大型網絡中內部網關路由協議(IGP)的選擇

   衆多Internet服務提供商在自治域系統(AS)間普遍使用外部網關路由協議(BGP V4,Border Gateway Protocol),然而在AS內部使用的路由協議都不盡相同,但都屬於內部網關協議—IGP(Internal Gateway Protocol)。本文將結合目前國內大型網絡中正在使用着的內部網關路由協議進行分析對比,並提出自己的見解和看法。


首先,讓我們來看兩個早期的比較簡單的路由協議:

   RIP Version1 (--Routing Information Protocol)

   IGRP(--Interior Gateway Routing Protocol)

這兩個路由協議都是非常容易設計、配置和維護的路由協議,屬於距離矢量路由協議,僅適用於小型網絡,而且並不需要結構化的地址方案,只是用平面的網絡體系結構。


它們的缺點主要有:

· RIP使用路由器跳數(Hop Count)作爲路徑的開銷,並作爲最佳路徑的選擇依據,所以有時會導致選擇出來的路徑並不是真正的最佳路徑,並且使網絡直徑只能限制在15跳之內,超過15跳的路由將被RIP認爲是不可到達。而IGRP並不使用路由器跳數計算路徑開銷,所以對於網絡直徑的限制非常小(最大允許255跳路由器)。IGRP使用複合的開銷算法,利用這些參數:帶寬(Bandwidth);延時(Delay);可信度(Reliability);負載(Load);最大傳輸單元(MTU)。所以選擇最佳路徑將會更準確。

· RIP(每30秒)和IGRP(每90秒)定期就要將整個路由表作爲路由更新從各個端口廣播出去,這樣雖然需要的計算不多,佔用的CPU和內存並不多,但是消耗的網絡帶寬很多。而且因爲必須是等到更新週期到才能通知其他路由器路由的變化,所以網絡收斂速度非常慢,在大型網絡中有可能導致路由表不一致。

· 需要使用例如Split Horizon; Count to Infinity; Poison Reverse; Hold-Down timer 等等技術以保證不出現路由循環。(這些技術中,有些在一定條件下反而有負面影響)

· 即使RIP現在已經有了Version 2,相對於第一個版本已經有了很多改進,例如RIP v2已經支持VLSM,並且使用組播發送路由更新,但是RIP v2在很多特性仍然是繼承了第一個版本,所以仍然屬於距離矢量路由協議,仍然不適用於大型網絡。


IGRP是Cisco特有的距離矢量路由協議,是Cisco於80年代中期爲了解決RIP路由協議所具有的問題的開發的。IGRP較RIP已經有了很多改進,包括使用更豐富的開銷算法參數、消除了RIP對於網絡直徑的15跳數限制、可以在開銷不等的路徑上進行負載均衡等等。 但是IGRP仍然沒有解決RIP version1的例如擴展性方面的問題。這兩種路由協議都是較早期推出的距離矢量路由協議,所以都有一定的缺點,使它們非常不適於在大型網絡上應用。

   隨着網絡規模不斷擴大,需要一些運行更加高效的路由協議,它們包括:EIGRP----Enhanced IGRP,從該路由協議的名稱就可以看出,EIGRP是Cisco開發的增強型版本的IGRP路由協議,所以仍然是Cisco特有的。開發EIGRP的目的就是解決IGRP所面臨的可擴展性問題。因爲EIGRP仍然屬於距離矢量路由協議,但是它卻又具有鏈路狀態路由協議的一些特性,所以Cisco將EIGRP定性爲高級距離矢量路由協議。

   EIGRP使用DUAL算法,將最佳路由的計算分佈到了多個路由器上,每個路由器僅僅負責自己的一小部分計算,所以這就比OSPF進行的SPF算法根據整個網絡的拓撲計算最短路徑樹時佔用的CPU資源要少得多了。和IGRP一樣,使用複合型路徑開銷算法,參數仍然是:帶寬(Bandwidth);延時(Delay);可信度(Reliability);負載(Load);最大傳輸單元(MTU)。 所以計算最佳路由非常準確,並且會對網絡直徑有任何限制。

