1、MSR路由新特性之Graceful Restart,ISSUE 1.0,陳安 MSR技術(shù)支持,2,引入,高可靠性一直是設(shè)備廠商孜孜不倦進行追求的目標 目前提高設(shè)備可靠性的技術(shù)到底有哪些？ GR是高可靠性技術(shù)之一,3,學(xué)習(xí)目標,了解GR的基本概念 了解OSPF/BGP的GR協(xié)議 了解MSR系列路由器的GR配置 了解GR的應(yīng)用場合,學(xué)習(xí)完本課程，您應(yīng)該能夠：,4,課程內(nèi)容,第一章 GR的基本概念 第二章 OSPF/BGP的GR協(xié)議 第三章 MSR系列路由器的GR配置 第四章 GR的應(yīng)用場合,5,第一章 GR的基本概念,6,第一章 GR的基本概念,7,第一章 GR的基本概念,什么是Graceful

2、Restart ？ Graceful Restart簡稱GR，字面意義是完美重起，主要功能是在路由協(xié)議重起的時候保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的正常，以保證關(guān)鍵業(yè)務(wù)不中斷，所以有時候GR也被稱為NSF（Non-stop Forwarding）,8,GR的角色分類,按能力分 GR Capable路由器 GR Aware路由器 GR Unaware路由器,按任務(wù)分 GR Restarter GR Helper,9,GR實現(xiàn)的前提,GR特性僅適用于雙主控、控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離（線卡具有獨立處理器）的硬件平臺。 GR用于軟件或硬件錯誤導(dǎo)致Active RP重起或Active RP失效；或者管理員的主備切換命令。,10,GR的

3、機制,路由協(xié)議重啟時不刪除轉(zhuǎn)發(fā)表項 一定時間內(nèi)將鄰居關(guān)系和路由信息保持穩(wěn)定 重啟后盡快將各種路由信息恢復(fù),11,第一章 GR的基本概念,GR的流程,1 能力協(xié)商過程,GR Restarter,GR Helper,2 重起通告,消息確認,3 重建鄰居關(guān)系和路由表請求,傳遞路由信息,4 老化舊路由項，重先收斂,12,課程內(nèi)容,第一章 GR的基本概念 第二章 OSPF/BGP的GR協(xié)議 第三章 MSR系列路由器的GR配置 第四章 GR的應(yīng)用場合,13,OSPF的GR協(xié)議,OSPF的GR實現(xiàn)標準 IETF Grace-LSA方案 IETF的RFC3623通過增加Graceful LSA的 方式實現(xiàn)GR

4、功能。 IETF三草案 draft- nguyen-ospf-lls-05.txt draft-nguyen-ospf-oob-resync-05.txt draft- nguyen-ospf-restart-05.txt,14,Grace-LSA方案,Grace-LSA的功能 用于GR能力協(xié)商及GR過程消息交互 Grace-LSA的格式 Grace-LSA采用Opaque-LSA的格式，其中Opaque Type為3，Opaque ID為0,15,Grace-LSA格式,16,三種 TLV,17,IETF GR標準的流程,Router A （GR Restarter）,Router B （G

5、R Helper）,Grace-LSA,Ack,DD,LSU;ACK;,LSU,18,GR Restarter進入GR前的準備,保證轉(zhuǎn)發(fā)表的準確，并在重啟過程中被保護 解決保存各接口所使用的LSA序列號的問題 產(chǎn)生Grace-LSA，age=0，并給出GR周期,19,GR Restarter在GR過程的行為,設(shè)備不會產(chǎn)生LSA；當(dāng)收到源于自己的LSA時，不做處理，并認為有效。 通過從鄰居獲取LSA來得到重起前的網(wǎng)絡(luò)拓撲 不能下發(fā)路由項到轉(zhuǎn)發(fā)表。 偵聽接口上的HELLO報文知道自己是否為DR，如果是DR，還會保持。 如果自己為DR，那么會保持在自己的hello中宣告自己為DR。,20,GR Re

6、starter退出GR后的過程,重新在所有關(guān)聯(lián)區(qū)域泛洪1類LSA。 如果是DR，重新泛洪2類LSA。 重新計算路由并下發(fā)到轉(zhuǎn)發(fā)表，產(chǎn)生必要的3、5、7類LSA。 刪除殘存在轉(zhuǎn)發(fā)表中不再有效的路由。 向區(qū)域內(nèi)刷新那些源于自己的LSA。 刷新掉Grace-LSA,21,IETF三草案,通過改造hello報文結(jié)構(gòu)以及LSDB同步過程實現(xiàn)GR功能，對應(yīng)有三篇草案 draft-ietf-ospf-lls-00 (Cisco) draft-ietf-ospf-oob-resync-01 (Cisco) draft-ietf-ospf-restart-01 (Cisco),22,draft-ietf-osp

7、f-lls-00,LLS指Link-local Signaling，該草案針對OSPF協(xié)議報文提出了一種新的擴展方案，使得原本比較僵化的OSPF協(xié)議報文格式具有更好的擴展性，經(jīng)過擴展后的OSPF協(xié)議報文可以靈活攜帶各種應(yīng)用數(shù)據(jù),23,LLS擴展后的OSPF協(xié)議報文,LLS Data被加在了OSPF協(xié)議報文的末尾 LLS Data只跟在Hello和DD報文的最后 用OSPF協(xié)議報文中option字段中的L bit（0 x10）來標識hello和DD報文后面是否攜帶了LLS Data LLS Data采用了具有良好擴展性的TLV結(jié)構(gòu),24,EO TLV,LLS TLV中Type為1時表示是Exte

