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OSPF平稳重启技术的研究与实现

王晓伟  
【摘要】:随着互联网业务越来越依赖于IP网络,业务中断所造成的损失越来越难以接受,网络的高可用性也就越来越重要。在网络边缘,由于用户很少能够通过冗余链接接入网络,接入路由设备达到“99.999%”的可用性尤为重要。 为了提高网络可用性,IETF提出了对路由协议(如BGP、OSPF、LDP)的扩展来减少路由协议失效导致的业务损失。在网络边缘路由器和其邻居路由器都支持OSPF平稳重启情况下,即使控制平面失效,数据平面也能够继续处理和转发报文。由于减少了路由抖动,平稳重启能够增加网络稳定性并减少控制平面资源的消耗。从而不单单增强了单台路由器的可用性,更提高了整个网络的可用性。 本文的主要内容是OSPF平稳重启的研究和实现。在平稳重启过程中,OSPF路由域中可能有两种角色的路由器,分别是重启路由器和其邻居路由器,其中邻居路由器必须协助重启路由器以保证重启平稳进行。我们讨论了这两种角色的路由器的行为,分析了IGP和EGP平稳重启的关系,以及协议平稳重启的优势和缺点。 基于开源路由软件Quagga,我们设计并实现了OSPF平稳重启扩展。采用多次发送grace-lsa保证能力通告的可靠传送;改进了RFC中的拓扑变化处理机制,设计了一种自适应的拓扑变化处理机制,提高了平稳重启在拓扑变化频繁的大规模网络中成功运行的概率;通过扩展OSPF的hello协议,加快了平稳重启后邻居发现和网络汇聚的过程。 搭建了一个原型系统对我们的OSPF平稳重启实现进行测试。测试结果表明,我们的原型系统满足了RFC3623所规定的基本功能,系统可用性得到了提高。


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