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重啟機(jī)制改進(jìn)BGP性能

云知道


長期以來 ， 冗余網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和熱交換路由器硬件部件不斷提高網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)間 。目前 ， IETF正領(lǐng)導(dǎo)著一項(xiàng)基于軟件的高可用性工作 ， 這項(xiàng)工作需要對已有路由協(xié)議進(jìn)行擴(kuò)展來減少軟件故障的影響 。
擴(kuò)展邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)的功能是IETF工作的首批任務(wù)之一 。說明BGP協(xié)議擴(kuò)展的Internet草案叫做“BGP優(yōu)化重新啟動(dòng)機(jī)制” 。利用優(yōu)化的重新啟動(dòng) ， 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層即使在負(fù)責(zé)決定最佳路徑的控制層發(fā)生故障時(shí) ， 仍可以連續(xù)處理和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 。優(yōu)化的重新啟動(dòng)還減少了路由切換 ， 從而穩(wěn)定了網(wǎng)絡(luò)和減少了控制層資源的消耗 。
BGP是高可用性改進(jìn)技術(shù)的強(qiáng)有力的候選者 ， 原因之一是其在設(shè)計(jì)上可支持大量的路由 。因此 ， BGP軟件發(fā)生故障后的收斂通常需要比其他路由協(xié)議更長的時(shí)間 ， 從而導(dǎo)致更長持續(xù)時(shí)間的故障 。此外 ， 由于BGP一般被部署在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)相會之處的廣域網(wǎng)邊緣 ， 因此出現(xiàn)故障的BGP過程的影響會傳播到多條網(wǎng)絡(luò)上 ， 而非限制在一個(gè)網(wǎng)域中 。
BGP優(yōu)化的重新啟動(dòng) ， 是為減少出現(xiàn)故障的BGP過程引起故障的持續(xù)時(shí)間和范圍而開發(fā)的 。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo) ， 這種軟件擴(kuò)展必須部署在重新啟動(dòng)BGP過程的路由器以及在這個(gè)路由器的BGP對等路由器上 。對等路由器幫助BGP過程重新獲得丟失的轉(zhuǎn)發(fā)信息 ， 還幫助將故障與網(wǎng)絡(luò)的其他部署隔離開 。
當(dāng)初始BGP連接建立時(shí) ， 協(xié)議修改就開始了 。重新啟動(dòng)路由器和對等路由器通過在建立會話的初始BGP開始消息中交換新BGP功能 ， 來表明它們知道BGP優(yōu)化的重新啟動(dòng)機(jī)制 。重新啟動(dòng)路由器還為其對等一方提供一個(gè)基于IP的協(xié)議清單 ， 表明重新啟動(dòng)路由器在這些協(xié)議上具有在BGP重新啟動(dòng)過程中保持轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)的功能 。這張清單可以包括IPv4、IPv6、IP多播和MPLS等協(xié)議 。
當(dāng)路由器重新啟動(dòng)其BGP過程時(shí) ， 到對等路由器的TCP連接可能被清除 。在正常環(huán)境中 ， 它會造成對等路由器清除所有與重新啟動(dòng)路由器相關(guān)的路由 。而這種情況在使用BGP優(yōu)化的重新啟動(dòng)機(jī)制時(shí)不會出現(xiàn) 。相反 ， 對等路由器將所有的路由標(biāo)記為“過期” ， 但基于重新啟動(dòng)路由器不久將重新建立的BGP會話的預(yù)期 ， 繼續(xù)使用它們來轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 。同樣 ， 重新啟動(dòng)路由器還繼續(xù)在這種過渡期內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包 。
當(dāng)重新啟動(dòng)路由器開始新BGP會話時(shí) ， 它將向?qū)Φ嚷酚善髟俅伟l(fā)送BGP功能代碼 。不過 ， 這次在優(yōu)化的重新啟動(dòng)功能交換中,將通知對等路由器BGP過程已經(jīng)重新開始 。在繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的同時(shí) ， 對等路由器將利用有關(guān)的BGP路由信息庫更新來重新啟動(dòng)路由器 。
所有主要路由器廠商都支持IETF“BGP優(yōu)化重新啟動(dòng)機(jī)制”草案 ， 兩家主要Internet骨干路由器供給商目前正在發(fā)送支持這種協(xié)議擴(kuò)展的代碼 。

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