劉明波，趙乾宏，吉 慶，丁 冉

（中國衛(wèi)星海上測控部，江蘇 江陰 214431）

0 引言

自某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)部署建設(shè)以來，信息通信方式由專線環(huán)境下的同步傳輸通信轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)方式下的異步傳輸通信，實(shí)現(xiàn)了專用任務(wù)數(shù)據(jù)、話音、圖像等業(yè)務(wù)的統(tǒng)一承載、綜合傳輸與交換。與專線傳輸相比，IP 模式下業(yè)務(wù)網(wǎng)信息傳輸帶寬更大，組網(wǎng)方式更靈活，狀態(tài)監(jiān)測和故障定位更方便，已圓滿完成了數(shù)百次專用任務(wù)中各類業(yè)務(wù)的交換和傳輸，承擔(dān)著信息高速公路和信息神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能，在任務(wù)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用[1]。

但是，在業(yè)務(wù)網(wǎng)的日常使用過程中也出現(xiàn)了一些亟需完善的地方。例如，雖然業(yè)務(wù)網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)間備份、冗余、轉(zhuǎn)接線路和設(shè)備很多，但是由于廣域網(wǎng)采用靜態(tài)路由設(shè)置方法，當(dāng)出現(xiàn)某一個(gè)骨干線路中斷或骨干設(shè)備宕機(jī)等故障時(shí)，由于無法自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓枰麄€(gè)線路上各節(jié)點(diǎn)崗位人員重新進(jìn)行路由配置，線路切換時(shí)間長，效率低?？梢?，當(dāng)前路由設(shè)置方法已不能很好地滿足新型專用任務(wù)對(duì)信息傳輸“不間斷”的需求。

以往相關(guān)研究中主要針對(duì)專用業(yè)務(wù)網(wǎng)現(xiàn)有配置情況下的優(yōu)化方法進(jìn)行分析完善，沒有從根本上解決現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)路由收斂慢、故障處置低效等問題[2]。本文重點(diǎn)對(duì)在當(dāng)前某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)中部署路由信息協(xié) 議（Routing Information Protocol，RIP）、開 放最短路徑優(yōu)先（Open Shortest Path First，OSPF）、中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)（Intermediate System-to-Intermediate System，IS-IS）路由協(xié)議、邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Border Gateway Protocol，BGP）等動(dòng)態(tài)路由協(xié)議替代靜態(tài)路由協(xié)議的可行性開展研究，對(duì)比各類路由協(xié)議的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場景，對(duì)某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)的路由設(shè)置提出改進(jìn)完善建議，確保能夠滿足現(xiàn)有業(yè)務(wù)傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)路由快速收斂、故障高效處置（50 ms 內(nèi)）的迫切需求。

1 業(yè)務(wù)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)根據(jù)組網(wǎng)方式分為節(jié)點(diǎn)間廣域網(wǎng)和節(jié)點(diǎn)內(nèi)城域/局域網(wǎng)兩部分。

節(jié)點(diǎn)間廣域網(wǎng)是指需使用長途光纖通信或衛(wèi)星通信等遠(yuǎn)距離傳輸手段作為傳送通道進(jìn)行通信的IP通信網(wǎng)，一般采用路由器組網(wǎng)。為保證信息遠(yuǎn)距離傳輸?shù)目煽啃?，各廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采用兩個(gè)路由器分別接入兩條相互獨(dú)立的廣域傳送通道，與其他廣域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)路由器相連，形成雙路由獨(dú)立組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，構(gòu)成兩個(gè)相互獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)，分別為第一路由廣域網(wǎng)和第二路由廣域網(wǎng)[3]。節(jié)點(diǎn)間廣域網(wǎng)組網(wǎng)方式如圖1 所示。

圖1 節(jié)點(diǎn)間廣域網(wǎng)組網(wǎng)方式

節(jié)點(diǎn)內(nèi)城域網(wǎng)/局域網(wǎng)主要指各子節(jié)點(diǎn)內(nèi)部的IP 通信網(wǎng)，一般采用三層交換機(jī)組網(wǎng)，以節(jié)點(diǎn)內(nèi)光纖和電纜線路作為傳送通道。城域網(wǎng)和局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍、層次結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)流量以及用戶數(shù)量上存在一定的差別。

