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菲華國際手機客戶端:對傳統路由協議的擴展可減少網絡中斷

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眾所周知,要得到很高的收集永續性,必要運器具有熱故障規復功能和連接不合收集路徑的主路由器和備用路由器。然則僅僅這樣并不敷。路由器本身——尤其是那些位于不安然的 WAN 邊緣的路由器——該當配有內部冗余硬件組件,例如互換矩陣、線路卡、電源和路由處置懲罰器( RP )。高可用性路由器還必須支持快速軟件規復技巧。

使用可以隔離節制和轉發面板,并應用平穩的重啟機制——也被稱為思科不間斷轉發( NSF )——的路由器,可以大年夜幅度地延長收集和利用的正常運行光陰。這種軟件規復技巧可以在 RP 流程發生中斷時,維持分組的正常傳輸,從而節制中斷對收集的影響。

雙 RP 和繼續分組轉發

RP 包孕了路由器的“大年夜腦”。它認真存儲最佳路徑路菲華國際手機客戶端由信息的數據庫,保存與對等路由器的毗鄰關系,以及處置懲罰特定的治理本能機能。冗余硬件可以前進收集組件在發生故障時的可用性。思科的雙 RP 設備包括 12000 、 10000 和 7600 系列高端路由器,以及 Cisco 7500 和 7300 系列路由器。

兩個 RP 的狀態信息的同步程度在必然程度上將取決于路由器能夠以多快的速率從進程重啟或者從故障中規復。這必要在兩個極度的備份形式之間進行平衡。一種極度形式是 RP 的“冷”備份,即不包孕任何關于第二層連接、毗鄰關系和最佳路徑路由表的狀態信息。在這種環境下,所有這些信息都必要從新構建,因而可能會導致極長的規復光陰。別的一種極度形式是在兩個 RP 之間不間斷地同步所有的信息,這可能會占用過多的處置懲罰資本,影響到收集的可擴展性和機能。

平日采納的要領是在這兩種極度的 RP 同步要領之間維持適當的平衡,即將大年夜部分(但并非整個)規復信息加載到備用 RP 中。這種同步可以在切換 RP 和集中路由表的歷程中,繼承進行第三層分組轉發。

安裝在上述路由器平臺上的 Cisco IOS??軟件 12.0(22)S 版本或者更高版本可以支持思科 NSF .它能在主 RP 進行預定掩護或者 RP 發生意外故障時縮短路由器的停機光陰。在大年夜多半環境下,要實現思科 NSF ,重啟路由器和它的對等路由器必須保存針對所有可以經由過程重啟路由器到達的收集的轉發信息。在重啟路由器上,在從主 RP 向備用 RP 切換的歷程中,節制面板和轉發面板必須相互隔離,以便讓轉發面板能繼承轉發數據流量。

路由協議擴展

為了實現 NSF ,部分思科路由器可以采納常用路由協議——包括界限網關協議( BGP )、 IS-IS 和開放最短路徑優先( OSPF )的新型安持重啟擴展。這些擴展可以在判斷主 RP 能否迅速規復的同時,暫時繼承轉發分組和維持收集連接的穩定性。

要讓大年夜部分思科 NSF/ 安持重啟支配可以發揮感化,重啟路由器的對等路由器也必須支持這些擴展。這主如果因為下面兩點緣故原由。首先, RP 切換并不代表拓撲變更,僅僅表示 RP 規復。對等路由器可以使用安持重啟擴展差別這兩種環境,從而避免對外廣播停用和啟用重啟路由器的信息。這可以防菲華國際手機客戶端止不需要的廣播信息和路由變更。其次,它讓對等路由器能在規復時代繼承向重啟路由器轉發分組,從而供給 NSF .它還必須知道該當互換哪些消息和信息,以贊助主路由器迅速規復。

