处

6、理网络拓扑的信息，即只负责计算出最短路2．IGP．OSPF协议径树。通过重新组织链路信息，ISPF形成了一个直接反映网早期的Intemet是由Arpanet及其伙伴网络的互联发展络拓扑的“图”状数据库，而计算出的最短路径树则保存在这起来的，一直到80年代初期，它还是一个单一的网络。随着个“图”中。当链路状态信息发生变化，ISPF会判断出哪部分Internet的发展，接入Intemet的路由器越来越多，路由负载网络拓扑受到了影响，从而只计算那些受到了影响的部分，不断增加，路由表的大小也随着接入的网络数量的增加而而不是全部

7、网络拓扑。如图1所示。增加。将Internet划分成一系列的自治系统(AutonomousSystem，AS)可解决统一网络内路由器数目增加带来的一系列问题。自治系统之间通过专门的路由器进行连接，这些路由器之间交换可达性信息，寻找可达路径。这样一来，可大大减少路由表的条数，减小网络的规模，让网络更加便于管理。OSPF是IETF(intemetEngineeringTaskForce)提出的一种基于链路状态的内部网关路由协议(interiorProtocols，IGP)。IGP-OSPF协议的优化工作需要在城域网的业务控

8、制图1网络拓扑图作者简介：姚林燕，女，贵州玉屏人，本科，工程师，研究方向：网络协议。一39—_={i学术探讨网==络_二与=通一信一A为根节点，是进行计算的路由器。链路C至F的cost(流量切换速度)可以控制在l0毫秒的量级；而对于某处的由5增长为8，那么受到影响的部分只有F、G两台路由器，网络拓扑变化，Router上也能够很快地