大綱 術介紹 術介紹 實例介紹 本期工程組網(wǎng) 大綱 術介紹 術介紹 本期工程組網(wǎng) 外環(huán)為 環(huán)為 外環(huán)和內(nèi)環(huán)都傳送數(shù)據(jù)包和控制包 ， 內(nèi)環(huán)的控制包攜帶外環(huán)數(shù)據(jù)包的控制信息 ， 反之亦然 。 1） 節(jié)點數(shù)據(jù)操作 x x 下環(huán) 上環(huán) 將其它接口轉(zhuǎn)發(fā)過來的報文插入 將途徑本節(jié)點的報文簡單轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點 。 接收從環(huán)上來的數(shù)據(jù)報 ，送 3處理 。 將報文從環(huán)上剝離 。 單播報文接收：同時執(zhí)行 多播報文接收：同時執(zhí)行 對所有包執(zhí)行 x x 2） 高效帶寬利用 目的地址剝離： 單播報文在目的點被剝離 空間復用機制： 非重疊復用和重疊復用兩種 帶寬自動分配： 無冗余帶寬： 外環(huán)和內(nèi)環(huán)互為備份 ， 故障自愈無需類似 0%冗余帶寬 。 廣播和多播的支持： 環(huán)上僅有一個拷貝 ， 中間節(jié)點接收的同時傳遞到下一個節(jié)點 ， 有源節(jié)點負責剝離 。 二層快速轉(zhuǎn)發(fā)： 二層轉(zhuǎn)發(fā)有硬件直接完成 ， 無需送入 3處理 ， 增加了吞吐量 。 3） 高效帶寬利用 空間復用機制 A E D C B 非重疊復用 獨占最大帶寬 A E D C B 重疊復用 共享最大帶寬 共享 4） 故障自愈單點故障 、 高低優(yōu)先級故障共存 C 5） 故障自愈多點 環(huán)被分割， 6） 拓樸發(fā)現(xiàn)正常情況 A E D C B A A, o A A, o , o A A, o , o , o A A, o , o , o , o A A, o , o , o , o , o 取拓樸信息 拓樸包被剝離 7） 拓樸發(fā)現(xiàn) A E D C B A A, o A A, o , A A, o , , A A, o , , , o A A, o , , , o , o 取拓樸信息 拓樸包被剝離 8） 即插即用節(jié)點刪除 說明： 將 A、 環(huán)將在 A、 ， 業(yè)務不間斷 。 將 A、 兩處環(huán)回將消除 ， 環(huán)恢復雙環(huán)結(jié)構 ， 環(huán)上節(jié)點的拓樸信息中不再有 A E D C B A E D C B 9） 即插即用節(jié)點加入 A E D C B A E D C B 說明： 準備好需加入節(jié)點 B， 啟動正常 ， 將 A、 環(huán)將在 A、 業(yè)務不間斷 。 將 兩處環(huán)回將消除 ， 環(huán)恢復雙環(huán)結(jié)構 ， 環(huán)上節(jié)點的拓樸信息中有 可以看到 的業(yè)務經(jīng)由 10） 多播和廣播支持 A E D C B 說明： 對于多播報文 ， 環(huán)上節(jié)點快速執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā) ， 有硬件完成 ， 并同時接收一份 ， 送 3處理 。 當該報文回到源節(jié)點時 ， 執(zhí)行源地址剝離 。 報文被剝離 報文直接被轉(zhuǎn)發(fā) 同時送 11） 公平算法 明： D、 00， 在 無擁塞 。 E D C B 其它節(jié)點 700M E D C B 其它節(jié)點 700M 700M 12） 公平算法 明： 00 仍然可以無阻塞轉(zhuǎn)發(fā) 。但是在 00時 ， 4*700依據(jù)公平算法 00M，然后向上游節(jié)點 C 通過 遞擁塞信息 E D C B 其它節(jié)點 700M 700M 700M E D C B 其它節(jié)點 400M 700M 700M 700M 擁塞 13） 625M 550M 公平算法 明： 節(jié)點的擁塞信息后 ， 立即降低下發(fā)的流量 ， 隨著 依據(jù)公平算法， 節(jié)點下發(fā)的流量變?yōu)?550M，然后繼續(xù)向上游節(jié)點 依次持續(xù)，最后各節(jié)點均發(fā)送 625M，公平享有帶寬 。 