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OSPF协议新特指南(liuyu041026)

OSPF协议新特指南(liuyu041026)

OSPF协议新特性指南(仅供内部使用)

For internal use only

拟制: Prepared by 刘宇01685

日期:

Date

2002-12-12

审核: Reviewed by 测试中心

日期:

Date

2004-10-28

审核: Reviewed by 日期:Date

批准: Granted by

日期:

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OSPF协议新特指南(liuyu041026)

华为三康技术有限公司

Huawei-3Com Technologies Co., Ltd.

版权所有侵权必究

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OSPF协议新特指南(liuyu041026)

修订记录Revision record

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目录Table of Contents

1OSPF协议/模块简介 (5)

2OSPF新特性指南 (5)

2.1接口开销自动计算参考基数:auto-cost reference-bandwidth (5)

2.2RFC 2328兼容RFC 1583:compatible rfc1583 (6)

2.3OSPF ABR Type 3 LSA 过滤 (6)

2.4域名查找:ip ospf name-lookup (7)

2.5OSPF Support for Fast Hellos (7)

2.6OSPF Forwarding Address Suppression in Translated Type-5 LSAs (8)

2.7OSPF Nonstop Forwarding (NSF) Awareness (8)

2.8OSPF log-adj-changes (9)

2.9OSPF database-filter (9)

2.10OSPF flood-reduction (10)

2.11OSPF DC扩展 (10)

2.12OSPF:ignore lsa mospf (11)

2.13RFC 2328:Appendix E (11)

2.14OSPF Update Packet-Pacing可配置定时器 (12)

2.15OSPF Retransmissions Limit (13)

2.16OSPF Stub Router Advertisement (13)

2.17OSPF Route Map-Based Filtering (14)

2.18OSPF Shortest Path First Throttling (15)

2.19OSPF SPF算法增强优化 (15)

2.20OSPF路由聚合控制cost增强 (16)

2.21OSPF缺省路由产生控制 (17)

2.22OSPF Sham-Link Support for MPLS VPN (17)

2.23OSPFv3支持IPv6 (18)

2.24MPLS流量工程OSPF扩展 (19)

2.25OSPF引入路由数量限制 (19)

2.26OSPF Area Transit Capability (20)

2.27OSPF Link-State Database Overload Protection (20)

2.28OSPF per-Interface Link-Local Signaling (21)

2.29在接口上用ip ospf area命令启用OSPF (22)

3VRP3 vs. IOS OSPF实现差异 (22)

4总结 (24)

OSPF协议新特指南(liuyu041026)

OSPF协议新特性指南

关键词Key words:OSPF,IOS

摘要Abstract:

本文详细分析了Cisco IOS最新版本IOS 12.3T和12.0S(截止2004-6-15为IOS 12.3(11)T,12.0(29)S)版本做的一些OSPF的新特性,尤其侧重于目前VRP3没有实现的特性,可以作为公司同事了解OSPF 新进展和作为模块发展规划的参考。文档将随VRP和IOS发展而更新,频率为1个季度更新一次。

缩略语清单List of abbreviations:

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1 OSPF协议/模块简介

OSPF (Open Shortest Path First) 协议是IETF为IP协议族开发的高效率、开放的IGP (Internal Gateway Protocol) 路由协议,截止2004-10-28,最新的标准为RFC 2328。

OSPF是基于链路状态技术的路由协议,作为曾经广泛使用的基于D-V算法的路由协议如RIP的替代者,OSPF引入了路由验证、支持VLSM、路由聚合、支持层次性网络等特征,经过多年的发展,OSPF被几乎所有主流的设备提供商支持并广泛部署,已经成为被IEFT推荐Internet最广泛使用的IGP。

2 OSPF新特性指南

以下的新特性是从OSPF基本功能(按RFC 2328为基准实现)以来,IOS所做的OSPF协议扩展及功能增强各IOS特性详细文档包括最新的IOS Feature guide和IOS Command References Books,文档可以在如下站点获取:

