OSPF協(xié)議中虛鏈路技術(shù)在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中所起的保護作用探討

摘 要：OSPF協(xié)議是一種廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)網(wǎng)中的IGP協(xié)議，其本身的不計算環(huán)路路由的思想，需要對整個數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)進行區(qū)域劃分。現(xiàn)實情況中往往會出現(xiàn)邏輯規(guī)劃區(qū)域與實際中物理鄰接不同，造成某些非骨干區(qū)域需要通過虛鏈路技術(shù)跨過其他非骨干區(qū)域建立一條邏輯隧道與骨干區(qū)域發(fā)生聯(lián)系。我們利用此種建立隧道跨區(qū)域思想，可以加強調(diào)度數(shù)據(jù)某些部分的網(wǎng)絡(luò)保護機制，使得在檢修狀態(tài)下，仍然可使網(wǎng)絡(luò)滿足N-2風險。

關(guān)鍵詞：OSPF協(xié)議；調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)；保護作用

1 OSPF協(xié)議技術(shù)概述

開放最短路徑優(yōu)先（Open Shortest Path First，OSPF）是一種廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)網(wǎng)中常見路由協(xié)議，其核心思想是基于鏈路狀態(tài)做出路由選擇，同時由于其沒有路由器跳數(shù)限制、支持可變長子網(wǎng)掩碼、在鏈路狀態(tài)改變時即可觸發(fā)更新、收斂速度快等特點，往往被選為大型網(wǎng)絡(luò)IGP協(xié)議。對于大型網(wǎng)絡(luò)來說，龐大的路由條目數(shù)，核心層面路由器CPU的處理能力，往往成為制約路由協(xié)議選擇的關(guān)鍵因素。為了應(yīng)對上述問題，OSPF協(xié)議采取了劃分區(qū)域的策略。

在整個OSPF自制系統(tǒng)內(nèi)，不同數(shù)量的路由器通常根據(jù)地理位置被劃分成多個區(qū)域。在各自區(qū)域內(nèi)，路由器之間通過Type1型LSA傳遞路由信息，從而得知域內(nèi)路由拓撲。而在不同區(qū)域間，路由信息又是通過Type3型LSA傳遞路由信息。同一個域內(nèi)，基于鏈路狀態(tài)算法的路由器不會產(chǎn)生路由環(huán)路。但各個區(qū)域之間需要交換路由信息，如果不對區(qū)域之間加以約束，路由信息在各個不同區(qū)域之間轉(zhuǎn)發(fā)，很難避免出現(xiàn)路由環(huán)路。正是為了防止路由環(huán)路的出現(xiàn)，OSPF中特別定義了一個特殊區(qū)域稱之為骨干區(qū)域（area 0），任何區(qū)域間的路由交換信息都需要通過骨干區(qū)域來進行，換言之任何來自于其他區(qū)域的路由信息都是從骨干區(qū)域（area 0）獲取。由此，各非骨干區(qū)域均需與骨干區(qū)域直連，以交換路由信息。

2 OSPF協(xié)議中虛鏈路技術(shù)概念

就如同在OSPF定義一樣，每一個非骨干區(qū)域需與骨干區(qū)域直連，但在現(xiàn)實的運維過程中可能出現(xiàn)業(yè)務(wù)割接或者隨區(qū)域內(nèi)的路由器數(shù)量逐步累加而導致重新對OSPF區(qū)域劃分的需求，此時出現(xiàn)了常規(guī)區(qū)域不能與骨干區(qū)域直連的現(xiàn)象。為了滿足OSPF非骨干區(qū)域必須與骨干區(qū)域的相連條件，虛鏈路技術(shù)應(yīng)運而生。

現(xiàn)網(wǎng)運行的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)，如果是規(guī)劃得當，通常不存在非骨干區(qū)域與骨干區(qū)域無法直接相連的情況，實際的規(guī)劃設(shè)計中也是依照物理位置就近劃分區(qū)域并與骨干區(qū)域建立連接，一般不會規(guī)劃無法與骨干區(qū)域產(chǎn)生直接聯(lián)系的區(qū)域。但是通過非鄰接區(qū)域使用虛鏈路技術(shù)可與骨干區(qū)域間接產(chǎn)生聯(lián)系這一特性，可以為我們在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中鏈路提供額外保護，以及在某條數(shù)據(jù)鏈路處于檢修狀態(tài)的情況下，仍然能讓其業(yè)務(wù)承受N-2風險。

