「ISIS」- I-SPF,Incremental SPF(针对节点变化的场景)

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问题描述

针对使用 SPF 算法进行路由计算:当网络拓扑中有一个节点发生变化时,SPF 算法需要重新计算网络中的所有节点,计算时间长,占用过多的 CPU 资源,影响整个网络的收敛速度。

解决方案

I-SPF 改进 SPF 算法,除了第一次 SPF 计算时需要计算全部节点外,之后每次都通过 I-SPF 计算受到影响的节点,而最后生成的最短路径树与原来的算法所计算的结果相同,大大降低了CPU 的占用率,提高了网络收敛速度。

原理简述

当网络拓扑改变的时候,只对受影响的节点进行路由计算,而不是对全部节点重新进行路由计算,从而加快路由的计算。

应用场景

在 ISIS 网络中,I-SPF 和 PRC 结合使用:
1)如果 I-SPF 计算后的最短路径树改变,PRC 会只处理那个变化的节点上的所有叶子(路由)。
2)如果经过 I-SPF 计算后的最短路径树并没有变化,则 PRC 只处理变化的叶子信息。比如一个节点使能一个 ISIS 接口,则整个网络拓扑的最短路径树是不变的,这时 PRC 只更新这个节点的接口路由,从而节省 CPU 占用率。

场景介绍

某网络运行 ISIS,网络收敛后,如图所示是以 R1 为根的最短路径树:
1)此时 R1 访问节点 R5 时,通过「R1 下行链路的出接口,R3 上行链路接口的 IP 地址」到达该目的地;
2)R5 下游新增设备 R6,R6 开启 ISIS,即 ISIS 网络内有新增网络节点。

在路由计算中,节点则代表路由器,叶子代表路由,I-SPF 只处理变化的节点信息。

I-SPF 计算:
R5 和 R6 全网泛洪 LSP,包含新增邻居关系。
R1 收到该 LSP 后会对变化的节点 R5 和 R6 进行 I-SPF 计算,生成新的最短路径树节点,而其他节点不变。
因此 R1 访问节点 R5 和 R6 时,通过「R1 下行链路的出接口,R3 上行链路接口的 IP 地址」到达该目的地。

配置案例

I-SPF 是个特性,不需要单独配置;