在層次結(jié)構(gòu)方面，城域網(wǎng)/局域網(wǎng)主要采用“核心——匯聚——接入”三層結(jié)構(gòu)或“核心匯聚合一——接入”的二層結(jié)構(gòu)。核心層是城域/局域網(wǎng)的中心，對(duì)外連接廣域網(wǎng)，對(duì)內(nèi)連接下級(jí)節(jié)點(diǎn)；匯聚層是城域網(wǎng)的區(qū)域中心，對(duì)上連接核心層，對(duì)下連接接入層，主要實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的信息匯聚與交換；接入層節(jié)點(diǎn)完成用戶接入，一般部署在各用戶集中點(diǎn)位。核心節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)和重要的接入節(jié)點(diǎn)均采用雙交換機(jī)配置，匯聚或接入節(jié)點(diǎn)交換機(jī)均采用雙上聯(lián)方式與上級(jí)節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)交換機(jī)連接，核心交換機(jī)之間采用環(huán)狀連接或采用全網(wǎng)狀網(wǎng)連接，上下級(jí)交換機(jī)之間統(tǒng)一采用路由方式，同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)交換機(jī)之間采用路由方式或二層連接方式。一般情況下，一個(gè)城域網(wǎng)/局域網(wǎng)各有一條鏈路與任務(wù)中心第一廣域網(wǎng)和第二廣域網(wǎng)相連[4]。城域網(wǎng)/局域網(wǎng)的一般結(jié)構(gòu)及其對(duì)外連接關(guān)系，如圖2 所示。

2 現(xiàn)狀分析

如前所述，某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)主要由節(jié)點(diǎn)間廣域網(wǎng)和節(jié)點(diǎn)內(nèi)城域/局域網(wǎng)兩部分組成，總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖2 城域網(wǎng)/局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)及對(duì)外連接關(guān)系

圖3 某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)由若干中心節(jié)點(diǎn)（以2 個(gè)為例）和若干子節(jié)點(diǎn)（子節(jié)點(diǎn)1～子節(jié)點(diǎn)N）組成，其中中心節(jié)點(diǎn)根據(jù)信息安全設(shè)備類型的不同，設(shè)置兩類雙路由廣域網(wǎng)互聯(lián)接口，同時(shí)部分子節(jié)點(diǎn)也據(jù)此設(shè)置兩類雙路由廣域網(wǎng)互聯(lián)接口。業(yè)務(wù)傳輸主要在子節(jié)點(diǎn)至中心節(jié)點(diǎn)以及子節(jié)點(diǎn)至子節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行。子節(jié)點(diǎn)至中心節(jié)點(diǎn)直接傳輸，子節(jié)點(diǎn)間通過中心節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。

當(dāng)前，子節(jié)點(diǎn)至中心節(jié)點(diǎn)廣域網(wǎng)間采用靜態(tài)路由。靜態(tài)路由是一種需要手工配置的特殊路由，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較簡單時(shí)，只需要配置靜態(tài)路由就可以使網(wǎng)絡(luò)正常工作；在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，配置靜態(tài)路由可以減少不必要的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議更新報(bào)文開銷，增加網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的性能，并為重要的應(yīng)用保證帶寬；靜態(tài)路由比動(dòng)態(tài)路由使用更少的帶寬，且不占用CPU 資源來計(jì)算和分析路由更新。但是，由于靜態(tài)路由的特點(diǎn)，在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的使用過程中存在以下問題。

（1）靜態(tài)路由不能很好地適應(yīng)包含多個(gè)可行路由的網(wǎng)絡(luò)。某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)中各個(gè)節(jié)點(diǎn)（特別是子節(jié)點(diǎn)與子節(jié)點(diǎn)）間存在多條可用路徑，但是由于靜態(tài)路由的局限性，只能設(shè)置少量的可用路由；

