OSPF快速收敛——设计考虑

　　网络收敛发生在故障事件的发生和随后的恢复过程之间。在此收敛阶段，网络内的所有路由器都会处理该事件并更新其路由和转发表。一般来说，网络融合可以分为四个关键阶段：

　　故障检测

　　故障传播

　　处理新信息

　　路由和转发表更新

　　值得注意的是，收敛主要发生在控制平面上。对于内部网关协议 (IGP)，此过程通常需要几秒钟，但对于具有完整互联网路由表的 BGP 路由器，控制平面收敛可能需要几分钟。

　　在数据平面级别采用保护机制以确保快速恢复。一旦检测到故障并将其信息传播到网络节点，数据平面就可以利用备份路径做出反应。在实际故障事件发生之前，有必要计算这条备份路径并将其集成到路由和转发表中。

　　网络的可靠性对于确定部署敏感应用的可行性起着至关重要的作用。如果路由网络中的链路、节点或共享风险链路组 (SRLG) 等发生故障，流量传输的暂时中断将不可避免，直到网络通过重新收敛成功适应其新拓扑。

　　在处理出现故障的网元时，及时响应是必要的。通常使用两种方法来实现快速反应：

　　快速收敛和快速重路由

　　在发生局部故障的情况下，需要四个基本步骤来实现收敛和恢复。

　　快速收敛的四个基本步骤

　　1. 故障检测

　　各种第 1 层故障检测机制包括：

　　运营商延迟

　　去抖动定时器

　　SONET/SDH APS 定时器

　　你好/死定时器

　　BFD

　　建议优先使用物理故障检测机制进行故障检测。即使是双向转发检测 (BFD) 也无法比物理故障检测机制更快地识别故障。

　　这是因为 BFD 采用基于拉动的检测机制，定期发送和接收消息，而物理层检测机制是事件驱动的，并且比 BFD 和 Protocol hello 更快。

　　在无法采用物理层检测机制的情况下(可能是由于网络路径中存在传输元素)，应考虑将 BFD 作为替代方案。常见的场景是两台路由器通过以太网交换机连接;在这种情况下，使用 BFD 是首选方法。

　　与协议 hello 计时器相比，BFD 的尺寸明显更加紧凑，从而降低了资源和带宽消耗。

　　2. 故障传播

　　LSA 节流计时器在这种情况下变得很重要。这些计时器可以灵活地调整 LSA 传播的速度，从而实现更快的信息交换。此外，LSA 定步计时器可以进行微调，以更快的 方式发送更新。

　　3、新的信息流程

　　处理新收到的 LSA 以确定下一个最佳路径是至关重要的一步。为了加速信息处理并实现快速收敛，可以调整SPF限流定时器。

　　4.将新路由更新到RIB/FIB中

　　为了实现快速收敛，可能需要微调以下步骤：

　　虽然 RIB/FIB 更新取决于硬件并且不能由网络运营商直接配置，但可以对该过程的所有其他方面进行调整。

　　重要的是要记住，快速收敛和快速重路由都会影响网络的稳定性。

　　与快速收敛不同，快速重路由涉及提前将路由预计算和预编程到路由器的 RIB/FIB 中。

　　此外，在 RIB/FIB 内识别并预先配置替代路径。一旦检测到本地故障，本地修复点 (PLR) 就会切换路由以利用此备用路径。这确保了在进行常规收敛过程(包括故障传播和 SPF 重新计算)时流量不会中断。

图：OSPF全网状拓扑设计

网状组是一种旨在减少 OSPF 全网状拓扑内的洪泛量的机制。在网状组框架内，拓扑中的一些路由器被指定来处理洪泛任务，从而使它们对此类事件负责。在当前拓扑中，可以将路由器 A 和 B 指定为泛洪者。这里的关键考虑因素是选择强大且有能力的设备作为网状组中的泛洪器，因为它们在所有网络中泛洪链路状态通告 (LSA) 中的作用。

下面是定义这种关系的公式： 对于具有 N 个路由器的网络，有 (N) (N-1)/2 个链路。例如，当拓扑仅由两台路由器组成时，连接它们的链路总数为 1。三个路由器，则有三个链路；有四个路由器，有六个链路；如果网络涉及五个路由器，则有十个链路。

在所提供的拓扑（包括六个路由器）的上下文中，总共有十五条链路。此外，值得注意的是，向这些路由器中的任何一个添加单个环回都会导致将该环回信息分发到所有现有链路上的所有其他路由器。

• 在当前有 6 个路由器的拓扑中，总共有 15 个链路。

• 在这些路由器中的任何一个上添加单个环回都会导致环回信息在所有路由器上泛滥