   EIGRP具有鏈路狀態路由協議的許多特性,所以它也維護鄰居表、拓撲數據庫,並且在它的拓撲數據庫中維護着多條可選最佳路徑(Feasible Successor),如果最佳路徑失效了,不用經過任何複雜的算法,EIGRP僅需要進行簡單的比較之後就可以將冗餘路徑提升爲當前最佳路徑,並裝載到路由表中,這個特性使得EIGRP收斂速度非常快,所以,也可以說是因爲具有鏈路狀態路由協議的部分屬性,才使得EIGRP收斂速度如此之快。 並且支持在等開銷和非等開銷的路徑上進行負載均衡。

   EIGRP並不是定期發送路由更新,它只有在拓撲結構有變化時才發送路由更新,並且也不是發送整個路由表,而是隻發送有變化的鏈路的狀態;並且EIGRP並不是使用廣播發送路由信息,而是使用組播,從而減少了帶寬的的消耗。EIGRP是無類路由協議,所以支持VLAM,CIDR等等技術。EIGRP並沒有像OSPF那樣必須在區域邊界或自治系統邊界才能進行彙總, EIGRP可以在網絡任何地方進行彙總,並且還支持自動和手動彙總。EIGRP支持非常多的被路由協議(Routed Protocol),包括IP,IPX,AppleTalk。EIGRP也支持多種類型的廣域網鏈路:點到點; 非廣播多路訪問(NBMA),多點。因爲EIGRP路由協議本身消耗的帶寬非常小,所以也可以在廣域網鏈路上運行,並且該路由協議佔用的帶寬是可以根據實際情況進行調節的。

   EIGRP比OSPF配置要簡單得多,並且並不需要必須是結構化的網絡(當然,如果是結構化網絡會使路由協議運行效率更高,並且使路由彙總非常容易)。 EIGRP一開始就是爲了在非常大型網絡上應用而設計的。 而OSPF則是對於網絡的設計非常敏感的。我個人認爲,EIGRP的侷限性就在於它是Cisco公司特有的路由協議,網絡上必須都是Cisco的路由器,其他廠商生產的路由設備並不能在運行EIGRP的網絡上正常工作。

   所以在像網通集團骨幹網絡、中國電信ChinaNet、及各個省的省網這種城域網甚至是國家級的大型網絡上,並不適於運行該路由協議,既不便於掌握路由協議的核心技術,又不便於將來網絡升級或擴容改造。但是EIGRP的確是有很多開放的、標準化了的路由協議所沒有的特性,非常適於在大型網絡上使用。 所以研究該路由協議的確實有利於提高網絡運行效率的。


OSPF----Open Shortest Path First

   OSPF的確是在很多省網上(例如北京省網)正在運行着的路由協議,運行效率很高,網絡非常穩定。 所以我們着重對該路由協議進行研究。根據該路由協議的名稱就可以知道,OSPF是一個開放標準,並不被某個設備廠商所獨自擁有,也就是說各個廠商生產的路由設備可以互操作(只要支持該路由協議),這也就正是OSPF被廣泛使用的原因之一。OSPF是由IETF在RFC 1583中定義的。

   OSPF使用鏈路帶寬作爲路徑開銷,並沒有使用路由器跳數,所以對網絡直徑沒有限制。作爲鏈路狀態路由協議,OSPF維護鄰居表和拓撲數據庫(相同區域中的每個OSPF路由器都維持一個整個區域的拓撲數據庫,並且都是相同的),並且根據拓撲數據庫通過Dijkstra或SPF(Shortest Path First)算法以自己作爲根節點計算出最短路徑樹。因爲一旦某個鏈路狀態有變化,區域中所有OSPF路由器必須再次同步拓撲數據庫,並重新計算最短路徑樹,所以會使用大量CPU和內存資源。 然而OSPF不像RIP操作那樣使用廣播發送路由更新,而是使用組播技術發佈路由更新,並且也只是發送有變化的鏈路狀態更新(路由器會在每30分鐘發送鏈路狀態的概要信息,不論是否已經因爲網絡有拓撲變化發送了更新),所以OSPF會更加節省網絡鏈路帶寬。

