路由器协议经验总结 中国网络知识论坛

随着我国路由技术的发展，也推动了路由器协议的完善，这里我们主要介绍路由器协议经验总结，IP网络在设计上无法在不到1s的时间内恢复故障，但是，VoIP，IPTV等应用对迅速故障检测和恢复提出了越来越高的要求。目前作为一项IETF草案标准，双向转发检测（BFD）提供一种检测链路或系统转发传输流能力的方法，提高故障检测与恢复速度。

从技术 上来说，BFD在两台路由器上建立会话，用来监测两台路由器间的双向转发路径，为上层路由器协议服务。BFD本身并没有发现机制，而是靠被服务的上层协议通知其该与谁建立会话，会话建立后如果在检测时间内没有收到对端的BFD控制报文则认为发生故障，通知被服务的上层协议，上层协议进行相应的处理。

BFD是一种简单的“Hello”协议，系统之间所建立的会话通道上周期性的发送检测报文，如果某个系统在足够长的时间内没有收到对端的检测报文，则认为在这条到相邻系统的双向通道的某个部分发生了故障。虽然BFD路由器协议相对来说比较简单，但是是非常新的技术，所以如何对其进行测试是当前路由设备厂商关注的焦点。某企业使用IXIA测试BFD协议的拓扑图，IXIA支持单跳和多跳Session的测试，另外还有下面的特点：

（1）一个端口可以仿真多个BFD路由器、多个接口和多个Sessions。

（2）支持Asynchronous模式和Demand模式验证，支持Echo功能。

（3）BFD协议可以单独应用，实现功能测试和Session容量测试。

（4）BFD协议也可以和BGP4，BGP4+，OSPFv2/v3，ISISv4/v6，EIGRP和PIM-SMv4/v6等路由器协议配合使用。

Graceful Restart（完美重启）是一种旨在使路由器协议重启影响最小化的机制，其目的是尽量减少路由器重启导致的路由抖动，减少路由计算资源和网络带宽资源的浪费。各种路由器协议比如OSPF，BGP，ISIS和MPLS协议RSVP-TE和LDP协议都需要支持GR的功能以实现无停止转发（Non-Stop Forwarding）。

GR机制的核心在于：当某设备的路由器协议重启时，能够通知GR Helper在一定时间内将到该设备的邻居关系和路由保持稳定。在路由协议重启完毕后，GR Helper协助其进行路由信息同步，在尽量短的时间内使该设备的各种路由信息恢复到重启前的状态。在整个协议重启过程中，网络路由和转发保持高度稳定，报文转发路径也没有任何改变，整个系统可以不间断地转发IP报文。这个过程即称为完美重启。图4显示了GR Restarer和GR Helper之间的具体通讯过程。IXIA支持路由器协议和MPLS协议的GR特性，相应遵守的规范如表2所示。测试GR特性相对来说比较简单，需要支持相应协议的GR特性，验证被测设备GR特性是否有效。图4也是典型的测试环境。

从原理上来说，QoS所评估的就是网络传输数据包的服务能力。由于网络提供的服务是多样的，因此对QoS的评估可以基于不同方面。通常所说的QoS，是对数据包传输过程中为延迟、延迟抖动、丢包率等核心需求提供支持服务能力的评估。QoS的类型主要有四种：

（1）802.1p VLAN优先级：位于二层报文头部，适用于不需要分析三层报头，而需要在二层环境下保证QoS的场合。

（2）IP优先级：IP Header中的TOS字段有8个Bit，前3个Bit表示的就是IP优先级，取值范围为0～7。

（3）ToS优先级：IP Header中的TOS字段有8个Bit，第3～6这4个bit表示的是ToS优先级，取值范围为0～15。

（4）DSCP优先级：定义了4类流量：

加速转发（Expedited Forwarding，EF）类。确保转发（Assured Forwarding，AF）类。又分为4个小类，每个小类又分为3个丢弃优先级，可以细分AF业务的等级，AF类的QoS等级低于EF类。兼容IP优先级的类（Class Selector，CS）。从IP ToS字段演变而来，共8类。尽力转发（Best Effort，BE）类。是CS中特殊一类，没有任何保证，AF类超限后可以降级为BE类，现有IP网络流量也都默认为此类。

而QoS优先级重标记功能则通过引入ACL进行流识别，为匹配的报文重新指定优先级。QoS的测试属于传统测试项，测试仪表都有比较好的支持，但是对于QoS重标记的测试，相对来说比较复杂，因为从测试的原理上来说，性能测试必须对特定的字段进行追踪，但是由于QoS被“重新标记”了，所以所追踪的特定字段也就改变了。目前，只有IXIA所提供的多字段追踪功能可以对QoS重标记功能进行很好的支持，并且可以和路由交换设备的控制层面测试结合进行。仍然以图5为例，一个QoS优先级可以被被测设备“重新标记”为多个其他优先级，传统的采用“抓包”分析的方法就显得无能为力了。

IXIA的多字段追踪功能特点非常灵活，除了对QoS重标记特性测试很方便实现之外，另外还可以应用于VLAN泄漏，电信级以太网重要的PBB/PBT转发性能测试等重要特性的测试。目前，多个设备制造商和评测机构都用该特性评估设备的QoS重标记性能和PBB/PBT转发性能。IXIA领先的路由交换测试方案完全可以满足和超过客户对各种最复杂网络环境仿真的预期，为路由交换设备提供真实的环境和流量仿真，随着从传统路由测试向最新路由方法的转换，随着用户对高性能、高密度和高扩展性要求的提高，IXIA最新的Optixia测试平台和IxNetwork路由交换测试软件完全可以满足和超过用户多样化的测试需求。

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