E D C B 其它節(jié)點 625M 擁塞解除 E D C B 其它節(jié)點 550M 700M 700M 擁塞 625M 625M 擁塞 14） 隊列調(diào)度 、 說明： 取 調(diào)度順序為 x、 x、 x，其中 L 取 度順序為 s、 x、 x、 x、 s ，其中 s、 L P 15） 其它特性 支持 寬支持平滑擴展， 155M 10G，甚至 40G； N問題； 持所有 網(wǎng)合并，相互透明，共享環(huán)網(wǎng)物理鏈路和環(huán)網(wǎng)帶寬； 提供完善的操作和維護平臺，真正做到可運營可管理。 16） 帶寬高利用率和 空間復用、 2隊列調(diào)度 節(jié)點處理的高效率 ：對于非本節(jié)點數(shù)據(jù)僅硬件完成 需 吐量高。 保護機制和環(huán)網(wǎng)彈性 ：提供 50需 50%冗余帶寬。 服務提供簡單化 ：完全分布式存取控制 ， 帶寬由公平算法動態(tài)分配 ， 拓樸自動發(fā)現(xiàn) ， 用 節(jié)點 可升級易維護性 ：支持節(jié)點即插即用 ， 可支持 2 32節(jié)點 ，增加刪除節(jié)點不影響現(xiàn)有業(yè)務 。 17） 大綱 術介紹 術介紹 本期工程組網(wǎng) 1） 概述 通過 合鏈路狀態(tài)信息的快速通告、指數(shù)退避定時器等技術來實現(xiàn)整個網(wǎng)絡的路由快速收斂。 在路由計算方面，主要的思想就是“增量計算”（即，只計算變化的部分，而不是全部計算）。 2） 系統(tǒng)由計算在一臺路由器上，路由系統(tǒng)中的路由收斂過程大致可以分解為以下幾個步驟： （ 1） （ 2） 進行路由計算； （ 3） （ 4）路由管理平面將變化的路由下刷到 導轉(zhuǎn)發(fā)。 3） 若要使得路由收斂的速度加快，就需要針對上述幾個關鍵過程進行優(yōu)化。 送，以及路由計算過程的優(yōu)化。其中路由計算的優(yōu)化是重點。 目前的主流 用經(jīng)典的 絕大多數(shù)情況下，當鏈路狀態(tài)信息（對應于生變化時，整個網(wǎng)絡拓撲以及路由需要全部重新計算。 4） 在路由計算方面，主要的思想就是“增量計算”（即，只計算變化的部分，而不是全部計算）。 下圖所示）：一個部分是網(wǎng)絡的頂點（對應于網(wǎng)絡中的路由器、共享網(wǎng)段）和邊（路由器以及共享網(wǎng)段之間的鏈路）組成的網(wǎng)絡拓撲；另一個部分是掛在頂點上的葉子（網(wǎng)段路由、主機路由）。進行路由計算的路由器稱為“根（ ；路由計算的第一步就是根據(jù)拓撲計算出以二步就是根據(jù)最短路徑樹計算各個頂點上的葉子（路由）。 節(jié)點點在最短路徑樹上的邊不在最短路徑樹上的邊葉子（路由）5） 針對網(wǎng)絡拓撲中的最短路徑樹的增量計算稱為 而針對葉子（路由）的增量計算則稱為 “增量計算”能夠極大地提高單路由器的計算性能，降低 另一方面，普通的路由計算定時器一般在 10秒時間間隔，也阻礙了路由計算的快速進行，因此定時器的優(yōu)化也成為要點。采用指數(shù)退避的形式來控制定時器的超時時間間隔從短間隔逐步增加到長間隔，可以有效的加快路由的計算速度，同時避免了短時間內(nèi)進行多次的路由計算。本文以下將這種定時器稱為“智能定時器”。 在只有少量信息變化的情況下，如果要求整個網(wǎng)絡的快速收斂，不僅要求單路由器的快速計算，同時還需要變化的路由信息能夠快速的傳播到整個網(wǎng)絡中，采用“鏈路狀態(tài)信息快速通告”的技術可以實現(xiàn)這一需求。 6） 在 絡是由頂點（路由器以及共享網(wǎng)段）以及邊（路由器之間以及與共享網(wǎng)段之間的鏈接）構成，最終形成一棵以計算路由器為根的最短路徑樹；而路由則是附著在樹的頂點上的葉子。 些信息并不能直接反映出拓撲的情況以及路由與拓撲的關系，因此 計算出路由。但是， 樣當有信息發(fā)生變化時， 只負責計算出最短路徑樹。通過重新組織鏈路信息， ”狀數(shù)據(jù)庫；而計算出的最短路徑樹則保存在這個“圖”中。