   在大型的網絡中,通常會將整個網絡分成多個區域進行管理。作爲整個網絡的骨幹區域—區域零必須存在,其必須唯一存在其他非骨幹區域必須和骨幹區域相連(通過物理連接或通過Cisco的技術—Virtual Link均可以),非骨幹區域之間只能通過骨幹區域相互通信。

將網絡劃分成多個區域有很多益處:

· 可以按照不同的地域或行政上的策略創建區域,從而限制區域之間路由信息的共享。

· 創建區域可以增加安全性。

· 有助於增加整個網絡的穩定性。

   考慮到OSPF網絡中劃分區域將會使配置和故障排除的難度增大,也許有人會提出,可以將所有的路由器放在同一個區域中,也就是說整個網絡只有骨幹區域--區域零,那麼有沒有考慮過這個問題呢:

   因爲根據OSPF路由協議的特點,每個OSPF路由器都需要維持一份整個網絡的拓撲,一旦有某條鏈路狀態改變,這將促使區域內部的所有路由器都需要重新計算自己的最短路徑樹,這將消耗大量的路由器CPU和內存資源。所以對於ChinaNet這樣的大型骨幹網絡,網絡內需要運行近百臺路由器,如果網絡上只建立區域零,所有路由器都在這一個區域中,那麼網絡將會變得非常的不穩定,整個網絡受到的波動非常大, 如果分成區域後,如果有鏈路狀態改變,則只有該區域內的路由器需要更新拓撲數據庫,並重新計算最短路徑樹,而該區域之外的路由器卻不受到影響,這樣就隱藏了鏈路狀態變化帶來的影響,而且減少了需要傳送的鏈路狀態發佈信息,大大節省了網絡帶寬。況且,如果整個網絡只有一個區域,所有路由器都只存在於區域零中,則每個路由器中存放的整個網絡的拓撲數據庫將會非常大,不但佔用大量路由器的內存,而且在計算該路由器的最短路徑樹時也將會佔用大量的CPU資源。 所以Cisco推薦的是區域所包含的路由器最大不應該超過200個。

OSPF中規定區域的類型有以下幾種:

· Backbone Area: 也就是區域零。 所有的非骨幹區域必須通過骨幹區域才能互相通信,這也是OSPF的一個缺點,它導致了骨幹區域的壓力非常大,從而限制了OSPF的擴展性。

· Stub Area: 並不接收外部的鏈路狀態發佈信息(是由ABSR產生的,用於出此自治域的路由),但是仍然接收ABR發送的彙總的鏈路狀態發佈信息。

· Totally Stubby: 不接收匯總的和外部的鏈路狀態發佈信息。 注意,這種類型的區域是Cisco特有的. 該有更多類型的區域在此不作更深的介紹,如果有興趣可以查閱相關資料。

根據以上區域的劃分情況,可以將路由器按作用不同進行分類:

· 內部路由器(Internal Router): 所有端口都在同一個區域中的路由器。

· 骨幹路由器(Backbone Router): 有端口和所有端口都在區域零中(可以是內部路由器或區域邊界路由器)

· 區域邊界路由器(ABR): 用於連接不同區域,也就是端口在不同的區域中。 (區域邊界路由器將爲它所連接的每個區域維持分開的不同的拓撲數據庫)

· 自治系統邊界路由器(ASBR): 用於連接運行其它路由協議的區域。 注意,ASBR的位置很重要,建議應該位於區域零中。


爲了更好地理解各種類型的路由器在網絡中的位置,可以參見下圖:



圖一


OSPF非常靈活支持的網絡類型多達四種:

· 廣播多路訪問(Broadcast MultiAccess): 例如以太網、令牌環、FDDI。

· 點到點(Point-to-Point): 例如串行鏈路

· 點到多點(Point-to-MultiPoint)

· 非廣播多路訪問(NBMA—Non-BroadCast MultiAccess): 例如X。 25和幀中繼。

   OSPF在這些類型的網絡上操作大都不同,例如在廣播多路訪問的介質中,爲了減少每對路由器之間都需要建立鄰居關係而帶來的路由器資源和帶寬資源的耗費,需要選定 指定路由器(DR—Designated Router)和備份的指定路由器(BDR—Backup Designated Router),其他的所有路由器只需要和這些DR和BDR建立鄰居關係就可以了(注意,這一點和IS-IS中是不同的,注意下文),從而大大減少了需要建立的鄰居關係。

