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路由优化ASR1K大显身手

方案概述

思科ASR1K平台在快速重路由方面有良好的表现,依托QFP多核硬件平台树立业界快速重路由(FRR)新标杆。

  路由协议主要任务是完成多协议及多链路类型的互连互通等,同时协议本身可以修改相应参数,包括路由过滤、策略路由、动态路由报文的时间参数等,来提升网络的伸缩性、稳定性、安全性和快速收敛等能力。

  但是对于网络平台整体性能看,需要处理的任务很多,包括网络参数、服务器响应、应用系统计算等均对业务的延迟产生影响,如何实现快速重路由以确保业务不中断,甚至达到低于30ms的业务响应需求?思科ASR1K平台在快速重路由方面有良好的表现,依托QFP多核硬件平台树立业界快速重路由(FRR)新标杆。

  传统优化方法:

  传统的路由优化技术主要从物理链路调优、IGP路由和BGP路由参数调整等方式来进行优化部署。

  一、物理链路调优:优化Carrier-Delay 降低链路失效等候时间

  二、IGP路由(OSPF为例):

  修改SPF计算间隔时间,修改路由协议hello间隔时间,例如ospf fast   hello、增量化的SPF计算,降低计算复杂度(ISPF)、修改链路状态消息触发计算的等候时间,降低复杂度、修改链路网络类型,避免DR、BDR选举过程

  三、BGP路由

  优化TCP协议栈,加大MSS和MTU、使用peer-group降低计算复杂度、优化Keep-alive时间,降低失效等待时间。

  问题:以上措施会对路由本身优化起到一定作用,但同样带来复杂参数过多、实施风险大、CPU负荷加大等问题,对于实际运维加大难度,效果未必更好。

  思科ASR1K 平台IP   FRR技术

  ASR1K基于IP的快速重路由技术很好的解决了这个问题。核心思想是流量在转发平面快速切换到备份链路上,然后控制平面进行计算收敛,确保业务不中断。

  实际在早期的FRR部署中,通常需要计算大量的备份路径并将其挂载到转发引擎中,ASR1000系列路由器实现了毫秒级切换能力思科在开发ASR1000系列路由器时将CRS上使用的查表器件(PLU)移植到了QuantumFlow处理器上,可以支持多达数百万条路由的高速查询,同时PLU引擎采用更新的路由查询算法,可以更加容易的实现层次化路由表查询等功能。

  同时,借助Intel X86 64位处理器支持能力, ASR1000最多可以支持多达16G内存,完全满足用户大规模路由计算的需求。

  而传统网络处理器通常使用TCAM进行大规模的路由查询和会话查询以及ACL匹配,但TCAM通常成本高、功耗大和路由更新复杂,   复杂递归逻辑支持较难。同时报文分类等处理也需要借助于TCAM,这样也导致了很多性能瓶颈。

  ASR1K三大技术要点

  LFAloop free   alternate)路由无环路备份:

  对于IGP路由的优化的核心思想是排除故障链路或者节点,以其它路由器的视角进行SFP计算,选择后继路由器(sucessor)和可行后继路由器(FS)融合了路由协议的可行条件(Feasible   condition),并采用keep all path的方式,将所有的路径注入,实现快速重路由。

  ASR1K内存最高达到16G,是业界同类档次设备的内存的最大能力,转发平面路由达到4百万路由的容量,对于LFA有充分的资源保证。

  BGP PIC

  在BGP路由的优化中,首先我们知道以往转发表收敛时间取决于路由条目的多少,大量路由导致缓慢更新,BGP路由也是依赖最终的转发表,找到出接口完成转发,那么是否可以将仅有很少一部分受影响的转发表需要修来加快收敛时间呢?

  答案就是将BGP路由与和IGP路径备份联动,一条BGP路由可以在多个场景下拥有多个切换备份链路,广域网链路中断时, BGP   Pathlist切换到下一跳,核心网中断时,IGP-Pathlist通过快速重路由切换到备用Path。

  BFD优化部署:

  ASR1K的第三个技术亮点是BFD,在实际广域网平台通过大量的BFD处理交由转发平面处理,使得控制平面更加专注于计算业务,而传统平台通常会仔细计算控制平面处理器消耗,限制检测间隔和会话数。ASR1K的QFP处理器同时处理每秒   160,000个BFD报文并更新相应的计时器, QFP处理器资源消耗仅2%, 同时IOS完全没有负载。

  另外而从网络体验的分析来看:时延小于 1 or 2 second: 用户一般不会抱怨,时延小于200msec: 用户一般不会察觉,时延小于   50msec: 用户完全无感知,并可保证语音不中断。

  而ASR1K路由平台从测试优化的实际结果来看,凸显思科多核ASR1K平台的优势。


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