HuaWei ❀ IS-IS协议快速收敛特性

IS-IS协议快速收敛特性

为了提高ISIS网络的收敛速度,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;

1、快速收敛
ISIS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:
(1)增量最短路径优先算法I-SPF
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速度;
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资源才,从而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,每次只计算收到影响的节点,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;

(2)部分路由计算PRC(Partial Route Calculation)
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,比如一个节点使用一个ISIS接口,则整个网络拓扑的SPT是不变的,这是PRC只更新整个节点的接口路由,从而节省CPU占用率;
PRC和I-SPF配合使用可以将网络的收敛速度进一步提高,它是原始SPF算法的改进,已经代替了原有算法;

(3)智能定时器
在进行SPF计算和产生LSP的时候用到一种智能定时器,该定时器首次超时时间是一个固定的时间,如果在定时器超时之前,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,如果触发路由器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ISIS网络是稳定的,发生大量的网络变动几率很小,ISIS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,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延长,从而避免占用CPU资源过多;
与SPF智能定时器类似的还有LSP生成智能定时器,在ISIS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;

(4)LSP快速扩散
此特性可以加快LSP的扩散速度;
正常情况下,当ISIS收到其他路由器发来的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快速扩散特性改变了这种方式,使用了此特性的设备收到一个或者多个较新的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;

2、按优先级收敛
ISIS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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