8、nded Options (EO) TLV，在EO TLV中，Value處填寫的是4字節(jié)的Extended Options，它作為傳統(tǒng)OSPF協(xié)議報文中Option字段的擴展，用于攜帶各種能力屬性值。,25,draft-ietf-ospf-oob-resync-01,OOB指Out-of-band LSDB resynchronization.傳統(tǒng)OSPF只有在鄰居初建的時候才進行LSDB同步，而某些特殊場合可能需要在鄰居關(guān)系和網(wǎng)絡(luò)拓撲保持穩(wěn)定的時候?qū)SPF LSDB進行重新同步，因此引進了OOB流程。,26,OOB能力協(xié)商,協(xié)議使用LLS Data中的EO TLV來進行OOB能力協(xié)商。如果

9、本機具備OOB能力，則在發(fā)送Hello和DD報文時將EO TLV的Extended Options字段置上LR(LSDB Resynchronization)位，具體值為0 x00000001。,27,OOB流程,協(xié)議規(guī)定通過DD報文Options字段中的R bit來向周邊鄰居設(shè)備通知開始進行OOB流程。 如果接收到的DD報文option字段中R bit位被置1，并且I、M、MS位均被置1，此時如果該鄰居狀態(tài)為FULL，則將該鄰居的狀態(tài)降為ExStart，通過OOB流程開始LSDB同步，在此過程中不管鄰居狀態(tài)怎么變遷（ExStart、Exchange或者Loading），都將被當(dāng)作FULL狀態(tài)

10、進行處理。,28,draft-ietf-ospf-restart-01,在前兩個draft的基礎(chǔ)上，通過draft-ietf-ospf-restart-01規(guī)定了OSPF GR的基本流程，協(xié)議規(guī)定通過HELLO報文LLS Data中的RS (restart signal)位來向周邊鄰居通知進入GR流程，其中RS位在Extended Options (EO) TLV的Extended Options字段所占的具體位置為0 x00000002，并且借助OOB流程完成GR期間的LSDB同步。,29,Router A,Router B,Hello,LR=1,RS=1,Hello, LR=1,RS=0,

11、Resyn timer,DD,R=1,DD,R=1,DD,R=1;LSU;ACK;,LSU,30,BGP的GR協(xié)議,BGP通過增加一項新的能力值Graceful Restart Capability來實現(xiàn)GR協(xié)議,31,Graceful Restart Capability,Restart Flags中最高bit為 R bit，用于標識Restart State，被置1表示發(fā)送方正在Restart。協(xié)議規(guī)定用該標志位來通知周邊鄰居設(shè)備進入GR Helper處理流程。 Restart Time表示發(fā)現(xiàn)peer down之后的最大保持時間 則具體描述了GR特性支持何種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，可以同時支持IPv

12、4、IPv6等,32,BGP的GR流程,33,課程內(nèi)容,第一章 GR的基本概念 第二章 OSPF/BGP的GR協(xié)議 第三章 MSR系列路由器的GR配置 第四章 GR的應(yīng)用場合,34,Graceful LSA版的OSPF GR協(xié)議配置,GR Restarter和GR Helper的配置相同，RTA、RTB和RTC可以進行同樣的配置： RTA-ospf-1 opaque-capability enable RTA-ospf-1 graceful-restart ietf,35,LLS版的OSPF GR協(xié)議配置,MSR1作為GR Restarter，配置如下 msr1-ospf-1 enable l

13、ink-local-signaling msr1-ospf-1 enable out-of-band-resynchronization msr1-ospf-1 graceful-restart,MSR2、MSR3作為GR Helper，配置如下 msr2-ospf-1 enable link-local-signaling msr2-ospf-1 enable out-of-band-resynchronization,msr3-ospf-1 enable link-local-signaling msr3-ospf-1 enable out-of-band-resynchronizatio

14、n,36,BGP GR協(xié)議配置,MSR2的配置 # interface GigabitEthernet0/0 port link-mode route combo enable copper ip address 10.1.1.2 255.255.255.0 # bgp 100 network 10.1.1.0 255.255.255.0 network 12.1.1.1 255.255.255.255 import-route direct undo synchronization / 啟用完美重啟功能 graceful-restart /設(shè)置允許對端重建連接會話的最大時間 graceful

15、-restart timer restart 30 peer 10.1.1.1 as-number 100 peer 10.1.1.3 as-number 100 #,MSR1配置 # interface GigabitEthernet0/0 port link-mode route combo enable copper ip address 10.1.1.1 255.255.255.0 # bgp 100 network 10.1.1.0 255.255.255.0 network 11.1.1.1 255.255.255.255 import-route direct undo synchronization / 啟用完美重啟功能 graceful-restart /設(shè)置允許對端重建連接會話的最大時間 graceful-restart timer restart 30 peer 10.1.1.2 as-number 100 peer 10.1.1.3 as-number 100 #,37,課程內(nèi)容,第一章 GR的基本概念 第二章 OSPF/BGP的GR協(xié)議 第三章 MSR