IP FRR在OSPF协议中应用的研究

摘要

随着计算机网络、通信网络等逐步融合，现代网络规模逐渐增大，新型网络不断出现，网络的复杂性越来越高。不仅如此，随着生活追求的不断提高，用户对于网络性能和网络质量也提出了很高的要求，尤其是一些语音和实时性应用。所以，如何提高网络的服务质量，让网络系统稳定和可靠的运行，已成为研究热点。IP快速重路由技术IP FRR（IP Fast ReRoute）能够提前计算一条备份的路径，当路由器探测到故障时并不是立即扩散路由信息并进行路由计算，而是利用备份路由替换失效的路由，所以可以降低网络中断时间和路由重收敛时间。因此，FRR成为提高网络性能的主流技术。
　　本文首先介绍了两种链路保护机制GR和BFD，阐述了FRR（Fast ReRoute）技术及其原理。其次，在研究FRR中LFA算法和备份下一跳保护机制的基础上，根据备份下一跳选取规则，测试了六种组网模式，结果证明通过第六种组网方式选出的备份下一跳最优。
　　针对FRR在OSPF协议中应用，提出了两种改进方案：第一种将FRR与BFD的组合应用，通过将 BFD会话与 FRR联动，当 BFD检测到故障后会立即通知上层协议重新计算收敛，提高收敛的效率，减少中断时间；第二种前缀无关收敛，将同一设备发布的前缀迭代到同一个下一跳上，在链路发生故障后，我们只需要更改迭代后的下一跳，这样就可以减少收敛的时间，从而提高网络的质量。
　　最后，在我的实习单位杭州华三通信有限公司搭建测试环境，在支持FRR算法的OSPF组网上进行了方案测试和性能比较。结果显示使用FRR改进的方案后流量的丢失得到了明显的改善，大大提高了网络性能。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

专用术语注释表

第一章 绪论

1.1课题背景

1.2研究内容

1.3论文结构安排

第二章 链路保护机制概述

2.1 GR（平滑重启）的简介

2.2 BFD（Bidirectional Forwarding Detection，双向转发检测）

2.3本章小结

第三章 FRR（Fast ReRoute）技术及其原理

3.1 FRR的基本原理

3.2 FRR业界主要技术方案

3.3本章小结

第四章 OSPF协议与FRR在OSPF协议中的应用

4.1 OSPF简介

4.2最短路径树计算

4.3备份下一跳保护机制

4.4备份下一跳的优选方案设计

4.5 FRR在OSPF中的应用

4.6本章小结

第五章 FRR的改进方案以及协议测试

5.1 FRR的改进方案

5.2支持FRR的协议测试

5.3本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