无Cisco CCO账号:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/univercd/cc/td/doc/product/software/ios122s/index.htm

有Cisco CCO账号

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/partner/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guides_list.html 获取。

2.1 接口开销自动计算参考基数:auto-cost reference-bandwidth

1)特性描述:

本命令用来控制OSPF计算接口缺省cost,在OSPF配置模式下使用,赋予一个基值,接口没有明确配置OSPF cost的时候,cost按配置的基值除以接口带宽来计算。缺省为100M。

IOS 12.2中本特性命令为:auto-cost reference-bandwidth

2)特性优点:

当运行OSPF的路由器存在多个1000M以上的高速接口时候,如果接口没有明确赋予OSPF cost,按缺省公式自动计算的cost将都为1,不能反映链路速率。可以用此命令来调整基数,正确反映链路

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速度,优选路径。

3)需求分析

VRPv5提供。

2.2 RFC 2328兼容RFC 1583:compatible rfc1583

1)特性描述

RFC 2328修改了部分RFC 1583的路由计算方法,对选择不同途径得到的AS-external-LSAs 的选路优先级做出了新的规定(RFC 2328 Section 16.4)。为了避免在网络中与按RFC 1583的路由器组网运行OSPF由于算法的细微差别造成可能的路由计算错误(可能形成路由环路),RFC 2328规定必须实现可配置的RFC1583compatibility的全局参数。

在整个OSPF路由域中,该参数必须一致,以尽量减少可能出现的路由环路。

2)特性优点

两点:一是如果OSPF的协议实现是按照RFC 2328实现的,按协议要求必须实现;二是在遇到和按RFC 1583实现的路由器OSPF一起组网的时候,可以打开兼容开关,避免可能出现的路由环路。

3)需求分析

VRP3虽然号称按RFC 2328实现,但一直没有此命令,市场和产品也一直没有反馈。由于要对协议细节非常熟悉,了解这个的人不多。VRPv5已经实现该特性。

2.3 OSPF ABR Type 3 LSA 过滤

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guide09186a0080087be 9.html。IOS 12.2(4)T及以上支持。

OSPF ABR Type 3 LSA 过滤特性将ABR的能力扩展,使其能在OSPF区域间发布Type 3 LSAs 的时候进行过滤。本特性可以限制仅允许满足某些前缀的报文从一个区域发送到另一个区域,这种类型的区域路由过滤可以应用到某个特定区域,对入区域、出区域或两者同时都可以进行控制。在IOS 12.2中本特性命令为:area {area-id} filter-list prefix {prefix-list-name in | out}

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2)特性优点:

OSPF ABR Type 3 LSA 过滤特性能给管理员在OSPF区域间提供增强的路由控制能力。在某些网络中,需要区域间路由隔离可以起到很好的应用作用。

3)需求分析

事实上这个特性是比较有用的,VRP应该提供。

2.4 域名查找:ip ospf name-lookup

1)特性描述:

IOS本命令用来启用DNS查询OSPF的show信息中的路由器。在OSPF协议配置模式下使用。类似于IS-IS的动态主机名转换。由于IS-IS协议报文的扩展性比较好,IS-IS为该机制已经有了RFC 2763: Dynamic Hostname Exchange Mechanism for IS-IS。OSPF只是一个扩展特性而已。

2)特性优点:

本特性使得在OSPF的show信息中更容易识别一个路由器,因为是用路由器名字代替了路由器的Router ID,进一步方便了网络管理人员。

3)需求分析

很少人知道该特性,更少人使用,Cisco的资料中,show ip ospf database中的显示也基本是按Router id来显示的,说明Cisco自己也很少使用。由于VRP的DNS系统做的不够完善,实现该特性有一定难度。

2.5 OSPF Support for Fast Hellos

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guide09186a00801039b 1.html;IOS 12.2(15)T引入。

OSPF快速hello报文特性提供了在1秒内发送多个hello报文的途径。命令参数为在接口模式下配置:ip ospf dead-interval minimal hello-multiplier x

2)特性优点:

