基于BFD的IP快速重路由的研究與實現(xiàn).pdf

1、IP網(wǎng)絡目前被廣泛地應用在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務中，更進一步被應用在各種電信業(yè)務的承載中。IP網(wǎng)絡在設計之初其設計原則是為網(wǎng)絡業(yè)務提供“盡力而為”的服務，無法保證網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，在網(wǎng)絡故障發(fā)生時無法實現(xiàn)快速度的故障修復。且隨著現(xiàn)在越來越多的像語音、視頻等實時性網(wǎng)絡業(yè)務運行在IP網(wǎng)絡上，短時間的網(wǎng)絡故障就將嚴重地影響這些業(yè)務的服務質(zhì)量，因此現(xiàn)在對IP承載網(wǎng)絡的高可靠性及故障快恢復性的需求越發(fā)迫切，許多運營商期望將故障導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)絡故障修復是單純地依靠上層路由協(xié)議的重收斂來實現(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現(xiàn)IP網(wǎng)絡故障的快速修復處理、保證網(wǎng)絡可靠性運行具有重大的實際意義。
　　本文對IP網(wǎng)絡的故障快恢復技術進行了相關的研究，設計實現(xiàn)一種結合BFD快速檢測機制的IP快速重路由技術，能夠大幅度提高網(wǎng)絡的故障恢復速度，減少報文丟失，可實現(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、絡故障檢測和恢復技術背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。通過介紹目前這方面的一些相關技術，分析各自的優(yōu)缺點，引出本文主要敘述的BFD檢測和IP FRR技術。
　　本文探討了傳統(tǒng)的路由協(xié)議重路由技術與IP FRR技術，通過比較說明IP FRR技術提出的必要性。接下來分別介紹了IP FRR技術的幾個主要的技術方案，并比較各方案的優(yōu)缺點，無環(huán)替換路徑方案以其所具有的技術成熟、實現(xiàn)簡單等優(yōu)點被選取作為最終的實現(xiàn)方案，為實際實現(xiàn)該方案還需改進現(xiàn)有算法以實

4、現(xiàn)主備兩路徑的同時計算。
　　為實現(xiàn)網(wǎng)絡故障的快速檢測，系統(tǒng)采用BFD檢測機制，這是一種標準化、與接口介質(zhì)無關、與各上層協(xié)議無關、通用的快速故障檢測技術。本文詳述BFD技術的設計細節(jié)，包括協(xié)議報文的格式、會話運行模式、狀態(tài)機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)先算法的基礎上設計一種與無環(huán)替換路徑方案相結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。為了實現(xiàn)故障時主備路徑的快速切換，修改路由轉(zhuǎn)發(fā)表項組織結構，增加一條VN表項，從而避免了在大量FIB前綴關聯(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結構后各表項關聯(lián)、下驅(qū)動、重刷等處理流程。之后對IP FRR與BFD聯(lián)動實現(xiàn)進行了具體的闡述。章節(jié)最后描述了系統(tǒng)各模塊間的關聯(lián)互動情況。
　　本文最后對設計實現(xiàn)的系統(tǒng)進行系統(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