當鏈路狀態(tài)信息發(fā)生變化， 而只計算那些受到了影響的部分，而不是全部網(wǎng)絡拓撲。 7） 任何一條路由都是網(wǎng)絡節(jié)點上的“一片樹葉”，在 個比喻很形象，同時也反映出了路由與網(wǎng)絡節(jié)點之間的關系：從根節(jié)點看，只要到網(wǎng)絡節(jié)點的最短路徑確定了，那么到節(jié)點發(fā)布的路由的最短路徑也就確定了。因此， 有路由信息改變， 子）發(fā)生了變化，之后直接進行路由的選擇與更新（基于現(xiàn)有的 由于 由信息與網(wǎng)絡節(jié)點（發(fā)布路由器）之間的關系并不直接，不同發(fā)布者發(fā)布的相同路由直接也沒有直接的聯(lián)系，因此 下圖所示： 248） 一方面以“路由”為基點，將所有發(fā)布了這條路由的因素組織在一起，這樣在計算路由時可以很直觀的在所有因素中選擇最佳路由；另一方面以“發(fā)布者”為基點，將這個發(fā)布者發(fā)布的所有路由都集結(jié)在一起，這樣當 個節(jié)點發(fā)布的所有路由都會被直接的更新。 特別的，對于 種數(shù)據(jù)庫的組織方式還可以方便的實現(xiàn)三類以及第四類）更新過程，而不用重新進行整個區(qū)域的計算。詳細的 及 8） 智能定時器 為了能夠快速響應網(wǎng)絡信息的變化，同時由不會過于頻繁的進行路由計算，采用了“智能定時器”的技術。所謂“智能定時器”，是指能夠根據(jù)預先配置的參數(shù)，依照指數(shù)退避的規(guī)律動態(tài)的改變時間間隔的定時器。 智能定時器有三個可配置的參數(shù)：初始時間間隔、遞增時間間隔、最大時間間隔。定時器最初的時間間隔就是“初始時間間隔”，第二次的時間間隔則是“遞增時間間隔”，之后每次的時間間隔都會是前一次的 2倍，即“遞增時間間隔” 2n，直到到達“最大時間間隔”為止。 通常情況下，“初始時間間隔”可以配置為 10毫秒左右（或者小于 10毫秒），可以快速響應突然的變化；“遞增時間間隔”則可以設置在幾十毫秒或者 1秒的級別；“最大時間間隔”可以設置在 5秒或者 10秒的級別。 9） 典型應用 在 始時間間隔”配置為 1毫秒；當網(wǎng)絡中只有簡單路由的變化時， 量切換速度）可以控制在 10毫秒的量級；而對于某處的網(wǎng)絡拓撲變化， 別的，當這種變化發(fā)生在“簡單網(wǎng)絡”中時， 雜網(wǎng)絡”所對應的巨大量的網(wǎng)絡信息。 通常情況下，網(wǎng)絡拓撲規(guī)模越大、結(jié)構越復雜，快速收斂技術帶來的效果越明顯（收斂時間可以提高 1 3個量級），而這種快速收斂的效果具有不確定性。在相同的組網(wǎng)狀況下，對于同一臺路由器而言，不同位置的網(wǎng)絡變化所引起的路由收斂時間會不同，而相同位置的網(wǎng)絡變化所引起的不同路由器上的收斂時間也會不同。 在考慮路由收斂時間時，不能僅僅考慮 如前面所述，路由收斂時間還要包括 路由管理平面 常情況下，這個時間與發(fā)生變化的路由的數(shù)量有關，數(shù)量越大，收斂時間越長。 復雜網(wǎng)絡簡單網(wǎng)絡 術介紹 術介紹 本期工程組網(wǎng) 1） 對相鄰轉(zhuǎn)發(fā)引擎之間的通道提供輕負荷、持續(xù)時間短的檢測。這些故障包括接口，數(shù)據(jù)鏈路以至轉(zhuǎn)發(fā)引擎本身。 提供一個單一的機制來對任何媒介、任何協(xié)議層進行實時地檢測，并且檢測的時間與開銷范圍比較寬。 協(xié)議概述 議，和路由協(xié)議的鄰居檢測部分相似。 一對系統(tǒng)在它們之間所建立會話的通道上周期性的發(fā)送檢測報文，如果某個系統(tǒng)在足夠長的時間內(nèi)未收到對端的檢測報文，則認為在這條到相鄰系統(tǒng)的雙向通道的某個部分發(fā)生了故障。 和 ，并且兩個版本不能互相兼容 2） 在轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離的情況下， 關心具體的鏈路封裝。 建立或者拆除一個 證兩個系統(tǒng)都能知道狀態(tài)的改變。 與相鄰系統(tǒng)達成一致，這些估計可以實時地修改。 