3 探討OSPF協(xié)議虛鏈路技術(shù)在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中的應(yīng)用

圖1 虛鏈路技術(shù)在調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中應(yīng)用

云南電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中Area 0的包括各核心層（省調(diào)1、省調(diào)2、大理變、廠口變、墨江變、七甸變）節(jié)點路由器廣域網(wǎng)接口；各匯聚層節(jié)點路由器（昆明地區(qū)的為昆明地調(diào)，紅河地區(qū)為500kV通寶變）上連核心層節(jié)點路由器的互聯(lián)接口。

Area 1包括昆明地區(qū)站點A的接入路由器以及匯聚路由器中與接入路由器的互聯(lián)接口。

Area 11包括紅河地區(qū)站點B的接入路由器以及匯聚路由器中與接入路由器的互聯(lián)接口。

現(xiàn)網(wǎng)中，接入路由器至匯聚路由器1和2是以“口”字連接，是分別連向了該區(qū)域的匯聚路由器1和2，而在接入路由器與匯聚路由器兩條鏈路中，其相應(yīng)的傳輸通道，是采用兩套獨立的傳輸網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備，充分保障了接入路由器與匯聚路由器之間的鏈路安全性。但若是其中一條鏈路處于檢修、或者故障狀態(tài)，另外一條鏈路如果再次出現(xiàn)問題，將會導致該站點所有調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷。

為了防范單一電路再次中斷的可能性或者一條鏈路處于檢修狀態(tài)的情況下保證鏈路N-2，我們可以利用虛電路技術(shù)滿足要求。假如昆明地調(diào)1至站點1的鏈路中斷，我們可以在站點A的的路由器2（area1）上與紅河地區(qū)（area11）的站點B建立連接。緊接著在AREA 11區(qū)域中配置虛電路，讓站點A的路由器能夠通過AREA 1-AREA 11-AREA 0這樣一個迂回路徑與骨干區(qū)域產(chǎn)生聯(lián)系，使得單一鏈路的站點此時仍然滿足兩條路徑可用。

當然，由于涉及到新建站點A與站點B新建物理連接，需要派人到現(xiàn)場進行跳線自然是不可避免，而對于承載通道的選擇，也要盡量選擇兩個地區(qū)網(wǎng)的對接電路，因為在“口”字形鏈路中一條電路中斷，往往是由于省級傳輸網(wǎng)電路檢修、故障造成。如果是通過再次通過省網(wǎng)傳輸實現(xiàn)物理連接的承載，可靠性不一定得到保障。此處建議使用兩個地區(qū)的傳輸網(wǎng)絡(luò)對接實現(xiàn)。

4 結(jié)束語

目前云南電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)中，各接入站端至匯聚路由器的連接主要由兩條鏈路保證。這兩條在鏈路通常情況分別由兩套獨立的省級傳輸網(wǎng)設(shè)備上承載。當其中一條鏈路出現(xiàn)故障或者檢修情況下，目前情況下是將網(wǎng)絡(luò)流量全部轉(zhuǎn)移至剩下的通道上，這樣無疑使得單鏈路接入站點的調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)中斷的可能性大大增強。而如果要運用文章所提到的虛鏈路技術(shù)，主旨即在原來兩條通道的基礎(chǔ)上利用地區(qū)網(wǎng)對接新增第三條通道，將使得通道處于故障或檢修N-1狀態(tài)下，仍然可以承受通道再次中斷。此方法不但加強了調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)接入層至匯聚層間網(wǎng)路健壯度，同時也為處于故障或檢修狀態(tài)下仍然滿足N-2提供了一種新的解決方案。

參考文獻

[1]東華軟件.云南電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)詳細設(shè)計及實施方案[Z].2010.

[2]H3C產(chǎn)品技術(shù)介紹.OSPF區(qū)域與路由聚合[Z].

作者簡介：程濤（1986-），就職于云南電網(wǎng)公司電力調(diào)度控制中心，助理工程師，通信調(diào)度員。