（2）靜態(tài)路由需要網(wǎng)絡(luò)管理員投入大量的時(shí)間進(jìn)行配置，不僅要?jiǎng)?chuàng)建路由表，還要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓掷m(xù)更新參數(shù)配置；

（3）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障或者拓?fù)浒l(fā)生變化后，靜態(tài)路由不會(huì)自動(dòng)更新，必須手動(dòng)重新配置，涉及到多節(jié)點(diǎn)多設(shè)備參數(shù)狀態(tài)變更，協(xié)調(diào)難度大、效率低，故障應(yīng)急處置時(shí)間較長。以中心節(jié)點(diǎn)間骨干線路中斷為例，執(zhí)行發(fā)現(xiàn)故障、上報(bào)故障、請(qǐng)求切換備份鏈路、批準(zhǔn)切換、協(xié)調(diào)各方向以及完成切換，整個(gè)流程至少需要30 min，給某專用業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)傳輸帶來了較大隱患。

高密度、新型號(hào)任務(wù)形勢(shì)下，對(duì)專用業(yè)務(wù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽啃院涂焖夙憫?yīng)能力提出了新的更高的需求，要求網(wǎng)絡(luò)傳輸萬無一失。鏈路故障代通時(shí)間不超過50 ms，因此亟需對(duì)現(xiàn)有路由設(shè)置方法優(yōu)化完善。

3 路由設(shè)置優(yōu)化方法研究

隨著專用業(yè)務(wù)網(wǎng)中廣域網(wǎng)鏈路帶寬增加、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能提升以及路由協(xié)議優(yōu)化等，在網(wǎng)絡(luò)中部署RIP、OSPF、IS-IS、BGP 等動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，可以在保證網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定的情況下，大大提高網(wǎng)絡(luò)性能和應(yīng)急處置效率[5]。本文分別對(duì)各協(xié)議特點(diǎn)和應(yīng)用的可行性進(jìn)行研究，給出后續(xù)路由設(shè)置優(yōu)化建議。

3.1 RIP 協(xié)議

路由信息協(xié)議（Routing Information Protocol，RIP）是一種較為簡單的、基于距離矢量算法的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，采用跳數(shù)作為度量來衡量到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的距離[6]。RIP 協(xié)議是一個(gè)早期開發(fā)的協(xié)議，具有可擴(kuò)展性受限的問題。受到最大跳數(shù)的限制，允許的路由器直徑不能超過15跳，否則路由無法學(xué)習(xí)。同時(shí)，每次更新時(shí)間到期，RIP 協(xié)議將發(fā)布整個(gè)路由表，占用了大量鏈路帶寬[7]。

專用業(yè)務(wù)網(wǎng)中各分支節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)傳輸一般要經(jīng)過中心節(jié)點(diǎn)或其他分支節(jié)點(diǎn)，因此路由器（或跨網(wǎng)段交換機(jī)）直徑可能會(huì)超過15 跳。同時(shí)，業(yè)務(wù)網(wǎng)中某些廣域網(wǎng)通過衛(wèi)星鏈路互聯(lián)，帶寬嚴(yán)格受限。因此，RIP 協(xié)議的跳數(shù)限制和鏈路帶寬占用的特點(diǎn)不能適用于該專用業(yè)務(wù)網(wǎng)。

3.2 OSPF 協(xié)議

開放最短路徑優(yōu)先（Open Shortest Path First，OSPF）是由IETF 開發(fā)的廣泛使用的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。它使用Dijkstra 算法計(jì)算路由，快速收斂，層次化多區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，多部署在中大型園區(qū)、企業(yè)或城域網(wǎng)中[8]。目前，OSPF 雖然比其他內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Interior Gateway Protocol，IGP）復(fù)雜，但因其成熟性而廣為使用。

3.2.1 區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了防止路由環(huán)路的出現(xiàn)，OSPF 定義的區(qū)域結(jié)構(gòu)為骨干區(qū)域（Area0）、普通區(qū)域、Stub 區(qū)域及NSSA 區(qū)域4 種。骨干區(qū)域有且只有一個(gè)，所有其他區(qū)域必須同骨干區(qū)域相連。如果沒有連接到骨干區(qū)域，它將不會(huì)學(xué)習(xí)到其他區(qū)域的路由。OSPF中所有區(qū)域間路由必須經(jīng)過骨干區(qū)域傳遞。