本特性可以更快侦测到OSPF邻居的变化,加快OSPF的收敛速度,尤其是LAN上的收敛速度。

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3)需求分析

IOS是在IS-IS有了相应的特性以后,为OSPF新做的该特性,作为路由收敛的一个综合的解决方案提出。加快hello报文的发送频率,虽然可以加快路由收敛速度,但对于启动OSPF接口较多的路由器,频繁的hello报文将对性能造成一定的影响,因此除非收敛速度非常重要,基本上不建议使用该特性。VRPv3的Timer实现机制造成实现Fast hello是有相当困难的。。

2.6 OSPF Forwarding Address Suppression in Translated Type-5 LSAs

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guide09186a00801541c 9.html ;IOS 12.2(15)T引入。

按协议规定,对于NSSA的ABR,在将type 7的LSA转换成Type 5的LSA时,要填写一个非0的forwarding address,本特性可以强制使得转换的LSA中forwarding address填为0.0.0.0。

2)特性优点:

本特性使得NSSA ABR向OSPF骨干区发出的Type 5 LSA配置强制产生0.0.0.0的forwarding address,以便使流量直接流到ABR。

3)需求分析

IOS对协议的修改优化,事实上OSPF的RFC 2328,包括OSPF NSSA的RFC,对forwarding address 的填写一直没有很好的规定,导致VRP最早版本的实现与Cisco有相当大的差异。尤其是NSSA转换的时候的填写方式,曾经导致VRP和IOS路由器组网出现问题,路由计算错误。增加此特性能在很大程度上避免互操作可能出现的问题。暂无人提出该需求,了解的人也非常少。但能解决一些组网上遇到的问题。

2.7 OSPF Nonstop Forwarding (NSF) Awareness

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guide09186a0080153ed d.html;IOS 12.2(15)T引入。

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OSPF Nonstop Forwarding (NSF) Awareness特性能使得具有CPE路由器(customer premises equipment)协助有NSF能力(NSF-aware)的路由器执行不停顿转发(nonstop forwarding )。

2)特性优点:

OSPF NSR Awareness特性允许能感知NSF(NSF-aware)的customer premise equipment (CPE) 路由器协助有NSF能力的路由器(NSF-capable)执行报文的不停顿转发。NSF感知的特性是IOS软件代码的一部分,并不需要配置。本地路由器并不需要执行NSF,但它对NSF的感知能力使得在倒换过程中RIB和有NSF能力的邻居产生的LSA保持一致性和准确性。

3)需求分析

OSPF NSR Awareness实际上是去年Cisco主推的GRIP (Globally Resilient IP)的一个组成部分,GRIP包含了很多组件,它的部署能很大程度地提高网络的可靠性和稳定性,对于该特性的实现,需要实现对多个协议进行扩展并统一协作。VRPv5已经实现。

2.8 OSPF log-adj-changes

1)特性描述:

OSPF log-adj-changes特性使得路由器能再OSPF邻居变化时发送syslog信息到控制台或log sever。命令在OSPF协议配置模式下配置:log-adj-changes [detail] 。

2)特性优点:

OSPF邻居关系的变化将引起一系列的重要变化,了解邻接状态的变化将非常有助于OSPF网络故障的定位和查找。本特性能提供方便的手段来得知邻接关系的变化。

3)需求分析

log-adj-changes不只是在OSPF中才有,事实上IOS对于维护邻居关系的路由协议都有相应的命令,而VRP做的不够统一,目前VRPv3的实现没有,而IS-IS等有此命令。

由于能增强维护手段,不需要修改协议,实现简单,建议实现。已经有人提出对路由协议增强维护手段,邻接关系的变化也应该是其中之一。

2.9 OSPF database-filter

1)特性描述:

本特性能过滤发给某个邻居的LSA或从某个接口发出的LSAs。有两种应用方式,一是在OSPF 协议配置模式下:neighbor database-filter ;二是在接口配置模式下配置:ip ospf database-filter all out。

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2)特性优点:

本特性能在Full mesh的情况下,过滤掉产生的重复多余的LSAs,减少协议报文流量对网络的影响和路由器对协议报文的处理。

3)需求分析

对于同样用途的特性,IS-IS有RFC 2973: IS-IS Mesh Groups,VRPv3和IOS都实现了。但对于OSPF,没有相应的协议机制来实现,本特性是Cisco IOS对协议的应用优化。和IS-IS的应用一样,此特性的应用不多,尤其在应用的时候,如果出现冗余链路故障的话,将造成路由计算错误,有一定的危险。目前没有人对此提出需求。没有什么必要做这个特性。

2.10 OSPF flood-reduction

1)特性描述:

在OSPF中,如果LSA没有变化,缺省每30分钟会更新一次OSPF LSA。对一个很稳定的网络,LSA的周期性flooding是不必要的。本特性应用在稳定的网络中,通过LSA加DoNotAge bit置位发送,来使得LSA的周期性flooding和老化失效,用来抑制周期性的flooding。但如果网络拓扑发生变化,LSA都将扩散,不管是否有该命令。在接口模式下使用:ip ospf flood-reduction 。IOS 12.1(2)T开始引入。

2)特性优点:

本特性能在能抑制周期性的LSAs的Flooding。

3)需求分析

该特性与database-filter作用同样适用于稳定的,冗余度比较高的网络。个人认为勿需要支持。

2.11 OSPF DC扩展

1)特性描述:

本特性是OSPF的协议扩展,在接口下配置ip ospf demand-circuit将使得该接口成为DC接口。早在IOS 11.2开始引入。

2)特性优点:

本特性能在线路上形成OSPF邻接关系LSAs交换完成后,抑制以后周期性的hello报文发送和LSA刷新。在低速链路和拨号链路上能节约网络带宽,节省费用。

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3)需求分析

该特性有特定的RFC 1793:Extending OSPF to Support Demand Circuits。VRP1.x最早是支持该特性的,但由于不稳定,基本没有使用。VRPv3和VRPv5都没有实现。在低速链路和拨号链路上还是有一定的需求的,作为OSPF协议的一个基本扩展,尤其是海外应用和部分测试需要。

2.12 OSPF:ignore lsa mospf

1)特性描述:

当路由器不支持MOSPF时,为了抑制收到Type 6 Multicast OSPF (MOSPF) 报文而发出的syslog 信息,可用此命令关闭发送。在OSPF协议模式下配置:ignore lsa mospf

2)特性优点:

能抑制发送不需要的syslog信息。

3)需求分析

由于MOSPF实现的厂商非常少,Juniper和Cisco都没有实现,而且IP组播技术经过多年发展,MOSPF基本被淘汰,组网时采用MOSPF的可能性非常少。目前没有人提过相关需求,也没有必要实现。

2.13 RFC 2328:Appendix E

1)特性描述:

RFC 2328:OSPF version 2,Appendix E: An algorithm for assigning Link State IDs如下描述:OSPF type3,type5 LSAs是用来描述特定的网络地址的。但可能需要在LSID中设置多位的主机位。这就允许路由器能产生相同的网络地址但不同的掩码的LSAs,这样的情况在部署supernet和子网零的情况下经常发生。附录E给出了一种在LSID中设置主机位的算法。这样的算法是只本地选择,只影响产生LSAs的路由器,不同的路由器可以采用不同的算法。本特性不需要任何额外命令来支持。

2)特性优点:

毫无疑问,在部署超网和子网零或引入路由某些情况下,支持本附录,将能够生成正确的可区分的LSAs,如果OSPF的实现不支持,可能根本计算不出正确路由。

3)需求分析

实际上,Appendix E是RFC 2328不可分割的一部分,在网络部署的时候很可能会遇到。由于各种原因,VRP一直没有实现该附录。测试部、用服已经多次提出要实现,多年依然。VRPv5已经支

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持。

2.14 OSPF Update Packet-Pacing可配置定时器

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guide09186a00800b5d3 5.html ;IOS 12.2(4)T引入。