終提供一個信號給它的客戶，表示 3） 異步檢測模式 系統(tǒng)之間相互周期性地發(fā)送 果某個系統(tǒng)在檢測時間內(nèi)沒有收到對端發(fā)來的 宣布會話為 查詢檢測模式 這種模式假定每個系統(tǒng)都有一個獨立的方法確認它連接到其他系統(tǒng)。 一旦 統(tǒng)停止發(fā)送 非某個系統(tǒng)需要顯式地驗證連接性。在需要顯式驗證連接性的情況下，系統(tǒng)發(fā)送一個短系列的 后，協(xié)議再次保持沉默。 兩種模式的區(qū)別 本質(zhì)區(qū)別在于檢測的位置不同，異步模式下本端按一定的發(fā)送周期發(fā)送 遠端檢測本端系統(tǒng)發(fā)送的 在查詢模式下檢測本端發(fā)送的4） 測功能： 可以與異步或者查詢模式結(jié)合起來使用 本地發(fā)送一系列 端系統(tǒng)通過它的轉(zhuǎn)發(fā)通道將它們環(huán)回回來。如果本地系統(tǒng)連續(xù)幾個回聲報文都沒有接收到，會話就被宣布為 對比異步、查詢、回聲 異步模式：得到一個特定的檢測時間，純異步模式只需要回聲功能一半的包。在支持回聲功能的情況下，也采用純異步模式。 對比異步、查詢、回聲 回聲功能：真正地驗證遠端系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)通道，允許更精確的檢測時間，可以潛在地檢測其它方法所不能檢測到的一些故障。 回聲功能可以單獨地在每個方向使能。 查詢模式：在某些情況下是比較有用的，比如系統(tǒng)建立了大量的 周期性的發(fā)送 外，當回聲功能對稱使用的時候，查詢模式也比較有用。 查詢模式的缺點：檢測時間本質(zhì)上是由系統(tǒng)實現(xiàn)的直觀推測驅(qū)動的，它對通道來回行程時間比期望的檢測時間長，則查詢模式也是不可用的。 5） 6） 的建立 應用來決定是否需要 分離與鑒別域 由于在兩個系統(tǒng)之間可能運行多個 要一種機制來將接收到的 系統(tǒng)通過為每個會話選擇一個唯一的鑒別值來區(qū)分不同的會話 允許一個系統(tǒng)在會話期間改變它的鑒別值，而不影響會話的狀態(tài)，因為本系統(tǒng)僅僅利用鑒別值對 7） 的建立 分離與鑒別域 0） 第一個 ，依據(jù) 要其它的方法： 對于 1 第一個報文的分離依據(jù)接收報文的接口，同時收到報文 55 對于 方法 1：限制配置在單一 地址，目的地址）對唯一。在 8） 的建立 方法 2：在會話建立之前先用帶外的方式得到對端的 方法 3：使用兩條單向鏈路，初始化報文的分離類似 1其中的一條單向鏈路來說，會話在建立前一個為主動方、一個被動方，被動方根據(jù)接收報文的接口來分離 0的 分離與鑒別域 面的 9） 會話建立過程是一個三次握手的過程，在此過程中同時協(xié)商好相應的參數(shù)，以后的狀態(tài)變化就是根據(jù)缺陷的檢測結(jié)果來進行，并做相應的處理。其狀態(tài)機遷移如下：。 o w n ,t o w nd o w nt s e i n p ac k t s e i n p ac k n : n s e i n p ac k Up s t s n s r : r de ti ti m pi r 10） 會話連接建立過程狀態(tài)機遷移： d o w nP a c k e t t ra ns mi td o w I I d o w n = = o w n = = :P oi nt c ha ng i s e( i n s en di pa c k P oi nt c ha ng i s e( Lo c X X = Y Y :au l t o f c ha ng i e (B D : N s e i n p ac k D I N I T : s e i n p ac k D U P : s e i n p ac k 11） 發(fā)送周期： 接收的 考慮到鏈路的抖動，一般實際的發(fā)送周期在 100%之間 檢測時間： 異步模式 在異步模式下，檢測的位置是在對端， 檢測時間 = 接收的遠端 收到的 查詢模式 在查詢模式下，檢測的位置在本端， 檢測時間 = 收到的 12） 且不影響會話的當前狀態(tài) 可以動態(tài)改變的參數(shù)有： 能去使能 能去使能查詢功能、使能去使能認證等。 