根據(jù)專用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)傳輸要求以及OSPF 協(xié)議特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)間的業(yè)務(wù)傳輸都要經(jīng)過出口路由器和節(jié)點(diǎn)間廣域網(wǎng)進(jìn)行傳輸，因此可以將所有節(jié)點(diǎn)（包括中心節(jié)點(diǎn)和子節(jié)點(diǎn)）出口路由器的廣域網(wǎng)接口組成骨干區(qū)域Area0。各節(jié)點(diǎn)內(nèi)部（即出口路由器以下）網(wǎng)絡(luò)為普通區(qū)域、Stub 區(qū)域或NSSA 區(qū)域，區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖4 所示。

為了方便示意和原理說明，圖4 中只列出包含了2 個(gè)中心節(jié)點(diǎn)和4 個(gè)分支節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，且每個(gè)節(jié)點(diǎn)只包含1 個(gè)出口路由器。在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要將每個(gè)節(jié)點(diǎn)出口路由器的廣域網(wǎng)接口（包括第一路由和第二路由）以及中心節(jié)點(diǎn)間的所有互聯(lián)廣域網(wǎng)接口均放置在骨干區(qū)域Area0 中。中心節(jié)點(diǎn)以及分支節(jié)點(diǎn)內(nèi)部城域網(wǎng)/局域網(wǎng)設(shè)置為普通區(qū)域或其他類型區(qū)域，區(qū)域號(hào)根據(jù)規(guī)劃統(tǒng)一設(shè)置。

圖4 某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)OSPF 協(xié)議區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.2.2 協(xié)議應(yīng)用場景

下面以節(jié)點(diǎn)1 與節(jié)點(diǎn)2 之間的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸為例，說明OSPF 協(xié)議在業(yè)務(wù)網(wǎng)中的應(yīng)用場景。

正常情況下，各節(jié)點(diǎn)路由信息通過Area0 中的ABR 發(fā)布給其他各個(gè)區(qū)域，因此節(jié)點(diǎn)1 通過“節(jié)點(diǎn)1-ER1—中心節(jié)點(diǎn)1/2-ER1（等價(jià)路由）—節(jié)點(diǎn)2-ER1”與節(jié)點(diǎn)2 建立業(yè)務(wù)傳輸鏈路，節(jié)點(diǎn)2 通過反向路徑與節(jié)點(diǎn)1 建立業(yè)務(wù)傳輸鏈路。若節(jié)點(diǎn)間某條廣域網(wǎng)鏈路中斷或出現(xiàn)故障（假如中心節(jié)點(diǎn)1 和節(jié)點(diǎn)2 之間廣域網(wǎng)鏈路中斷），只要存在迂回鏈路，節(jié)點(diǎn)1 和節(jié)點(diǎn)2之間的業(yè)務(wù)傳輸都不會(huì)中斷。節(jié)點(diǎn)1 可以通過“節(jié)點(diǎn)1-ER1—中心節(jié)點(diǎn)2-ER1—節(jié)點(diǎn)2-ER1”與節(jié)點(diǎn)2 保持業(yè)務(wù)傳輸，確保了專用業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的高效、可靠傳輸。

根據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)OSPF 區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用華為eNSP 網(wǎng)絡(luò)模擬仿真軟件建立如圖5 所示的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。圖5 中模擬了兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)通過兩個(gè)中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，子節(jié)點(diǎn)和中心節(jié)點(diǎn)出口路由器之間建立OSPF Area0，出口路由器以下的城域網(wǎng)部分建立OSPF AreaX（X 號(hào)根據(jù)圖示設(shè)置）。為了顯示清晰，中心節(jié)點(diǎn)1 和中心節(jié)點(diǎn)2 第一/第二平面出口路由器之間的互聯(lián)線纜分別通過HUB 轉(zhuǎn)接。

