关键词：高性能路由器；集成IS-IS协议；路由稳定性
1前言
集成IS AS - IS (IntermediateSystemtoIntermediateSystem)协议是一种域路由协议，通过与其他路由器在自治系统中交互已知路由信息，学习自治系统网络拓扑结构;通过路由器在自主系统边界处注入其他自主系统的路由信息，可以获得整个互联网的路由信息。is-is使用的协议包如下:点对点HELLO包;网络你好包;链路状态协议包(LSP);全序列号协议包(CSNP);部分序列号协议包(PSNP)。HELLO包用于发现、建立和维护邻居关系，而LSP、CSNP和PSNP主要用于链路状态信息的交换、更新和扩散。路由软件的稳定性主要与处理器对协议包的及时处理负荷和路由抖动因素有关。如果处理器在路由信息处理上的负载较高，则意味着网络稳定性不够，当网络上出现突发流量时，就会出现问题。路由抖动是由于网络的不稳定性导致的连续路径替换，不仅会产生过多的链路状态包，而且会增加SPF计算的次数。研究了集成IS - IS系统的路由稳定性，提出了优化改进方案。
2.集成IS-IS协议链路状态数据包处理
2.1抑制不稳定链路LSP的产生
当IS生成一个新的LSP时，它会向外扩展，刷新原来的链路状态通知，这将导致网络中一系列数据包的发送和接收过程以及路由的重新计算。如果这种新的LSP生成过于频繁，无疑会增加整个网络的传输和处理负担。当IS中的端口处于不稳定状态，并且频繁使用上/下端口时，就会出现此问题。一种更简单的方法是设置最小的本地LSP生成间隔(比如30秒)，这意味着在一个LSP生成之后，下一个LSP生成将等待间隔超时。如果本地IS状态在这个时间间隔内发生了变化，并且应该生成一个新的LSP通知，那么将设置一个更改标志，并设置间隔超时，并且这个标志将触发新的LSP。如果在此期间有多个状态更改，则在间隔超时之后，IS将检查每个端口和其他路由信息，最后的状态结果将包含在新生成的LSP中。
2.2最大LSP序列号的高效处理
LSP序列号表示产生本地LSP的序列，也是比较新旧LSP的重要参数。序列号为4字节，协议要求产生1到最大值的LSP序列号。当序列号最大化时，本地IS需要强制重置，重启后序列号再次从1开始。为了保证网络中原始的最大序列号LSP可以被所有IS从数据库超时中清除，本地IS应该在足够的延迟下重新启动。如果LSP保持1200秒，加上60秒的零生存期，那么本地IS必须等待至少1260秒才能重新启动。序列号重置,另一个更有效的治疗方法可以采用:最大化序列号时,当地是主动进行时效处理的时候,也就是说,产生一个新的太阳能发电,其序列号是最大化和剩下的生活时间设置为0,蔓延到所有网络接口。在其他网络接收到这个LSP后，根据协议，用最大序列号LSP清理数据库，只保留LSP的一个摘要，同时开始零生命周期。在零寿命超时之后，LSP将被完全删除。这使得local在重新开始生成序列号为1的新LSP之前，可以等待更长一点的零生存期超时。与前一种方法相比，该方法的等待时间明显缩短，且路由软件尚未成熟。
3集成IS-IS协议链路状态数据包交互研究
LSP重复广播发生无论何时也有类似的链路状态数据库和一些不同于说。当DISA广播CSNP,多个non-dis路由器所有找到的区别自己和LSP DIS和问题之间的链路状态数据库更新另一方或本地链路状态数据库同时形成不必要的重复播放。当新启动的路由器被选为DIS时，这种情况更加明显。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了避免或减少这种重复，一种可行的方法是采用随机延迟策略。在收到DIS的CSNP包后，如果非DIS需要响应，则需要等待一段随机时间后再发送LSP。在这段时间内，如果LSP广播，其他非dis接收歧视不需要进行相同的广播，有效减少了数据包的重复传输。随机等待时间越长，同时响应多个请求的概率越小，重复发送的可能性越小，但平均响应时间越长。随机延迟等待策略可以有效地减少或避免重复广播在局域网上的出现，但这并不意味着允许最大等待时间尽可能长。当n值较大时，重复广播的减少没有明显的改善，但延迟仍按比例增加。响应延迟的增加会影响网络中链路状态包的同步和扩散，影响协议的性能。因此，最大允许的等待时间不应该太长，小于CSNP的传输周期(10秒)，以便在下一个CSNP到来之前完成同步过程。