   因爲OSPF屬於無類別路由協議,所以支持VLSM和CIDR,並且能夠進行路由彙總,但是有一定的侷限性,就是路由彙總(可以是自動彙總也可以是手動彙總)只能夠在區域的邊界路由器(ABR—Area Border Router)上和自治系統的邊界路由器(Autonomous System Boundary Router)上進行,並不能像EIGRP那樣在網絡任何地方進行路由彙總。 這樣就引出了OSPF的另一個缺點,就是對於網絡初始設計時的要求非常高,網絡必須是結構化良好的, IP地址規劃非常良好才能夠正確地在區域邊界或自治系統邊界進行彙總。所以OSPF相對於其他路由協議而言要更難設計和配置。

   因爲所有的區域都必須和骨幹區域相連,所以必然存在一定的設計限制,但使用這種體系結構時,必須有一個良好的並且一致的IP地址結構以能夠在進入骨幹區域時進行彙總,從而減少區域中鏈路狀態變化給其他區域和骨幹區域帶來波動。OSPF還支持對路由更新的認證,通過使用MD5算法,只有經過認證的路由器之間才能共享路由信息,提高了網絡的安全性。出於安全性的考慮,建議在大型網絡中使用這個特性。


IS-IS ----Intermediate System-to-Intermediate System

   在網通骨幹網和中國電信ChinaNet骨幹網中使用的內部網關路由協議就是IS-IS,是用於在骨幹網內部起連通骨幹、選徑、負載均衡和自動迂迴的作用,並不承載外部路由,但是通過對BGP路由協議中路由的下一跳屬性的選徑來控制外部進入骨幹網絡的數據流。同樣我們要對該路由協議進行細緻的研究和分析。

   IS-IS是在ISO 10589中定義的,僅支持對CLNP(ConnectionLess Network Protocol, CLNP是OSI網絡層協議,用於在無連接的鏈路上攜帶上層數據)路由集成化的IS-IS是擴展版本的IS-IS協議,用於ISO CLNS和IP混合的環境中。 既可用於單純爲IP路由,又可用於單純爲ISO CLNP路由,還可用於爲兩者混合路由。 在鏈路狀態數據包LSP(Link State Packet)中使用TLV參數攜帶信息。 是TLV(Type Length Value)使的IS-IS可以擴展,使的IS-IS可以在LSP中攜帶不同類型的信息。


在IETF RFC 1195中定義的集成化IS-IS, 因爲IS-IS屬於無類路由協議,所以具有現代路由協議的所有特性,包括:

· 可變長子網掩碼VLSM—Variable-Length Subnet Mask

· 路由重分佈

· 路由彙總


   正是這些原因致使集成化的IS-IS成爲了IP網絡中除了OSPF路由協議外的另一個可選項。 所以現在提到IS-IS基本上都是指集成化的IS-IS。在OSI的術語中,路由器被稱爲IS(Intermediate System),a Workstation(或任何非路由網絡節點)被稱爲End System,注意,記住這些術語很重要,有很多資料中就直接使用他們了,我們在後面也是這樣使用的。


OSI協議族中指定了兩個網絡層的路由協議:

·ES-IS(End System-to-Intermediate System)發現協議: 是當終端系統向需要發送數據時用於定位網關路由器(IS)的協議。 也就是說是用於ES和IS之間的協議,並不屬於路由協議非常類似於IP中的ARP協議(Address Resolution Protocol)

·IS-IS(Intermediate System-to-Intermediate System)路由協議: 是用於中間系統到中間系統間的路由協議。


   和OSPF一樣,IS-IS也是使用組播發布路由更新,並且也是隻有當鏈路狀態有變化時纔會發路由更新,而不是定時地發送。OSPF和IS-IS的收斂速度上是相近的,因爲他們使用類似的算法。在使用默認的計時器的情況下(況且IS-IS中有更多的計時器可以調整,通過調整這些計時器也可以明顯地減少收斂時間,但是這是在降低穩定性的前提下得到的),IS-IS能比OSPF更快地檢測到故障,所以收斂要更迅速一些。 當然,如果有很多鄰居,收斂時間仍然要看路由器的處理能力。 在CPU的利用方面和路由更新的處理方面,IS-IS更有效些。不僅需要處理的鏈路狀態數據包要少一些,而且IS-IS安裝和收回網絡路由的機制要佔用更少的資源。不像是OSPF中那樣,IS-IS在網絡層使用NSAP(Network Service Access Point)地址標識路由器,建立拓撲數據庫,計算最短路徑樹。