根據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)廣域網(wǎng)鏈路調(diào)配和帶寬分配情況，OSPF 協(xié)議在實(shí)際配置過程中需要注意以下情況。

（1）等價(jià)路由導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸異常。專用業(yè)務(wù)傳輸對(duì)亂序、丟包等問題比較敏感。當(dāng)鏈路中存在等價(jià)路由時(shí)，由于各個(gè)等價(jià)路由之間傳輸時(shí)延、帶寬占用等情況不完全一樣，數(shù)據(jù)在傳輸過程中容易出現(xiàn)亂序、丟包等問題。OSPF 可以通過maximum load-balancing 1 和nexthop XX weight X 等參數(shù)設(shè)置控制協(xié)議不使用等價(jià)路由。

（2）異常情況下鏈路擁塞。當(dāng)傳輸鏈路中某個(gè)設(shè)備或某條鏈路出現(xiàn)異常宕機(jī)或斷路時(shí)，協(xié)議通過拓?fù)涓潞吐酚捎?jì)算，可能會(huì)將海量數(shù)據(jù)通過其他某一個(gè)設(shè)備或某一條鏈路進(jìn)行傳輸，導(dǎo)致該設(shè)備或鏈路負(fù)載較重而出現(xiàn)擁塞情況。OSPF 可以通過在接口下OSPF cost XX 設(shè)置切換優(yōu)先級(jí)，當(dāng)主用路徑出現(xiàn)異常時(shí)，優(yōu)先通過傳輸能力強(qiáng)的路徑進(jìn)行傳輸。在進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)時(shí)，也可以各節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置不同的備份路徑，避免所有數(shù)據(jù)都切換到一條路徑上。

圖5 ENSP 模擬節(jié)點(diǎn)間路由設(shè)置拓?fù)?/p>

（3）雙平面同路徑問題。為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，業(yè)務(wù)網(wǎng)對(duì)外數(shù)據(jù)傳輸鏈路采用雙平面。一般來說，雙平面的出口帶寬差別很大，OSPF 協(xié)議在自動(dòng)進(jìn)行路由計(jì)算時(shí)優(yōu)先選擇大帶寬路徑，導(dǎo)致兩個(gè)平面的數(shù)據(jù)均通過一個(gè)出口路由器傳輸至其他節(jié)點(diǎn)。根據(jù)目前的區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，OSPF 協(xié)議可以在骨干區(qū)域Area0 中通過filter import ip-prefix XXX 過濾本節(jié)點(diǎn)其他平面路由信息，防止其他節(jié)點(diǎn)通過本路由器傳輸其他平面數(shù)據(jù)。同時(shí)，OSPF 協(xié)議規(guī)定，ABR 通過非骨干區(qū)域?qū)W習(xí)到的LSA3 路由不能進(jìn)入該ABR 路由表，進(jìn)一步避免了兩個(gè)平面數(shù)據(jù)的同路徑混傳問題。

（4）海量路由信息導(dǎo)致路由震蕩問題。專用業(yè)務(wù)網(wǎng)中節(jié)點(diǎn)眾多，海量路由信息占用大量的存儲(chǔ)空間。如果某條路由出現(xiàn)抖動(dòng)，將觸發(fā)全網(wǎng)通告路由信息，占用鏈路帶寬和計(jì)算資源。OSPF 協(xié)議可以通過ABR-Summary 進(jìn)行路由聚合，減少了大量的路由信息，同時(shí)節(jié)點(diǎn)中某些路由抖動(dòng)也不會(huì)觸發(fā)路由通告和計(jì)算，降低了對(duì)鏈路帶寬和計(jì)算資源的消耗。

（5）鏈路切換過程中數(shù)據(jù)丟包問題。MA 網(wǎng)絡(luò)中，OSPF 協(xié)議的超時(shí)時(shí)間DeadTime 為40 s。非直連鏈路中斷情況下，OSPF 協(xié)議最大需要40 s 才能完成鏈路切換，期間會(huì)導(dǎo)致大量的數(shù)據(jù)丟包。OSPF 協(xié)議可通過與雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測（Bidirectional Forwarding Detection，BFD）聯(lián)動(dòng)機(jī)制，最短將切換時(shí)間控制在2 ms 以內(nèi)。

