OSPF IP FRR 理论和实验

1. OSPF IP FRR（Fast ReRoute，快速重路由）

OSPF IP FRR是动态IP FRR，利用LFA（Loop-Free Alternates）算法预先计算出备份路径，保存在转发表中，以备在故障时将流量快速切换到备份链路上，保证流量不中断，从而达到流量保护的目的，该功能可将故障恢复时间降低到50 ms以内。

LFA计算备份链路的基本思路是：以可提供备份链路的邻居为根节点，利用SPF算法计算出到目的节点的最短距离。然后，按照不等式计算出开销最小且无环的备份链路。

1. 链路保护

如图1-1所示，流量从设备S到D进行转发，网络开销值满足链路保护公式，可保证当主链路故障后，设备S将流量切换到备份链路S到N后可以继续向下游转发，确保流量中断小于50 ms。

链路保护公式：Distance_opt(N,D)<Distance_opt(N,S)+Distance_opt(S,D)

保证从节点N->D的流量不会再经过节点S，即保证没有环路。

图1-1 链路保护

1. 节点链路双保护

如图1-2所示，流量从设备S到D进行转发，网络开销值满足链路保护公式和节点保护公式，当节点E出现故障后，可以切换到节点N。

链路保护公式： Distance_opt(N,D)<Distance_opt(N,S)+Distance_opt(S,D)

节点保护公式： Distance_opt(N,D)<Distance_opt(N,E)+Distance_opt(E,D)

保证从节点N->D的流量不会经过节点S和E，即保证没有环路。

图1-2 节点链路双保护

1.5.1实验1：OSPF IP FRR

1. 实验目的

如图1-11所示，全网运行ospf协议，并且在AR1上开启OSPF IP FRR，当AR1-AR3-AR4的路径出现故障时，能实现备份路径的快速切换。

1. 实验拓扑

图1-11 ospf IP FRR实验拓扑

1. 实验步骤

步骤1：配置IP地址

AR1的配置
<Huawei>system-view

Enter system view, return user view with Ctrl+Z.

Huawei\]undo info-center enable \[Huawei\]sysname AR1 \[AR1\]interface g0/0/0 \[AR1-GigabitEthernet0/0/0\]ip address 10.0.12.1 24 \[AR1-GigabitEthernet0/0/0\]quit \[AR1\]interface g0/0/1 \[AR1-GigabitEthernet0/0/1\]ip address 10.0.13.1 24 \[AR1-GigabitEthernet0/0/1\]quit \[AR1\]interface LoopBack 0 \[AR1-LoopBack0\]ip address 1.1.1.1 32 \[AR1-LoopBack0\]quit AR2的配置 \system-view Enter system view, return user view with Ctrl+Z. \[Huawei\]undo info-center enable Info: Information center is disabled. \[Huawei\]sysname AR2 \[AR2\]interface g0/0/0 \[AR2-GigabitEthernet0/0/0\]ip address 10.0.23.2 24 \[AR2-GigabitEthernet0/0/0\]quit \[AR2\]interface g0/0/1 \[AR2-GigabitEthernet0/0/1\]ip address 10.0.12.2 24 \[AR2-GigabitEthernet0/0/1\]quit \[AR2\]interface LoopBack 0 \[AR2-LoopBack0\]ip address 2.2.2.2 32 \[AR2-LoopBack0\]quit AR3的配置 \system-view Enter system view, return user view with Ctrl+Z. \[Huawei\]undo info-center enable Info: Information center is disabled. \[Huawei\]sysname AR3 \[AR3\]interface g0/0/0 \[AR3-GigabitEthernet0/0/0\]ip address 10.0.34.3 24 \[AR3-GigabitEthernet0/0/0\]quit \[AR3\]interface g0/0/1 \[AR3-GigabitEthernet0/0/1\]ip address 10.0.23.3 24 \[AR3-GigabitEthernet0/0/1\]quit \[AR3\]interface g0/0/2 \[AR3-GigabitEthernet0/0/2\]ip address 10.0.13.3 24 \[AR3-GigabitEthernet0/0/2\]quit AR4的配置 \system-view Enter system view, return user view with Ctrl+Z. \[Huawei\]undo info-center enable Info: Information center is disabled. \[Huawei\]sysname AR4 \[AR4\]interface g0/0/1 \[AR4-GigabitEthernet0/0/1\]ip address 10.0.34.4 24 \[AR4-GigabitEthernet0/0/1\]quit \[AR4\]interface LoopBack 0 \[AR4-LoopBack0\]ip address 4.4.4.4 32 \[AR4-LoopBack0\]quit 步骤2：运行OSPF路由协议 AR1的配置 \[AR1\]ospf router-id 1.1.1.1 \[AR1-ospf-1\]area 0 \[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 10.0.12.0 0.0.0.255 \[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 10.0.13.0 0.0.0.255 \[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 1.1.1.1 0.0.0.0 \[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0\]quit AR2的配置 \[AR2\]ospf router-id 2.2.2.2 \[AR2-ospf-1\]area 0 \[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 10.0.12.0 0.0.0.255 \[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 10.0.23.0 0.0.0.255 \[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 2.2.2.2 0.0.0.0 \[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0\]quit AR3的配置 \[AR3\]ospf router-id 3.3.3.3 \[AR3-ospf-1\]area 0 \[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 10.0.13.0 0.0.0.255 \[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 10.0.23.0 0.0.0.255 \[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 10.0.34.0 0.0.0.255 \[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 3.3.3.3 0.0.0.0 \[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0\]quit AR4的配置 \[AR4\]ospf router-id 4.4.4.4 \[AR4-ospf-1\]area 0 \[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 10.0.34.0 0.0.0.255 \[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0\]network 4.4.4.4 0.0.0.0 \[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0\]quit 步骤3：实验调试 在R1上查看关于4.4.4.4的OSPF的路由 \display ospf routing 4.4.4.4 OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1 Destination : 4.4.4.4/32 AdverRouter : 4.4.4.4 Area : 0.0.0.0 Cost : 2 Type : Stub NextHop : 10.0.13.3 Interface : GigabitEthernet0/0/1 Priority : Medium Age : 00h01m16s 通过以上输出，可以看到AR1访问AR4只有一条路径为AR1-AR3-AR4，当AR1与AR3之间的链路出现故障以后，OSPF会运行SPF算法，然后切换到AR1-AR2-AR3-AR4。这个故障的切换时间比较长。 在AR1配置FRR \[AR1-ospf-1\]frr //开启FRR功能 \[AR1-ospf-1-frr\]loop-free-alternate //采用LFA算法 \[AR1-ospf-1-frr\]quit 【技术说明】 链路保护公式： Distance_opt(AR2,AR4)\