圖 1: 支持思科 NSF 的對等路由器可以贊助彼此從突發故障中迅速規復,從而最大年夜限度地縮短停機光陰、繼承轉發分組和維持全部收集的穩定性。

圖 2: 無論采納任何協議,用戶數據分組都將在全部規復步驟中賡續地在對等路由器之間傳輸。

安持重啟的基礎步驟

所有路由協議的安持重啟步驟都是類似的(如圖 1 所示)。下面列出了基礎的步驟:

!確定對等路由器“支持 NSF ”。

!發送 / 接管重啟位,以便對等路由器知道正在進行規復。

!暫時保存毗鄰信息,以便分組可以繼承應用著末知道的路由繼承轉發。

!在規復完成之后互換新的路由數據庫信息

然則,由于每種路由協議都應用不合的機制來建立路由器的毗鄰關系或者對等關系,以及互換路由信息,以是每種協議的安持重啟步驟和消息都有所不合(如圖 2 所示)。

例如, BGP 使用底層 TCP 協議來建立對等關系,而 OSPF 和 IS-IS 應用 Hello 消息來建立毗鄰關系。這兩種路由協議的別的一個差別是:在發明重啟路由器無法規復和抉擇從新使用完全收集交融進行傳統規復之前,持續轉發分組的光陰。

BGP 安持重啟 1

由于 BGP 重啟的影響可能會異常深遠,以是 BGP 是進行高可用性改進的緊張工具。 BGP 可以承載大年夜量的路由,以是在某個 BGP 軟件發生故障落后行收集交融的光陰平日擅長其他支持較少路由的路由協議。此外,由于 BGP 是一種域間路由協議,以是一個發生故障的 BGP 流程可能會傳播到多個收集,而不是局限于某一個域。

在 BGP 收集進行重啟時,協議改進會在初始 BGP 連接建立之后開始。重啟路由器及其對等路由器會經由過程在建立進程的初始 BGP OPEN 消息中互換 BGP 功能代碼 64 ,注解對思科 NSF 的支持。

在平日環境下,當路由看重啟它的 BGP 進程時,與對等路由器的 TCP 連接將被清除,從而導致對等路由器清除所有與重啟路由器有關的路由。然則,在進行 BGP 安持重啟時將不會進行這樣的操作。相反,對等路由器會將這些路由標為“過時”,并根據對重啟路由器將會迅速從新建立 BGP 進程的預期,繼承用這些路由轉發分組。同樣,重啟路由器還將在 BGP 協議進行從新融應時繼承轉發分組。

當重啟路由器建立新的 BGP 進程時,它將會再次向它的對等路由器發送 BGP 功能代碼 64 .然則在這一次,安持重啟功能互換中的標記位設置將讓對等路由器知道 BGP 流程已經重啟。

在繼承轉發分組的同時,對等路由器將向重啟路由器發送一個初始路由進級。對等路由器將經由過程一個 end-of-RIB ( EOR )標記注解它已經將進級發送完畢。這個標記實際上是一個空的 BGP UPDATE 消息。在重啟路由器從所有對等路由器收到 EOR 今后,它就知道它可以使用新的路由信息再次開始選擇最佳路徑。

同樣,重啟路由器也會向它的對等路由器發送所有進級,再使用 EOR 標記表示發送完成。這將讓對等路由器可以用從重啟路由器接管到的進級取代過時的路由。

IS-IS 的特點

互聯網工程義務小組 ( IETF )正在以互聯網草案的形式,為 IS-IS 連接狀態、單域路由協議設計一個類似的安持重啟流程。 IS-IS 擴展的設計者、來自思科的 Mike Shand 指出, 在本期 Packet?? 出版時, IETF 將會公布這個草案的著末一個版本。如前所述, IS-IS 使用 Hello 協議發明相鄰的路由器,以及建立和維持毗鄰關系。當路由看重啟時,它會經由過程 Hello 協議數據單元中的一個重啟哀求( RR )位向其對等路由器發送旌旗燈號。在一個 IS-IS 收集中,對等路由器可以直接向重啟路由器發送數據菲華國際手機客戶端庫信息菲華國際手機客戶端,而無需等待確認消息。

