OSPF快速收敛之FRR

一、实验

1. OSPF IP FRR（Fast ReRoute，快速重路由）

OSPF IP FRR是动态IP FRR，利用LFA（Loop-Free Alternates）算法预先计算出备份路径，保存在转发表中，以备在故障时将流量快速切换到备份链路上，保证流量不中断，从而达到流量保护的目的，该功能可将故障恢复时间降低到50 ms以内。

LFA计算备份链路的基本思路是：以可提供备份链路的邻居为根节点，利用SPF算法计算出到目的节点的最短距离。然后，按照不等式计算出开销最小且无环的备份链路。

1. 链路保护

如图所示，流量从设备S到D进行转发，网络开销值满足链路保护公式，可保证当主链路故障后，设备S将流量切换到备份链路S到N后可以继续向下游转发，确保流量中断小于50 ms。

链路保护公式：Distance_opt(N,D)

保证从节点N->D的流量不会再经过节点S，即保证没有环路。（可以举例）

1. 节点链路双保护

      如图所示，流量从设备S到D进行转发，网络开销值满足链路保护公式和节点保护公式，当节点E出现故障后，可以切换到节点N。

      链路保护公式： Distance_opt(N,D)

节点保护公式： Distance_opt(N,D)

      保证从节点N->D的流量不会经过节点S和E，即保证没有环路。

二、实验

14.1实验1：FRR

1. 实验目的

1. 掌握FRR的基本原理
2. 掌握FRR的配置方法

1. 实验拓扑

实验不会做可以看视频：卓应云课堂长沙卓应教育咨询有限公司，是一家以教育培训、技术服务为主的IT服务型企业，其宗旨在于为社会各界人士提供全方位、定制的专业IT培训，拥有技术研究室，众多分校点,华为认证、红帽认证、网络安全、JAVA、python\云计算大数据方向职业就业培训，IT外包、人才输出等服务。座机：0731-85015906https://ke.joinlabs3.com/

1. 实验步骤

1. 配置IP地址

1. AR1的配置

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[Huawei]undo info-center enable

[Huawei]sysname AR1

[AR1]interface g0/0/0

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.12.1 24

[AR1-GigabitEthernet0/0/0]quit

[AR1]interface g0/0/1

[AR1-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.13.1 24

[AR1-GigabitEthernet0/0/1]quit

[AR1]interface LoopBack 0

[AR1-LoopBack0]ip address 1.1.1.1 32

[AR1-LoopBack0]quit

1. AR2的配置

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[Huawei]undo info-center enable

Info: Information center is disabled.

[Huawei]sysname AR2

[AR2]interface g0/0/0

[AR2-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.23.2 24

[AR2-GigabitEthernet0/0/0]quit

[AR2]interface g0/0/1

[AR2-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.12.2 24

[AR2-GigabitEthernet0/0/1]quit

[AR2]interface LoopBack 0

[AR2-LoopBack0]ip address 2.2.2.2 32

[AR2-LoopBack0]quit

1. AR3的配置

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[Huawei]undo info-center enable

Info: Information center is disabled.

[Huawei]sysname AR3

[AR3]interface g0/0/0

[AR3-GigabitEthernet0/0/0]ip address 10.0.34.3 24

[AR3-GigabitEthernet0/0/0]quit

[AR3]interface g0/0/1

[AR3-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.23.3 24

[AR3-GigabitEthernet0/0/1]quit

[AR3]interface g0/0/2

[AR3-GigabitEthernet0/0/2]ip address 10.0.13.3 24

[AR3-GigabitEthernet0/0/2]quit

1. AR4的配置

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[Huawei]undo info-center enable

Info: Information center is disabled.

[Huawei]sysname AR4

[AR4]interface g0/0/1

[AR4-GigabitEthernet0/0/1]ip address 10.0.34.4 24

[AR4-GigabitEthernet0/0/1]quit

[AR4]interface LoopBack 0

[AR4-LoopBack0]ip address 4.4.4.4 32

[AR4-LoopBack0]quit

1. 运行OSPF路由协议

1. AR1的配置

[AR1]ospf router-id 1.1.1.1

[AR1-ospf-1]area 0

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.12.0 0.0.0.255

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.13.0 0.0.0.255

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0

[AR1-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

1. AR2的配置

[AR2]ospf router-id 2.2.2.2

[AR2-ospf-1]area 0

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.12.0 0.0.0.255

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.23.0 0.0.0.255

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0

[AR2-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

1. AR3的配置

[AR3]ospf router-id 3.3.3.3

[AR3-ospf-1]area 0

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.13.0 0.0.0.255

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.23.0 0.0.0.255

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.34.0 0.0.0.255

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0

[AR3-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

1. AR4的配置

[AR4]ospf router-id 4.4.4.4

[AR4-ospf-1]area 0

[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.0.34.0 0.0.0.255

[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]network 4.4.4.4 0.0.0.0

[AR4-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

1. 实验调试

1. 在R1上查看关于4.4.4.4的OSPF的路由

display ospf routing 4.4.4.4

         OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1

 Destination : 4.4.4.4/32        

 AdverRouter : 4.4.4.4                  Area      : 0.0.0.0 

 Cost        : 2                        Type      : Stub

 NextHop     : 10.0.13.3                Interface : GigabitEthernet0/0/1 

 Priority    : Medium                   Age       : 00h01m16s 

通过以上输出，可以看到AR1访问AR4只有一条路径为AR1-AR3-AR4，当AR1与AR3之间的链路出现故障以后，OSPF会运行SPF算法，然后切换到AR1-AR2-AR3-AR4。这个故障的切换时间比较长。

1. 在AR1配置FRR

[AR1-ospf-1]frr  //开启FRR功能

[AR1-ospf-1-frr]loop-free-alternate  //采用LFA算法

[AR1-ospf-1-frr]quit

【技术说明】

链路保护公式：Distance_opt(AR2,AR4)

在此图中2<1+2满足条件。

1. 再次在R1上查看关于4.4.4.4的OSPF的路由

[AR1]display ospf routing 4.4.4.4

         OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.1

 Destination : 4.4.4.4/32        

 AdverRouter : 4.4.4.4                  Area      : 0.0.0.0 

 Cost        : 2                        Type      : Stub

 NextHop     : 10.0.13.3                Interface : GigabitEthernet0/0/1 

 Priority    : Medium                   Age       : 00h00m09s 

 Backup Nexthop : 10.0.12.2             Backup Interface: GigabitEthernet0/0/0

 Backup Type : LFA LINK        

通过以上输出可以看到，OSPF生成了一条备份链路。当AR1与AR3之间的链路出现故障以后，马上切换到AR1-AR2-AR3-AR4。时间在50ms以内。