在某些情况下,如需要发送超大量LSAs的时候,可能需要修改OSPF的缺省定时器以改变OSPF 的报文发送速率,减轻CPU和buffer的利用率。本特性允许配置OSPF LSA泛洪(flooding)步调速率,重传步调速率和分组更新步调速率。主要包含如下几个方面:1.配置OSPF 泛洪步调定时器能控制OSPF发送队列中相继的LSA更新报文间隔时间;2.配置OSPF重传步调定时器能控制OSPF重传队列中相继的LSA更新报文间隔时间;3.配置成组定时器能控制重新LSAs重新定时刷新时,每组间的刷新间隔时间,但此定时器并不改变单个LSAs的刷新频率(缺省30分钟)。本处分组应用在大型网络中,当定时刷新大量LSAs时候通过分组来调节LSAs刷新的步调。

IOS在OSPF协议模式下使用,对应如下三条命令:timers pacing flood milliseconds;timers pacing retransmission milliseconds;timers pacing lsa-group seconds。

2)特性优点:

本特性为管理员提供了一种在某个区域内有超大量的LSAs需要泛洪时来控制LSA updates发送速率的手段,以减轻CUP和buffer的超高利用率,避免对其它协议和业务造成的影响。

3)需求分析

在最近的一次C公司对VRP所实现的路由协议的攻击提到过这个特性,他们认为“不能调整LSA 的产生控制时间和传播控制时间,使得网络的可控性和灵活性降低,并影响网络的优化”。事实上VRPv3已经实现了:设置接口重传LSA的时间间隔ip ospf retransmit-interval;设置接口LSA的传输延迟时间:ip ospf transmit-delay;但都是基于接口实现的。IOS保留了这两条接口调节命令,新增加了本特性来做整体的调整。VRPv5由于是参考以前IOS版本实现,也没有实现该特性。另外,请注意,对于LSAs定时刷新,对Type 5 LSA数目巨大的情况下,这种刷新将占用很大的网络带宽资源,将对网络流量和其他路由器的处理造成冲击;而VRP采用分组的方式处理这种刷新,这样将减少流量冲击,有利于网络的稳定运行。具体见专利《OSPF协议第五类LSA分组刷新技术》。

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2.15 OSPF Retransmissions Limit

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guide09186a00800e95e 7.html ;IOS 12.2(11)T引入。

Cisco IOS Release 12.2(4)加入了在链路上(DC或普通链路)数据库交换或update报文发送时候对重传次数的限制,一旦到达该重传次数,就停止重传,以防止在某些特殊情况下邻居在形成邻接关系的过程中不再相应而过多的重传将不必要的浪费带宽。重传的限制是24次。可以通过limit-retransmissions命令设置为1-25次。

2)特性优点:

本特性能在某些特殊情况下,节约带宽,并和其它不支持此特性的IOS版本兼容。

3)需求分析

IOS对协议的修改优化。事实上IOS与VRP的OSPF实现对重传处理是不一致的,IOS在邻接形成过程中,重传达到一定次数的时候将会把邻居的状态置为初始化,而VRPv3不改变状态(RFC 2328没有明确规定如何处理)。该特性确实有一定的优点,优化的很小的特性,没有必要实现。

2.16 OSPF Stub Router Advertisement

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guide09186a00800b5d3 7.html#wp1030973;IOS 12.1(8)E引入。

OSPF Stub Router Advertisement特性能允许你将一个新的路由器放入OSPF网络中后,并不立即将流量引过来;或者在你因为某种原因需要重起路由器前,实施优雅重起(gracefully shut down),以保证到其它网络的报文不丢失。本特性提供三种配置选项以允许你让运行OSPF的路由器传播一个无限大的metric到其所有的邻居。任选一种配置,路由器将产生并发布一个带有最大metric (LSInfinity: 0xFFFF) 到所有非stub的链路,这样高metric的LSA将导致其它路由器在选路的时候选择其它的路由器,新加入的路由器将不会成为到其它网络的中转路由器(transit router),直到新路由器的路由表完全收敛后才可能成为中转路由器。

