IGP:ISIS的幾種快速收斂特性

ISIS目前作爲骨幹網唯一的路由協議,收斂速度是非常值得關注的。而普通的IGP路由收斂方式爲用HELLO報文檢測鏈路失效,週期性傳遞LSA的方式(在收到整個LSA的時候再向鄰居擴散)。所以在網絡規模擴大的時候,LSDB隨之增大,SPF的計算時間也會相當漫長。爲了改進計算方法,我們設計瞭如下幾種改進方案。

I-SPF(Incremental SPF)

I-SPF是指增量路由計算,顧名思義它每次只對變化的一部分路由進行計算,而不是對全部路由重新計算。在ISO-10589中定義使用Dijkstra算法進行路由計算。當網絡拓撲中有一個節點發生變化時,這種算法需要重新計算網絡中的所有節點,計算時間長,佔用過多的CPU資源,影響整個網絡的收斂速度。

I-SPF改進了這個算法,除了第一次計算時需要計算全部節點外,每次只計算影響的節點,而最後生成的最短路徑樹SPT與原來的算法所計算的結果相同,大大降低了CPU的佔用率,提高了網絡收斂速度。

PRC(Partial Route Calculation)

部分路由計算PRC的原理與I-SPF相同,都是隻計算變化的那一部分。但PRC不需要計算節點路徑,而是根據I-SPF算出來的SPT來更新葉子(路由)。

在路由計算中,路由代表葉子,路由器則代表節點。如果I-SPF計算後的SPT改變,PRC會只處理那個變化的節點上的所有葉子;如果經過I-SPF計算後的SPT並沒有變化,則PRC只處理變化的葉子信息。

比如一個節點使能一個IS-IS接口,則整個網絡拓撲的SPT是不變的,這時PRC只更新這個節點的接口路由,從而節省CPU佔用率。

PRC和I-SPF配合使用可以將網絡的收斂性能進一步提高,它是原始SPF算法的改進,所以已經代替了原有的算法。

LSP快速擴散

爲了加快整個網絡的收斂速度,當IS-IS收到其它路由器發來的LSP時,如果此LSP比自己LSDB中的要新,按原來RFC協議的實現,則是用一個定時器,定時將LSDB內的LSP擴散出去,所以LSDB的同步會比較緩慢。

LSP快速擴散特性改進了這種方式,配置此特性的路由器收到一個或多個比較新的LSP時,在路由計算之前,先將小於指定數目的LSP擴散出去,加快LSDB的同步過程。這種方式在很大程度上可以提高整個網絡的收斂速度。

智能定時器

改進了路由算法後,如果觸發路由計算的間隔較長,同樣會影響網路的收斂速度。使用毫秒級定時器可以縮短這個間隔時間,但如果網絡變化比較頻繁,又會造成過度佔用CPU資源。SPF智能定時器既可以對少量的外界突發事件進行快速響應,又可以避免過度的佔用CPU。

通常情況下,一個正常運行的IS-IS網絡是穩定的,發生大量的網絡變動的機率很小,IS-IS路由器不會頻繁的進行路由計算,所以第一次觸發的時間可以設置的非常短(毫秒級)。如果拓撲變化比較頻繁,智能定時器會隨着計算次數的增加,間隔時間也會逐漸延長,避免佔用大量的CPU資源。

與SPF智能定時器類似的還有LSP生成智能定時器。在IS-IS協議中,當LSP生成定時器到期時,系統會根據當前拓撲重新生成一個自己的LSP。原有的實現機制是採用間隔時間定長的定時器,不能同時滿足快速收斂和低CPU佔用率的需要。爲此將LSP生成定時器也設計成智能定時器,使其可以對於突發事件(如接口Up/Down)快速響應,加快網絡的收斂速度。同時,當網絡變化頻繁時,智能定時器的間隔時間會自動延長,避免過度佔用CPU資源。
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章