在路由看重啟之后,它會發送一個帶有特殊的 RR 位設置的 Hello 分組,從而讓對等路由器知道它已經重啟。對等路由器會經由過程在它自己的 Hello 消息中設置一個特殊的重啟確認( RA )位,確認這個重啟旌旗燈號。在對等路由器知作別的一個路由器已經重啟(因而沒有任何路由信息)之后,它會發送一個所有連接狀態分組( LSP )的匯總列表,隨后再發送該列表中指明的 LSP .別的,一旦匯總列表相符,重啟路由器就會進級它的數據庫。從這個角度上來說,這種功能與 BGP 安持重啟流程中的 EOR 相稱類似。

思科為可以使用敕令行界面( CLI )進行設置設置設置設備擺設擺設的 IS-IS 供給了另一種措施,即將所有的毗鄰和 LSP 信息保存或者暫存到備用 RP 中。在切換完畢之后,新的主 RP 將使用暫存的數據維持它的毗鄰關系,并可以迅速地重修它的路由表。

RP 的切換歷程只必要幾秒鐘光陰。 IS-IS 可以在接下來的幾秒鐘內重修它的路由表,并與收集從新同步。在這個時刻, IS-IS 會等待一段指定的距離,隨后考試測驗第二個思科 NSF 重啟。在此時代,新的備用 RP 將會啟動,并將它的設置設置設備擺設擺設與主 RP 維持同步。

在同步完成之后, IS-IS 毗鄰關系和 LSP 數據會暫存到備用 RP ;然則,只有在距離光陰停止之后, IS-IS 才會考試測驗新的思科 NSF 重啟。別的,重啟路由器將會用第一個匯總列表驗證它所緩存的 LSP 的有效性,從而維持 IS-IS 協議的狀態。

OSPF 的事情要領

當某個支持 OSPF NSF 的路由器進行 RP 切換時,它會履行兩項義務,以便與它的 OSPF 鄰居從新同步它的連接狀態數據庫( LSDB )。首先,它必須在不從新設置毗鄰關系的環境下,從新進修收集上的可用 OSPF 鄰居。其次,它必須從新得到收集的 LSDB 的內容。

在 RP 切換之后,重啟路由器會以很短的距離光陰,向支持思科 NSF 的相鄰設備發送一個 Hello 分組,并在此中的擴展選項類型長度值( TLV )中設置重啟旌旗燈號位。對等路由器將意識到,與重啟路由器的毗鄰關系不必要從新設置。在重啟路由器收到一個 Hello 相應(作為對它的 Hello 消息的回覆)之后,它就會開始與它的對方路由器進行數據庫同步。

在數據庫同步停止之后,重啟路由器將會進級它的路由信息庫( RIB )和轉發信息庫( FIB )。假如收集或者連接狀態信息與重啟路由器在數據庫同步時代收到的信息不合,重啟路由器將會把這些信息發送到對等路由器。

高可用性收集必須在很多方面進行加固,包括采納冗余的收集拓撲設計。此外,還必要支配配有冗余組件和軟件智能的路由器。這些軟件智能可以進行故障規復和減輕暫時中斷對收集的影響。

很多思科路由器都以路由協議擴展的形式菲華國際手機客戶端支持內部設計和軟件智能,因而可以贊助辦事供應商和企業加固它們的收集。

JAYKUMAR THONTAKUDI 是思科集中營銷部門的一位技巧營銷工程師,精曉面向企業和辦事供應商收集的 IP 路由和收集永續性。

謀略路由器的正常運行光陰

系統的可用性是經由過程路由器的勻稱故障距離光陰( MTBF )——即設備正常事情的總光陰——和勻稱故障規復光陰( MTTR )衡量的。 MTTR 表示系統不能處置懲罰和轉發分組的光陰。用 MTBF 除以 MTBF 和 MTTR 之和,再乘以 100 ,就得出某個特定系統的可用性百分比。

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