爲了簡化設計和操作,OSI將路由區分成三種:

· Level-1路由:在同一個區域中的中間系統(路由器)間通信

· Level-2路由:在區域之間進行路由

· Level-3路由:在不同Domain之間進行路由(在純IP環境中,用於此目的的路由協議通常是BGP)


區域的設計:

IS-IS中使用到Domain術語,和自治域(Autonomous System)的概念是相同的,同OSPF一樣,Domain是個雙層分級結構拓撲,由兩級體系結構組成的,被劃分成多個區域

在OSPF中:網絡中必須有一個骨幹區域,其他的所有區域都必須和骨幹區域相連

--區域的邊界是在路由器中(ABR),即區域邊界路由器的不同端口可以屬於不同的區域。

--每條鏈路肯定是隻屬於一個區域


而對於IS-IS:

--區域的邊界是位於鏈路上的,也就是說每個中間系統(IS)只能夠屬於一個區域。

所以中間系統(IS)可以分成三種類型:

· 區域內部路由器:OSPF叫內部路由器(Internal Router),ISIS叫L1(Level 1)

· 執行區域間的路由(主要是骨幹區域和其他非骨幹區域之間): 而在OSPF中成爲區域邊界路由器(ABR),在ISIS中叫做L1/L2

· 還有一類是骨幹區域中的路由: 在OSPF中叫做骨幹路由器(Backbone Router), 在IS-IS中叫做L2(Level-2)

   

   所以Level 1區域(非骨幹區域)是由L1和L1/L2路由器組成的。Level 2區域(骨幹區域)是由L2和L1/L2路由器組成的。

注意,IS-IS並不是必須使用OSPF中區域0作爲網絡骨幹區域,可以使用一鏈Level 2路由器將一系列不同的區域連接起來。這樣就使IS-IS比OSPF有更好的可擴展性(Scalable)。 IS-IS可以使用更靈活的方法來擴展骨幹,只需加入更多的Level-2 路由器就可以,這比OSPF就要簡單多了。


爲了更好地理解IS-IS的分級體系結構拓撲,可以參考下圖:



圖二


   注意,雖然在解釋IS-IS中中間系統分類時是和OSPF中路由器類型比較的,但是因爲IS-IS和OSPF劃分區域的邊界就不同,所以他們的術語含義也是稍稍不同的。默認時,Cisco IOS將在IS-IS路由器上同時開啓Level 1和Level 2。對於只運行在骨幹區域中的路由器,只需要使用命令”is-type level-2-only”

   同OSPF一樣,IS-IS也是用Hello協議發現並維持鄰居關係,因爲IS-IS使用兩個級別的體系結構,所以L1路由器僅僅和L1路由器及L1/L2路由器形成鄰居關係, L2路由器僅僅和L2及L1/L2路由器形成鄰居關係, 而L1/L2路由器和L1及L2路由器都形成鄰居關係。 並且兩個級別的鏈路狀態信息是分開存在的(和OSPF一樣,也是建立鏈路狀態數據庫),分別使用Level 1鏈路狀態數據包和Level 2鏈路狀態數據包進行維護。

   這樣,L1/L2路由器工作起來就像是兩個路由器分別運行着Level 1路由進程和Level 2路由進程。 L1/L2路由器就會維護兩個鏈路狀態數據庫,而與OSPF中的區域邊界路由器不同的是,L1/L2路由器不通告L2的路由給L1,因此所有的L1路由器永遠不會知道區域外的路由,這種情況和OSPF的Totally Stubby Area是非常像的,如果L1內的路由目的地是在自已的區域以外,這個L1路由將被轉發到一個L1/L2路由器上。 當區域之內的拓撲數據庫同步後,SPF算法(或DECnet PhaseV 路由算法)就根據拓撲數據庫計算最短路徑樹(對於L1/L2路由器需要計算兩次,對於每個級別計算一次,並且每個級別有單獨的最短路徑樹)。 原則是: 到達目的地的最短路徑是各個路徑中開銷最小的。 計算出來的最佳路徑放在CLNS路由表(OSI L1和L2轉發表)中。


