IS-IS网络收敛

IPV6是网络学习中最重要的内容之一,本文将从IPv6的基本结构、地址类型等方面详细介绍IPv6的重点学习内容。

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为了提高IS-IS网络的收敛,有快速收敛和按优先级收敛两种方式。快速收敛侧重于从路由的计算角度加快收敛速度;按优先级收敛侧重于从路由优先级角度提高网络性能。

快速收敛

IS-IS快速收敛是为了提高路由的收敛速度而做的扩展特性。它包括以下几个功能:

  • 增量最短路径优先算法I-SPF(Incremental SPF):是指当网络拓扑改变的时候,只对受影响的节点进行路由计算,而不是对全部节点重新进行路由计算,从而加快了路由的计算。

    在ISO10589中定义使用SPF算法进行路由计算。当网络拓扑中有一个节点发生变化时,这种算法需要重新计算网络中的所有节点,计算时间长,占用过多的CPU资源,影响整个网络的收敛速度。

    I-SPF改进了这个算法,除了第一次计算时需要计算全部节点外,每次只计算受到影响的节点,而最后生成的最短路径树SPT与原来的算法所计算的结果相同,大大降低了CPU的占用率,提高了网络收敛速度。

  • 部分路由计算PRC(Partial Route Calculation):是指当网络上路由发生变化的时候,只对发生变化的路由进行重新计算。

    PRC的原理与I-SPF相同,都是只对发生变化的路由进行重新计算。不同的是,PRC不需要计算节点路径,而是根据I-SPF算出来的SPT来更新路由。

    在路由计算中,叶子代表路由,节点则代表路由器。如果I-SPF计算后的SPT改变,PRC会只处理那个变化的节点上的所有叶子;如果经过I-SPF计算后的SPT并没有变化,则PRC只处理变化的叶子信息。比如一个节点使能一个IS-IS接口,则整个网络拓扑的SPT是不变的,这时PRC只更新这个节点的接口路由,从而节省CPU占用率。

    PRC和I-SPF配合使用可以将网络的收敛性能进一步提高,它是原始SPF算法的改进,已经代替了原有的算法。

  • 智能定时器:在进行SPF计算和产生LSP的时候用到的一种智能定时器。该定时器首次超时时间是一个固定的时间。如果在定时器超时前,又有触发定时器的事件发生,则该定时器下一次的超时时间会增加。

    改进了路由算法后,如果触发路由计算的时间间隔较长,同样会影响网络的收敛速度。使用毫秒级定时器可以缩短这个间隔时间,但如果网络变化比较频繁,又会造成过度占用CPU资源。SPF智能定时器既可以对少量的外界突发事件进行快速响应,又可以避免过度的占用CPU。通常情况下,一个正常运行的IS-IS网络是稳定的,发生大量的网络变动的几率很小,IS-IS不会频繁的进行路由计算,所以第一次触发的时间可以设置的非常短(毫秒级)。如果拓扑变化比较频繁,智能定时器会随着计算次数的增加,间隔时间也会逐渐延长,从而避免占用大量的CPU资源。

    与SPF智能定时器类似的还有LSP生成智能定时器。在IS-IS协议中,当LSP生成定时器到期时,系统会根据当前拓扑重新生成一个自己的LSP。原有的实现机制是采用间隔时间固定的定时器,这样就不能同时满足快速收敛和低CPU占用率的需要。为此将LSP生成定时器也设计成智能定时器,使其可以对于突发事件(如接口Up/Down)快速响应,加快网络的收敛速度。同时,当网络变化频繁时,智能定时器的间隔时间会自动延长,避免过度占用CPU资源。

  • LSP快速扩散:此特性可以加快LSP的扩散速度。

    正常情况下,当IS-IS收到其它路由器发来的LSP时,如果此LSP比本地LSDB中相应的LSP要新,则更新LSDB中的LSP,并用一个定时器定期将LSDB内已更新的LSP扩散出去。

    LSP快速扩散特性改进了这种方式,使能了此特性的设备收到一个或多个较新的LSP时,在路由计算之前,先将小于指定数目的LSP扩散出去,加快LSDB的同步过程。这种方式在很大程度上可以提高整个网络的收敛速度。

按优先级收敛

IS-IS按优先级收敛是指在大量路由情况下,能够让某些特定的路由(例如匹配指定IP前缀的路由)优先收敛的一种技术。因此用户可以把和关键业务相关的路由配置成相对较高的优先级,使这些路由更快的收敛,从而使关键的业务受到的影响减小。通过对不同的路由配置不同的收敛优先级,达到重要的路由先收敛的目的,提高网络的可靠性。

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