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2)特性优点:

两个优点:1.增强网络的稳定性和可靠性:在路由器启动阶段和重起的阶段发布一个最大的metric到所有的邻居将避免邻居路由器用发布的路由器做中转路由器,因此可以减少报文被丢弃的可能性增强网络的可靠性和稳定性;2. 平滑地移去一个路由器:在shutdown一个路由前发布最大的metric到所有的邻居,将让其它路由器在经过重起路由器的中转路径不可达改选其它路径。

3)需求分析

实际上IS-IS早就有类似的特性,也就是IS-IS对Overload bit的支持。这是一个比较好的想法,OSPF协议的发展,包括IOS的增强借鉴了IS-IS的很多优点,本特性已经形成了标准RFC 3137:OSPF Stub Router Advertisement。VRPv5实现。

2.17 OSPF Route Map-Based Filtering

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps1839/products_feature_guide09186a00800b5d3 7.html#wp1030973;IOS 12.0(24)引入。

OSPF基于route-map的入口路由过滤功能允许使用route-map来对要加入路由表中的OSPF路由进行过滤。用户可以在route-map中使用OSPF路由的任何属性来过滤。在OSPF协议配置模式下使用:distribute-list route-map map-tag in。

2)特性优点:

用户可以使用route-map来限制OSPF路由加入到路由表中,这个动作发生在通过OSPF LSDB计算出OSPF路由后,要加入到路由表中前。需要注意的是,由链路状态路由协议的本质决定,本特性对LSA的泛洪机制没有任何影响。在route-map中,用户可以使用任何与OSPF路由相关的属性来匹配,如下:match interface;match ip address,match ip next-hop,match ip route-source,match metric,match route-type,match-tag;本特性在ASBRs上引入路由对不同前缀加入tags时,在其他路由器需要将这些路由加入路由表前过滤非常有用。

3)需求分析

VRPv3已经实现类似过滤(直接加acl和IP前缀列表),但由于不是基于route-map的,没有这样强大的功能,尤其是不能通过tag进行过滤。可以考虑相关路由协议一起增强。

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2.18 OSPF Shortest Path First Throttling

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps5012/products_feature_guide09186a0080134ad 8.html ;IOS 12.2(14)S引入。

OSPF Shortest Path First Throttling特性可以用来以毫秒级配置SPF调度,能潜在地在网络不稳定的时候延迟SPF计算。SPF计算用来在网络发生变化时调用,一次SPF计算可能包括多个网络拓扑的变化事件。SPF计算中间的间隔是动态的,它基于网络拓扑的变化频率,被选定的间隔是界于用户配置的范围内的。如果网络拓扑不稳定,SPF throttling 计算将延长间隔直到网络重新稳定。

IOS在OSPF协议配置模式下配置:timers throttle spf spf-start spf-hold spf-max-wait。

2)特性优点:

本特性能根据网络拓扑变化来动态调整SPF算法的计算间隔,提高网络的可控性和灵活性,优化网络。

3)需求分析

VRPv3已经实现类似过滤spf-schedule-interval,但是不如IOS对链路状态路由协议都采用统一的“指数后退”算法(可参考Cisco Networkers 2002中的胶片RST-440:Advance in Routing Technology),根据网络变化来动态调整。对网络变化的适应性和灵活性差了很多。由于特性比较新,用户较少用到,没有人提过需求。但C公司对VRP的路由协议攻击中提到过“不支持OSPF的快速收敛(不能调整SPF控制时间)”。建议和IS-IS统一考虑,实现指数后退算法。

2.19 OSPF SPF算法增强优化

1)特性描述:

由于SPF算法是OSPF的内部实现,Cisco IOS没有提供专门的文档说明所做的增强特性。但在Cisco Netwoker2002年会的胶片RST-440:Advances in Routing Technology中提到过。

