背景
當網路中鏈路或者節點失效後,經過這些失效節點到達目的地的報文可能被丟棄或者形成迴環,這樣網路中就不可避免地會產生暫態的流量中斷或者流量迴環現象,直到網路重新收斂計算出新的拓撲和路由。通常,這樣的中斷會持續幾秒左右。
隨著網路規模的擴大,以及新的套用層出不窮,有些套用對流量的中斷非常敏感,比如IP電話、流媒體、網遊以及遠程視頻會議等實時業務。這樣當節點失效後,對流量的快速恢復就顯得尤其重要。
在鏈路失效恢復過程中,流量丟失的過程又可以分成兩個階段:
因此,為了減小網路中流量中斷時間,必須提供一種機制,能夠實現以下功能:
快速地發現鏈路失效。
當鏈路失效後,迅速地提供一條恢復路徑。
在後繼網路恢復過程中,避免出現轉發環路。
這種機制就是FRR(Fast Reroute,快速重路由)。
工作過程
FRR的工作過程如下:
故障快速檢測:常用技術包括BFD、物理信號檢測等。
修改轉發平面,將流量切換到預先計算好的備份路徑上去。
路由重收斂。
重收斂結束後,將流量又重新切換至最優路徑。
套用
以IP FRR為例,如圖1所示,Router A到Router D之間建立IP FRR,流量按最優路徑進行轉發,以經過Router B的為主路徑,以經過Router C的為備份路徑。當主路徑上鏈路或節點Router B失效後,通過BFD等故障快速檢測機制,發現鏈路失效,迅速將流量切換到備份路徑上;在路由重收斂結束後,流量將切換到重新計算出來的最優路徑。
圖1 IP FRR工作原理示意圖
可見,備份路徑的作用是填補路由重收斂間隙,通過將流量快速切換至備份下一跳,保證業務不中斷。
FRR技術涵蓋的內容非常豐富,除IP FRR,還包括LDP FRR、TE FRR、VPN FRR、PWE3 FRR等技術。在可靠性組網中,通常根據網路的需求,在不同的組網環境中進行部署一種或者多種FRR技術配合使用,從而提高網路的可靠性。