對于 地實際的發(fā)送間隔不能改變直到接收一個 的 是為了保證遠端系統(tǒng)在本地發(fā)送間隔增加時更新了它的檢測時間； 對于 端計算的檢測時間必須不能改變，直到接收到一個 的 是為了保證在減少檢測時間之前，遠端系統(tǒng)已經(jīng)按照較高的速率發(fā)送 13） 異步模式增加發(fā)送間隔 A B 2 5 7 9 11 包間隔 L 原發(fā)包間隔 L 增加間隔 14） 異步模式下減少收包間隔 A B T 1 4 6 減少之前發(fā)包間隔； 減少之后發(fā)包間隔； 大綱 術介紹 術介紹 本期工程組網(wǎng) E 技術（ 1） E 快速重路由技術是一項實現(xiàn)網(wǎng)絡局部保護的技術，在應用了某處出現(xiàn)鏈路或節(jié)點失效時，配置有快速重路由保護的 為了保證 絡的可靠性， 速重路由（ 術扮演了重要角色。這種技術借助 量工程（ 能力，為 供快速保護倒換能力。 護 會受鏈路 /節(jié)點故障的影響，當故障發(fā)生時，檢測到鏈路 /節(jié)點故障的設備就可以快速將業(yè)務從故障鏈路切換到備份路徑上，從而減少數(shù)據(jù)丟失。 快速響應、及時切換是 速重路由的特點，它可以保證業(yè)務數(shù)據(jù)的平滑過渡，不會導致業(yè)務中斷；同時， 頭節(jié)點會嘗試尋找新的路徑來重新建立 將數(shù)據(jù)切換到新路徑上，在新的 立成功之前，業(yè)務數(shù)據(jù)會一直通過保護路徑轉(zhuǎn)發(fā)。 E 技術（ 2） E 及其四個構件 傳統(tǒng)的路由器選擇最短的路徑作為路由，不考慮帶寬等因素，這樣，即使某條路徑發(fā)生擁塞，也不會將流量切換到其他的路徑上。在網(wǎng)絡流量比較小的情況下，這種問題不是很嚴重，但是隨著 應用越來越廣泛，傳統(tǒng)的最短路徑優(yōu)先的路由的問題暴露無遺。 E 是一種將流量工程技術與 種疊加模型相結(jié)合的技術。通過 E，可以建立指定路徑的 道，進行資源預留，并且可以進行定時優(yōu)化，在資源緊張的情況下，可以根據(jù)優(yōu)先級和搶占參數(shù)的情況，搶占低優(yōu)先級的 道的帶寬資源等等；同時，還可以通過備份路徑和快速重路由技術，在鏈路或節(jié)點失敗的情況下，提供保護。 E 技術（ 3） E 的實現(xiàn)需要四個部分： 網(wǎng)絡信息的搜集，現(xiàn)在通過 E 來實現(xiàn)； 路徑的計算，現(xiàn)在通過 實現(xiàn)； 建立 信令，現(xiàn)在采用 E 協(xié)議； 發(fā)。 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫流量工程數(shù)據(jù)庫I G P 路由選擇 L S P 路徑選擇I S - I S / O S P F 路由信令協(xié)議模塊報文轉(zhuǎn)發(fā)模塊L S P 建立信息擴散報文進入L S P 建立信息擴散報文離開E 技術（ 4） 報文轉(zhuǎn)發(fā)組件 ： 過標簽沿著某條預先建立好的 于 而可以避免 信息發(fā)布組件 ：除了網(wǎng)絡的拓撲信息外，流量工程還需要知道網(wǎng)絡的負載信息。為此，引入信息發(fā)布組件，通過對現(xiàn)有的 如在者在 發(fā)布鏈路狀態(tài)信息，包括最大鏈路帶寬、最大可預留帶寬、當前預留帶寬、鏈路顏色等。 通過 每個路由器上，維護網(wǎng)絡的鏈路屬性和拓撲屬性，形成流量工程數(shù)據(jù)庫 用 以計算出滿足各種約束的路徑。 E 技術（ 5） 路徑選擇組件： 在每個入口路由器上指定 種顯式路由可以是嚴格的，也可以是松散的?？梢灾付ū仨毥?jīng)過某個路由器，或者不經(jīng)過某個路由器，可以逐跳指定，也可以指定部分跳。此外，還可以指定帶寬等約束條件。 路徑選擇組件通過 用 首先在當前拓撲結(jié)構中刪除不滿足條件的節(jié)點和鏈路，然后再通過 信令組件 ：信令組件用來預留資源，建立 兩種信令都可以支持 式路由、資源信息攜帶等功能。 以 了能夠建立 持發(fā)起標簽請求；在 樣就可以建立 1） 發(fā)現(xiàn)失敗的節(jié)點進行保護，這樣可以允許流量繼續(xù)從保護鏈路或者節(jié)點的隧道中通過以使得數(shù)據(jù)傳輸不至