4集成IS-IS协议LSP重传问题
在点对点链路上，IS发出LSP包后，对方根据接收到的LSP更新数据库，确认后返回PSNP。在收到确认后，发送方应清除此链接上LSP发送标志的SRM。否则，LSP将再次发送，直到收到对方的确认。有两种可能:一种是LSP在接收到应答之前重复太多次，另一种是如果对方没有回复，LSP可能在邻接关系中断之前发送多次。在协议信息流引起网络拥塞的时期，LSP的重复重传是造成网络拥塞的主要原因之一。LSP的重传速率可以通过指数规避算法动态调整，从而降低网络的负载，使网络尽快恢复正常。也可以减少重传在发生故障的另一边。
4.1基于未确认的LSP数量检测算法
如果一个路由器被控制信息阻塞，它的邻居似乎不知道。但是，可以从路由器中无法识别的lsp的数量隐式地检测到它。如果这个值超过了某个“最大阈值”，则应该使用指数避免算法逐步降低LSP发送到路由器的速率，但不应低于最低速率。如果未确认的LSP数量下降到“最小阈值”，则应使用指数后退算法逐步增加LSP发送到路由器的速率，但不应超过最大速率。该算法独立应用于每个邻居，适用于IS - IS单播LSP包发送给邻居。
4.2重传时间间隔设置对网络的影响
当网络处于LSP拥塞状态时，会影响协议包的传输。如果传输延迟超过了设定的重传间隔，可能会导致邻居的失败或LSP包的重传。实验模拟了在网络出现LSP拥塞时，重传间隔参数不同的情况下，3分钟内某个网络接口收发协议包的总数。可以看出，当网络出现LSP拥塞时，适当扩展重传间隔参数可以减少网络中传输协议包的数量，使网络能够尽快摆脱LSP拥塞，恢复正常。
5结束语
在高性能路由器集成is-is协议研究的基础上，研究了集成is-is协议的路由稳定性，并针对相关问题提出了改进方案。本文通过对协议包处理流程的优化，有效地减少了不稳定链路上LSP的产生，有效地解决了最大LSP序列号的问题。通过理论分析，得到了LSP相互作用的优化方案，并利用未确定的LSP检测机制研究了减少LSP重传的问题。
参考文献
[1]余思淼.高性能路由器技术体系、关键问题及发展趋势[J].电子技术与软件工程,2016(18):25.
[2]杨利.试析高性能计算机互联网路由器的设计[J].科技与创新,2016(15):92+94.
[3]杨利.刍议高性能高阶路由器交换结构的设计[J].科技展望,2016,26(19):131+133.
[4]川科.四川省“高性能路由器”实现高性价比和高可靠性[J].军民两用技术与产品,2015(07):24.
[5]于灏,付方发,路禹,王进祥.高性能路由器中CAM控制器的设计[J].微电子学与计算机,2015,32(02):42-46.
[6]王琳.高性能路由器流量管理策略的研究与实现[D].武汉邮电科学研究院,2015.
[7].阿尔卡特朗讯推出全新紧凑型高性能边缘路由器[J].电信技术,2014(12):36.
论文作者:王坤林
论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期
论文发表时间:2019/12/9
标签：路由论文; 序列号论文; 协议论文; 路由器论文; 网络论文; 高性能论文; 链路论文; 《城镇建设》2019年20期论文;