   IS-IS計算某條路徑的開銷時,必須使用的參數是Default(Cisco路由器僅支持這種開銷),可選的的參數還有 Delay,Expense,Error(類似於IGRP中的Reliability) 但是這些參數都不被Cisco路由器所支持.注意,IS-IS並不考慮鏈路速率或帶寬作爲其鏈路開銷。骨幹網上通過手動指定鏈路的開銷實現了對骨幹網絡的流量分層。是通過在端口狀態下使用 “isis metric 開銷值 level-1 |level-2” 可以在同一個端口上對於不同級別有不同的開銷值。

   在網通集團骨幹網絡和中國電信ChinaNet骨幹網絡中,就是通過手動設置鏈路的開銷值,從而將骨幹網絡在邏輯上分成兩個層次,每個層次完成不同的功能,很好地控制了數據流向。


IS-IS僅支持兩種類型的物理鏈路:

· Broadcast for LANs: 是帶有廣播特性的多路訪問(MultiAccess)的介質類型

· Point-to-Point for all other topologies:


   注意,並不像OSPF那樣,IS-IS中沒有NBMA(Non-Broadcast MultiAccess)網絡的概念。建議是在NBMA網絡上使用Point-to-Point類型的鏈路(NBMA是指例如Frame Relay, X.25或Native ATM—不是ATM LANE)這樣IS-IS支持的網絡類型就比OSPF要少,使得IS-IS沒有那麼靈活,但是配置上要容易得多。就像OSPF廣播類型的網絡中需要使用指定路由器(DR—Designated Router)一樣,IS-IS中也需要選擇一個虛擬路由器(pseudonode)– DIS(Designated Intermediate System). 網絡中的所有其他路由器並不是僅僅和DIS建立鄰居關係,還和所有其他路由器建立鄰居關係,這一點和OSPF中不太一樣。ISIS的DIS選擇非常簡單,比OSPF中指定路由器的選擇要簡單得多,並且沒有備份的DIS。

   在純IP網絡環境中,運行集成化IS-IS時,IP信息是包含在鏈路狀態數據包中的,在IS-IS中,IP可達性被當作是ES信息處理。

IP信息並不參加SPF樹的計算過程,因爲他們只是有關樹的枝葉連接的信息。所以IP路由是由PRC(部分路由計算是用於計算ES可達性的。--Partial Route Calculation,)產生的,並通過路由表比較規則決定是否進入到路由表中。


IP可達性和核心IS-IS網絡體系的分開使集成化IS-IS比OSPF要具有更好的可擴展性。

· OSPF爲每個單獨的IP子網發送鏈路狀態發佈信息,如果某個IP子網故障,就使區域中所有路由器重新進行SPF計算。

· 而在集成化IS-IS中,最短路徑樹是根據CLNS信息建立的,如果某個IP子網故障,同樣會有鏈路狀態數據包發送出去。 但是如果這是一個枝葉IP子網(也就是說這個子網丟失對於底層CLNS體系沒有什麼影響。),那麼,最短路徑樹是不受影響的,只需要進行PRC就可以了。 相比於OSPF,IS-IS明顯地使用更少的鏈路狀態數據包,因此可以有更多的路由器存在於一個區域中:至少1000個。

   即使在純IP網絡的環境中,也需要CLNS數據,例如,IS-IS的鄰居關係就是建立在OSI上,而不是IP上的。 所以CLNS鄰居關係的兩端實際上可以擁有不同子網的IP地址,對於IS-IS的操作並沒有任何影響(只不過IP 下一跳解析可能是個問題)。和OSPF相比,IS-IS還有一些有用的特性,即如果它的內存不足或者不能繼續記錄完全的鏈路狀態數據庫,它會發出信號通知別的路由器,,告訴它們自己可能無法做出正確的路由決定,因爲鏈路狀態數據庫還沒有完成。這種內存超載的情況也許是因爲區域過大的結果。