OSPF 協(xié)議配置完成后，鏈路正常情況下節(jié)點(diǎn)（以子節(jié)點(diǎn)1 為例）路由信息及傳輸路徑如圖6 所示。子節(jié)點(diǎn)1 通過中心節(jié)點(diǎn)1 轉(zhuǎn)接至子節(jié)點(diǎn)2。

圖6 ENSP 拓?fù)渲墟溌氛Ｇ闆r下子節(jié)點(diǎn)1 第一/第二平面出口路由條目及tracert 路徑

鏈路異常（子節(jié)點(diǎn)至中心節(jié)點(diǎn)1、中心節(jié)點(diǎn)1至子節(jié)點(diǎn)2 第一平面直連鏈路均中斷）情況下節(jié)點(diǎn)（以子節(jié)點(diǎn)1 為例）第一平面連通性和傳輸路徑，如圖7 所示。子節(jié)點(diǎn)1 通過“中心節(jié)點(diǎn)1—中心節(jié)點(diǎn)2—子節(jié)點(diǎn)2”的路徑完成數(shù)據(jù)的迂回傳輸，且鏈路切換過程中數(shù)據(jù)傳輸沒有丟包，理論上最快可以在2 ms 內(nèi)完成鏈路切換，且傳輸速率50 Mb/s 以內(nèi)的數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)明顯丟包現(xiàn)象。

3.3 IS-IS 協(xié)議

中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)（Intermediate System-to-Intermediate System，IS-IS）路由協(xié)議最初起源于DEC 公司的PhaseV 網(wǎng)絡(luò)，只支持OSI 協(xié)議棧的數(shù)據(jù)鏈路層，而不能工作在IP 協(xié)議層，后IETF 開發(fā)了可為IP 工作的IS-IS，稱為集成IS-IS。由于集成IS-IS 運(yùn)行穩(wěn)定，收斂快，具有支持大量路由設(shè)備的能力，因此ISP 相繼選用IS-IS 作為其內(nèi)部骨干IGP 路由協(xié)議。

IS-IS 與OSPF 協(xié)議均為鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，路由計(jì)算方法相似，均基于區(qū)域設(shè)計(jì)，支持層次化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。區(qū)域結(jié)構(gòu)和應(yīng)用場景與OSPF 基本一致，因此不再贅述。

與OSPF 相比，IS-IS 協(xié)議更加精煉，使用更少的報(bào)文和更優(yōu)化的路由計(jì)算方式。在類似規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)中，IS-IS 消耗的資源更少。同時(shí)，IS-IS 報(bào)文直接在數(shù)據(jù)鏈路層傳遞，因此不易遭受欺騙或DoS 攻擊。

圖7 ENSP 拓?fù)渲墟溌樊惓Ｇ闆r下子節(jié)點(diǎn)1 第一平面tracert 路徑

OSPF 報(bào)文基于IP 之上封裝的，容易遭受IP欺騙或DoS 攻擊。以往的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過程中，IS-IS協(xié)議在前期主要應(yīng)用于OSI 協(xié)議棧，在IP 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用較少，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和管理人員對(duì)其了解掌握的較少。隨著集成IS-IS 的普及，越來越多的新建網(wǎng)絡(luò)選用IS-IS 協(xié)議作為骨干IGP 路由協(xié)議。后續(xù)新建或改造的專用業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)建議可以選擇IS-IS 協(xié)議作為骨干IGP 路由協(xié)議。

3.4 BGP 協(xié)議

邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Border Gateway Protocol，BGP）是一種在自治系統(tǒng)AS 之間傳遞并選擇最佳路由的高級(jí)矢量路由協(xié)議。它為路由定義了多種屬性，并提供了靈活的路由選路規(guī)則和豐富的路由策略，主要具有如下特點(diǎn)。

（1）BGP 是一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，與OSPF、RIP、ISIS 等內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）不同，著眼點(diǎn)不在于發(fā)現(xiàn)和計(jì)算路由，而在于控制路由的傳播和選擇最佳路由；