在SPF算法中,当收到一个新的LSP(LSA)时,每个路由器将检查LSP发生的变化,SPF将基于这些信息重新计算来反映变化。但有时如一个down掉的链路并不在SPT上时,并不需要重新计算SPF。IOS对普通的SPF算法主要在两个方面做了增强:

一是PRC:Partial Route Calculation :

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主要针对IS-IS的SPF算法来做的,在IS-IS中,IP前缀是SPT(shortest path tree)的叶子节点,是利用System ID来标识路由器的。当收到新的LSP时,如果只有叶子路由变化了,没有必要重新构建SPT(在这个LSP发布的到邻居的metric没有改变的前提下),此时我们只需要重新将IP前缀加入路由表即可。

二是Incremental-SPF(i-SPF):

在路由变化时判断对SPF树的影响,对于不涉及SPF树的变化则不需要计算,对于叶结点的增加和删除也可以实现增量计算但有时如一个down掉的链路并不在SPT上时,并不需要重新计算SPF。可以通过在SPT上保存更多的信息如:父亲列表,邻居列表来实现,基于这些增强的信息和变化,SPF再来计算反映变化。

内部实现,无配置命令。

2)特性优点:

PRC:不需要重新构建SPT,提高收敛速度。

i-SPF:当执行SPF计算的路由器远端频繁变化的时候,该路由器就能越节约SPF计算时间。虽然i-SPF的计算时间依然不好预测,但不会比原来的SPF计算时间差,据测试能提高80%的收敛速度。

3)需求分析

算法内部实现,在一定条件能相当程度提高路由协议的收敛速度,一般用户是难以了解,因此没有人提出需求,VRPv3实现有一定困难:一是算法中我们每次在重新计算前都重新清空SPF树,要做到不清空而比较还有一定困难。二是我们现在缺少算法理论基础,要做到优化必须先有一定理论研究(当然可能会有公开资料、论文来说明优化细节)。

V5实现。

2.20 OSPF路由聚合控制cost增强

1)特性描述:

按RFC 2328规定,ABR聚合路由时,重新生成的LSA中cost是被聚合的路由中最大值,本特性可以加强控制,对生成的聚合路由可以配置其cost。IOS命令为在OSPF协议配置模式下配置:

area area-id range ip-address mask [advertise | not-advertise] [cost cost];

IOS 12.2开始引入此增强可选参数。

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2)特性优点:

本特性让用户根据需要配置聚合路由的cost,在一个区域多ABR时,能够灵活地根据需要通过发布的cost来控制网络流量。

3)需求分析

事实上很多公司,如AVICI的IPriori的OSPF实现早就做了这个增强,Cisco IOS接纳是其优化协议,适应客户需求和网络网络不断改进的一个很好的例子。

2.21 OSPF缺省路由产生控制

1)特性描述:

很简单,实际上只不过是缺省路由发布能根据route-map来控制,发布前先查找自己是否有某条或某些路由,满足route-map的要求后在发布。

IOS在OSPF协议配置模式下配置:default-information originate [always] [metric metric-value] [metric-type type-value] [route-map map-name]

2)特性优点:

本特性能根据网络拓扑变化来动态决定本地是否产生缺省路由,提高网络的可控性和灵活性,优化网络设计。

3)需求分析

如果对IOS比较熟悉的话,应该知道Cisco在缺省路由发布时候的策略是统一的,各个路由协议都能实现这样的控制。在某些组网应用中,确实有这样的需求。实际上曾经有市场的同事提出过。VRP的各路由协议是否统一考虑修改,待讨论。

2.22 OSPF Sham-Link Support for MPLS VPN

1)特性描述:

本特性在Cisco网站上的URL如下:

http://www.wendangku.net/doc/27fc8912a2161479171128c7.html/en/US/products/sw/iosswrel/ps5012/products_feature_guide09186a00800a857 0.html;IOS 12.2(8)T引入。

在MPLS VPN配置的时候,OSPF经常用来作为PE-CE中间的路由协议,以通过MPLS骨干网络连接VPN内的各站点。虽然OSPF PE-CE之间的连接保证了VPN站点间的连通性,但VPN站点间的backdoor后门链路也应该考虑。如果两个站点属于同一个site,那么经过后门链路的路径总是会被优

