城域網(wǎng)路由器網(wǎng)絡(luò)層可靠性技術(shù)

城域網(wǎng)路由器還有很多值得我們學(xué)習(xí)的地方，這里我們主要介紹如何保證城域網(wǎng)路由器網(wǎng)絡(luò)層可靠性技術(shù)，寬帶業(yè)務(wù)快速發(fā)展，給傳統(tǒng)電信業(yè)和IT業(yè)帶來了深刻的變革。多業(yè)務(wù)、多網(wǎng)絡(luò)的融合已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。寬帶城域網(wǎng)作為城域網(wǎng)路由器內(nèi)的主要網(wǎng)絡(luò)實(shí)體將成為3G、NGN以及其它新興增值業(yè)務(wù)的承載平臺。

　　3G、NGN這類實(shí)時的語音和視頻應(yīng)用，要求城域網(wǎng)路由器提供服務(wù)質(zhì)量保證和類似于傳統(tǒng)電信技術(shù)99.999%的電信級網(wǎng)絡(luò)可靠性要求。同時，激烈的競爭也推動運(yùn)營商向客戶提供類似SLA有服務(wù)質(zhì)量保證的服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)可靠性是其中的首要也是最重要的指標(biāo)。通過提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性，運(yùn)營商可以通過提供差別化的服務(wù)，在運(yùn)營商之間的競爭中占居有利的地位，進(jìn)一步樹立和鞏固企業(yè)的品牌形象。

　　城域網(wǎng)路由器的可靠性體現(xiàn)在以下兩個方面，一個是設(shè)備層的可靠性，另一個是網(wǎng)絡(luò)層的可靠性。網(wǎng)絡(luò)可靠性是城域網(wǎng)路由器可靠性保障的一個重要內(nèi)容，由于傳統(tǒng)的路由器協(xié)議收斂比較慢(IGP在秒級，BGP在分鐘級)，不能滿足承載實(shí)時業(yè)務(wù)的需求。網(wǎng)絡(luò)可靠性也是城域網(wǎng)路由器新技術(shù)比較活躍的領(lǐng)域。目前新出現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)層可靠性技術(shù)主要有IP路由快速收斂、端到端LSP備份、MPLS快速重路由、平穩(wěn)重啟等。

　　IP路由快速收斂

　　IP動態(tài)路由是最基本的網(wǎng)絡(luò)層可靠性保障機(jī)制，是IP路由網(wǎng)絡(luò)與生俱來的功能。IP動態(tài)路由協(xié)議負(fù)責(zé)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)層IP轉(zhuǎn)發(fā)路徑計(jì)算，在鏈路或者節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障導(dǎo)致原數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑中斷時，路由協(xié)議對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)路徑進(jìn)行動態(tài)重新計(jì)算，雖然各種路由協(xié)議通過采用不同的機(jī)制，其響應(yīng)時間有差別，但是平均水平在秒一級。對于傳統(tǒng)IP業(yè)務(wù)這個恢復(fù)時間可以接受，但是對于承載實(shí)時業(yè)務(wù)等多業(yè)務(wù)的電信級IP網(wǎng)來說要求毫秒級恢復(fù)響應(yīng)時間，傳統(tǒng)IP動態(tài)路由技術(shù)和這一要求有很大差距。

　　在傳統(tǒng)路由協(xié)議的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)可以縮短IP路由協(xié)議的故障響應(yīng)時間，這些措施主要是加快路由協(xié)議的收斂。加快路由協(xié)議收斂速度可以分為鏈路故障檢測、路由重計(jì)算、路由信息更新等幾個方面考慮。通過加快鏈路之間Hello消息的發(fā)送頻率，加快SPF計(jì)算速度和為路由更新消息設(shè)定高優(yōu)先級，路由協(xié)議可以快速發(fā)現(xiàn)、處理故障，并且準(zhǔn)確快速地進(jìn)行路由更新，加快路由協(xié)議的收斂，通過優(yōu)化IGP路由協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)小于1s的收斂。另一種加快路由協(xié)議收斂的方法是采用IGP和EGP對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合理的層次規(guī)劃，IGP進(jìn)行域內(nèi)設(shè)備的路由，EGP(BGP4)承載外部路由，兩種路由之間進(jìn)行有效隔離，不相互進(jìn)行重分配。IGP和BGP的合理分工，形成了一個層次化的路由結(jié)構(gòu)，域內(nèi)和域間路由協(xié)議的收斂相互獨(dú)立，互不影響，可以實(shí)現(xiàn)最快速度收斂。

　　LSP保護(hù)切換

　　保護(hù)切換是ITU-T采用的術(shù)語，保護(hù)切換技術(shù)對于提高M(jìn)PLS網(wǎng)絡(luò)的可用性和穩(wěn)定性具有關(guān)鍵意義。保護(hù)切換一般對受保護(hù)LSP路由的預(yù)計(jì)算和資源的預(yù)分配，所以可以保證在LSP連接失效或者中斷后可以快速重新獲得網(wǎng)絡(luò)資源。目前技術(shù)的發(fā)展只可以支持對點(diǎn)到點(diǎn)LSP的保護(hù)切換，保護(hù)可以采用兩種方式：1+1保護(hù)和1：1保護(hù)。

　　1+1保護(hù)使用一條專用的備份LSP作為主LSP保護(hù)，在IngressLSR處，主LSP和備份LSP橋接在一起，主LSP上的流量復(fù)制到備份LSP上同時傳送到EgressLSR，EgressLSR根據(jù)故障指示參數(shù)的取值，選擇接收主備LSP上的流量。

　　1：1保護(hù)時也使用專用的備份LSP作為主LSP的保護(hù)，但是主備LSP不同時傳送相同的流量，備份LSP在主LSP工作正常的前提下可以傳送其它流量，流量的保護(hù)切換裁決在IngressLSR進(jìn)行。