（2）路由收斂時(shí)間相對(duì)較長，可以工作在非直連鄰居間，使用TCP 作為其傳輸層協(xié)議，提高了協(xié)議的可靠性；

（3）提供豐富的路由策略，能夠?qū)β酚蓪?shí)現(xiàn)靈活的過濾和選擇；

（4）一般應(yīng)用于大型、超大型運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和實(shí)施過程中，BGP 協(xié)議一般部署在以下網(wǎng)絡(luò)中：

（1）路由規(guī)模龐大且無法聚合；

（2）跨經(jīng)營實(shí)體，信息溝通不便利，信息加密傳輸；

（3）一個(gè)路由選擇域內(nèi)運(yùn)行了多種IGP 協(xié)議；

（4）IGP 協(xié)議無法提供相應(yīng)的工具來實(shí)施所需策略。

專用業(yè)務(wù)網(wǎng)對(duì)路由收斂時(shí)間要求較高，且路由規(guī)模相對(duì)較少，整個(gè)路由域由一個(gè)實(shí)體單位維護(hù)管理，可以方便部署一種IGP 協(xié)議，因此沒有部署B(yǎng)GP 協(xié)議的必要性。

3.5 結(jié)論

根據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)傳輸特點(diǎn)，綜合分析比對(duì)RIP、OSPF、IS-IS 和BGP 等路由協(xié)議的特點(diǎn)和應(yīng)用場景，得出如下結(jié)論。

（1）RIP 協(xié)議由于協(xié)議設(shè)計(jì)缺陷和路由傳遞對(duì)帶寬的占用較大，不適用于本專用業(yè)務(wù)網(wǎng)；

（2）BGP 協(xié)議一般應(yīng)用于超大型運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，且配置前要求網(wǎng)絡(luò)IGP 路由配置正確，給網(wǎng)絡(luò)設(shè)備帶來了額外負(fù)擔(dān)，收斂時(shí)間較長，不適用于本專用業(yè)務(wù)網(wǎng)；

（3）OSPF 和IS-IS 協(xié)議同為鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，使用最短路徑算法計(jì)算路由，收斂速度快，鏈路故障情況下的代通時(shí)間最短為2 ms 左右。層次化多區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，占用帶寬少，路由控制策略雖然沒有矢量路由協(xié)議豐富，但也能滿足常用需求。針對(duì)實(shí)際應(yīng)用中可能存在的問題，可以通過合適的參數(shù)設(shè)置加以解決，因此較適用于本專用業(yè)務(wù)網(wǎng)；

（4）針對(duì)特殊的、臨時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，路由協(xié)議策略無法滿足需求時(shí)，可以臨時(shí)采用策略路由的方式進(jìn)行設(shè)置。但是，由于策略路由是本地有效的且協(xié)議無關(guān)組播（Protocol Independent Multicast，PIM）等組播路由協(xié)議也無法基于它生成組播路由表，因此不建議大量使用。

4 結(jié)語

某專用業(yè)務(wù)網(wǎng)承載了專用業(yè)務(wù)系統(tǒng)眾多重要業(yè)務(wù)信息的傳輸任務(wù)，其骨干鏈路的可靠性是任務(wù)完成的基本前提?？紤]到后續(xù)高密度、新型號(hào)任務(wù)態(tài)勢(shì)下業(yè)務(wù)傳輸需求多樣化、鏈路資源保障難度大等實(shí)際情況，采用動(dòng)態(tài)路由協(xié)議可以在短時(shí)間內(nèi)完成鏈路資源動(dòng)態(tài)調(diào)整情況下的主備路徑切換，實(shí)現(xiàn)新增業(yè)務(wù)“入網(wǎng)即通”、故障鏈路“即刻切換”的高可靠、高性能骨干數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，由于動(dòng)態(tài)路由協(xié)議運(yùn)行較為復(fù)雜，一定程度上增加了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和配置的復(fù)雜度，對(duì)崗位人員的能力水平提出了一定的要求。