IS-IS的缺點:

1. 即使在爲純IP路由的環境中,仍然需要配置CLNS參數(每個IS-IS路由器需要有ISO地址,SPF算法需要使用所配置的NET地址來標識路由器),路由器仍然需要建立CLNS鄰居關係(即需要使用OSI協議才能在路由器之間建立鄰居關係)並使用CLNS數據包。

2. ISIS使用一個僅僅有6比特的度量值,嚴重限制了能與它進行轉換的信息;而且鏈接狀態也只有8 比特長,路由器能通告的記錄只有256個。但現在的Wide-metric使這個範圍變成24位的擴展解決了這個問題。

3. 一個非技術問題是ISIS受OSI約束,使得以前與OSPF相比它的發展比較緩慢。但現在的ISIS在非OSI即IETF RFC方面(集成化的ISIS)有了很多的擴展使得他的發展比OSPF更容易實現對新的要求的支持如IPV6或者流量工程而且更簡單易實現。


IS-IS路由協議在網通骨幹網絡上的應用

   作爲骨幹網絡的內部網關路由協議,IS-IS並不是爲了承載外部路由,而是爲了在骨幹網內部進行路徑選擇、負載均衡等等。

骨幹網內部所有路由器都配置成L2,也就是說整個骨幹網形成唯一的一個骨幹區域,並不設置其他區域。這是通過全局配置命令”is-type level-2-only”指明本路由器只作爲骨幹區域中內部路由器(L2),和端口配置命令: ”isis circuit-type level-2-only” 指明瞭近建立L2鄰居關係,不建立L1鄰居關係。

   能否正確高效地實現數據流控制策略在骨幹網上非常重要。在網通骨幹網絡中是通過對IS-IS的鏈路開銷進行手動配置(在端口配置狀態下使用命令” isis metric 開銷值 level-2”)實現的控制數據流,使得網絡上不同類型的流量按照流量分擔的原則和地理位置等因素更有效的在網絡上傳送。 加上一些新的技術的應用(例如: 部分路由計算PRC、最短路徑樹Incremental SPF等等) 使得IS-IS整個網絡在一兩秒鐘內就可以完成收斂。

   骨幹網對於IS-IS的收斂速度也提出了很高的要求,實際應用中,可以通過調整各種計數器達到加快網絡收斂速度的目的。但是收斂時間和網絡穩定兩個方面又有一個取捨關係,不能一味地追求快速收斂,因爲當各種計數器值很小時,網絡穩定性肯定受到影響,況且消耗的網絡帶寬會加大。所以應該根據網絡實際情況進行調整。

   因爲骨幹網絡上路由設備非常多,由都位於同一個區域中,這就對IS-IS路由協議提出了嚴峻的考驗,經過長時間的試驗及網絡實際運行,可以看出網絡還是非常穩定高效的,IS-IS路由協議是非常適用於在大型網絡上應用的。總之,作爲新的業務增長點,下一步網通網絡中必然會部署MPLS ***,然而MPLS中,標記交換路由器(LSR—Label Switching Router)的路由表需要由內部網關路由協議來計算,則如果要部署MPLS流量工程,必須使用鏈路狀態路由協議,例如OSPF或IS-IS。 因此,研究這兩個路由協議非常有利於下一步順利地開展業務。

   大型網絡對於由協議的要求非常高,在選擇內部網關路由協議時,需要考慮的因素包括,網絡收斂速度是否足夠快, 網絡是否穩定等等諸多方面的因素。經過以上對各個內部網關路由協議的分析和比較, 其實並不能夠簡單地說哪個路由協議比哪個路由協議好,因爲在實際網絡環境中,情況不同,路由協議運行的效率也是不同的,網絡收斂快慢不僅取決於網絡的大小(包括鏈路數目、節點數目、路由數目),還取決於內部網關路由協議的選擇和配置。而且網絡結構規劃設計及配置對路由協議運行的效率影響也是非常大的,所以深入理解各個路由協議的原理,操作及它們之間的區別是非常有用的。


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