OSPF协议新特指南(liuyu041026)

先选择,因为按OSFP协议规定,intra-area的路径总是优于inter-area路径。因此,必须考虑存在后门链路时,能通过策略来控制路由。

如果后门链路只是用来作为备份使用而不参与VPN业务提供服务,缺省的处理流程将不可接受。为了重新通过MPLS VPN骨干区建立站点间的连接,必须在相关PE路由器的入口和出口VRF间建立逻辑的intra-area链路。本特性提供一种解决方案,在两个站点间建立一个假OSPF链路:sham-link,作为intra-area通道,以使得两个站点间的之间的通讯通过MPLS骨干区域,而后门链路作为备份使用。如果两个站点间不存在后门链路,没有必要使用sham-link。

2)特性优点:

在同一VPN的不同站点间存在后门(backdoor)链路的时候,提供优化控制,可以让站点间的流量优先走MPLS骨干网络,后门较低速链路作为备份使用。

3)需求分析

VRPv3已经接受需求,启动了OSPF VPN项目,由于是按draft-rosen-vpns-ospf-bgp-mpls-05实现,必然支持OSPF sham-link。有版本已经支持。

2.23 OSPFv3支持IPv6

1)特性描述:

最新发布的Cisco IOS 12.2(15)T和Juniper JUNOS 5.7已经正式支持OSPFv3(RFC 2740)。链路状态的路由协议中,由于IS-IS相对简单,并且天生从设计上就支持多协议,Cisco等业界领先的公司最先实现的支持IPv6的链路状态路由协议是IS-IS。但从IPv4到IPv6,OSPF一直是IETF所推荐的IGP,提供完善的支持是势在必行。

OSPFv3关于OSPFv2的一些保留和改变,不再此详述,具体细节可以参考RFC 2328和RFC 2740及Cisco的文档:OSPFv3 Overview。

2)特性优点:

OSPFv3依然是IETF推荐的IPv6使用的IGP,以后的广泛应用是不可避免的,是提供完善的IPv6动态路由协议支持的必然要求。

3)需求分析

VRPv5正在实现努力中。

OSPF协议新特指南(liuyu041026)

2.24 MPLS流量工程OSPF扩展

1)特性描述:

流量工程是对于给定资源和拓扑的网络采用的各种优化利用率的技术的通称,MPLS TE是MPLS技术的一个重要应用。OSPF作为最常用的链路状态路由协议,可以通过扩展,利用type 10 LSA (Opaque LSA)来泛洪网络拓扑和资源使用信息,再依据网络的限制条件利用CSPF来计算并建立单向的tunnels,流量将根据不同的目的地和其它条件被映射到不同的tunnel上,以达到对网络的充分利用的目的。

2)特性优点:

MPLS TE的实现需要对链路状态路由协议进行一定的扩展,OSPF作为最常用的链路状态路由协议,其TE扩展是必然的需求。

3)需求分析

TE实现的必然途径,V5支持。

以下部分参考了JUNOS OSPF比较好的实现特性,作为VRP OSPF增强的参考。。

2.25 OSPF引入路由数量限制

1)特性描述:

把外部路由作为type 5 LSA引入OSPF路由域时,按协议规定type 5 LSA将在整个OSPF路由域内泛洪。JUNOS 5.7实现了一个新的特性,能限制OSPF引入路由数目,?

?[edit protocols ospf level level-number]

prefix-export-limit number ;

2)特性优点:

在各种测试和应用中,OSPF经常引入外部路由,以学习到更多的路由做极限测试,但由于基本实现并不限制路由数目,路由器可能耗尽内存而重起,本特性能限制引入路由数目,在一定程度保护路由器,提高可靠性。

3)需求分析

在测试中已经反馈需要提高性能和做好保护,VRP可以考虑实现,这在所有的路由协议中都可以统一考虑做下保护。