基于BFD的IP快速重路由的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、IP網(wǎng)絡(luò)目前被廣泛地應(yīng)用在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中，更進(jìn)一步被應(yīng)用在各種電信業(yè)務(wù)的承載中。IP網(wǎng)絡(luò)在設(shè)計之初其設(shè)計原則是為網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供“盡力而為”的服務(wù)，無法保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，在網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生時無法實(shí)現(xiàn)快速度的故障修復(fù)。且隨著現(xiàn)在越來越多的像語音、視頻等實(shí)時性網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)運(yùn)行在IP網(wǎng)絡(luò)上，短時間的網(wǎng)絡(luò)故障就將嚴(yán)重地影響這些業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，因此現(xiàn)在對IP承載網(wǎng)絡(luò)的高可靠性及故障快恢復(fù)性的需求越發(fā)迫切，許多運(yùn)營商期望將故障導(dǎo)致的斷流時間控制在50ms

2、以內(nèi)甚至是更低。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)故障修復(fù)是單純地依靠上層路由協(xié)議的重收斂來實(shí)現(xiàn)，但這種方法已很難滿足50ms以內(nèi)的要求。因此目前研究如何實(shí)現(xiàn)IP網(wǎng)絡(luò)故障的快速修復(fù)處理、保證網(wǎng)絡(luò)可靠性運(yùn)行具有重大的實(shí)際意義。
　　本文對IP網(wǎng)絡(luò)的故障快恢復(fù)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的研究，設(shè)計實(shí)現(xiàn)一種結(jié)合BFD快速檢測機(jī)制的IP快速重路由技術(shù)，能夠大幅度提高網(wǎng)絡(luò)的故障恢復(fù)速度，減少報文丟失，可實(shí)現(xiàn)將故障斷流時間控制在50ms以內(nèi)的要求。
　　本論文首先探討了網(wǎng)

3、絡(luò)故障檢測和恢復(fù)技術(shù)背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。通過介紹目前這方面的一些相關(guān)技術(shù)，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)，引出本文主要敘述的BFD檢測和IP FRR技術(shù)。
　　本文探討了傳統(tǒng)的路由協(xié)議重路由技術(shù)與IP FRR技術(shù)，通過比較說明IP FRR技術(shù)提出的必要性。接下來分別介紹了IP FRR技術(shù)的幾個主要的技術(shù)方案，并比較各方案的優(yōu)缺點(diǎn)，無環(huán)替換路徑方案以其所具有的技術(shù)成熟、實(shí)現(xiàn)簡單等優(yōu)點(diǎn)被選取作為最終的實(shí)現(xiàn)方案，為實(shí)際實(shí)現(xiàn)該方案還需改進(jìn)現(xiàn)有算法以實(shí)

4、現(xiàn)主備兩路徑的同時計算。
　　為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障的快速檢測，系統(tǒng)采用BFD檢測機(jī)制，這是一種標(biāo)準(zhǔn)化、與接口介質(zhì)無關(guān)、與各上層協(xié)議無關(guān)、通用的快速故障檢測技術(shù)。本文詳述BFD技術(shù)的設(shè)計細(xì)節(jié)，包括協(xié)議報文的格式、會話運(yùn)行模式、狀態(tài)機(jī)遷移及會話建立和參數(shù)協(xié)商的過程等。傳統(tǒng)的SPF路由算法同個路由目的地只能找尋到單條路徑，本課題在傳統(tǒng)的最短路徑優(yōu)先算法的基礎(chǔ)上設(shè)計一種與無環(huán)替換路徑方案相結(jié)合的多路徑路由算法，可同時計算得到IP FRR主備兩條

5、路由。為了實(shí)現(xiàn)故障時主備路徑的快速切換，修改路由轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)組織結(jié)構(gòu)，增加一條VN表項(xiàng)，從而避免了在大量FIB前綴關(guān)聯(lián)相同下一跳情況下路徑切換對各條前綴的逐條刷新，加快路徑的切換速度。具體描述了在增加VN結(jié)構(gòu)后各表項(xiàng)關(guān)聯(lián)、下驅(qū)動、重刷等處理流程。之后對IP FRR與BFD聯(lián)動實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了具體的闡述。章節(jié)最后描述了系統(tǒng)各模塊間的關(guān)聯(lián)互動情況。
　　本文最后對設(shè)計實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)測試，介紹了測試的目的和環(huán)境并詳述測試方案和測試過程，通過對