隨著運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)ALL IP的演進(jìn)飘蚯，LTE對IP網(wǎng)絡(luò)流量的快速倒換也提出了更高的要求，新的架構(gòu)需要在小于50ms的時間內(nèi)完成業(yè)務(wù)的倒換，Remote LFA技術(shù)是當(dāng)前主流的解決方案踩蔚。
一、目前的IP網(wǎng)絡(luò)囱嫩，在某個節(jié)點(diǎn)故障后實(shí)現(xiàn)流量的切換有兩種方式：
- 路由快速收斂：節(jié)點(diǎn)故障后五督，路由協(xié)議重新收斂，流量按照新計算出來的路徑轉(zhuǎn)發(fā)，流量切換速度比較慢。以O(shè)SPF/ISIS鏈路狀態(tài)路由協(xié)議來說，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障后庇绽，會經(jīng)歷幾個步驟：檢測到故障，產(chǎn)生鏈路狀態(tài)更新橙困，泛洪到整個網(wǎng)絡(luò)瞧掺，重新計算路由表安裝進(jìn)FIB表。這樣的收斂速度是很慢的凡傅，通常在1S以上了辟狈，為了加快IGP路由協(xié)議的收斂速度，可以利用BFD快速檢測關(guān)聯(lián)路由協(xié)議來加速收斂夏跷，但是速度依然在幾百毫秒哼转。
- IP FRR方式：在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障前就計算出一條備份路徑，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障時快速切換流量槽华，切換速度50ms以內(nèi)壹蔓。早期LFA IP FRR是基于2008年發(fā)布的RFC5286來實(shí)現(xiàn)的，但是只有部分節(jié)點(diǎn)可以計算出備份路徑猫态；后來RLFA IP FRR基于2015年發(fā)布的RFC7490來實(shí)現(xiàn)佣蓉，可以實(shí)現(xiàn)大部分網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以計算出備份路徑
二披摄、IP FRR：Loop-Free Alternates（LFA）
基于SPF算法，計算出備份路徑勇凭，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)故障時疚膊，快速切換流量到備份路徑，無需等待路由收斂虾标。以RFC5286第三頁舉的這個例子為例：
A neighbor N can provide a loop-free alternate (LFA) if and only if ：Distance_opt(N, D) < Distance_opt(N, S) + Distance_opt(S, D)
特別注意寓盗，這里是a neighbor不是remote neighbor，所以RFC5286計算出來的LFA永遠(yuǎn)是S的相連的鄰居LFA是基于SPF算法的璧函，所有路由器都有整個區(qū)域的路由器的鏈路狀態(tài)信息傀蚌，路由器S根據(jù)SPF算法計算出到目的路由器D的主用下一條是E，然后再計算上面的不等式：
- Distance_opt(N, D) < Distance_opt(N, S) + Distance_opt(S, D)發(fā)現(xiàn)3<8+9不等式成立柳譬，選擇N為loop-free alternate喳张，也就是備份下一跳续镇。
- Distance_opt(N, D)：備份下一跳到目的節(jié)點(diǎn)的cost值
- Distance_opt(N, S)：備份節(jié)點(diǎn)到始發(fā)節(jié)點(diǎn)的cost值
- Distance_opt(S, D)：始發(fā)節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的cost值
無意間在網(wǎng)上找了一本書美澳，里面的一個列子也挺好《MPLS in the SDN Era》
PE4為始發(fā)節(jié)點(diǎn)，P1為目的節(jié)點(diǎn)：
- 主用路徑計算摸航。始發(fā)節(jié)點(diǎn)根據(jù)SPF算法計算出到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)P1的最短路徑：PE4->P2->PE2->PE1->P1制跟，cost為550，P2為主用下一跳
- 備用路徑計算酱虎。始發(fā)節(jié)點(diǎn)還有3個鄰居P6雨膨，P5，PE3读串，分別計算是否滿足不等式聊记，最終滿足不等式的為P5，作為備用下一跳：
P6：Distance_opt(P6, P1) < Distance_opt(P6, PE4) + Distance_opt(PE4, P1)恢暖，750(P6->PE4->P2->PE2->PE1->P1)<200(P6->PE4)+550(PE4->P2->PE2->PE1->P1)等式不成立排监，P6不能作為LFA
P5：Distance_opt(P5, P1) < Distance_opt(P5, PE4) + Distance_opt(PE4, P1)，600(P5->P3->P1)<100(P5->PE4)+550(PE4->P2->PE2->PE1->P1)等式不成立杰捂，P5作為LFA
PE3：顯然也不滿足
LFA存在的問題：
- 必須得滿足不等式才可以作為LFA舆床，只能保證一部分節(jié)點(diǎn)有LFA
- 對于環(huán)形組網(wǎng)會出現(xiàn)micro loop。還是以RFC5286舉例
部署了LFA后嫁佳，到目的節(jié)點(diǎn)D挨队，起始節(jié)點(diǎn)S和節(jié)點(diǎn)N是互為LFA的，但是如果節(jié)點(diǎn)E失效蒿往，節(jié)點(diǎn)S回把流量轉(zhuǎn)發(fā)給LFA N盛垦，節(jié)點(diǎn)N又回把流量轉(zhuǎn)發(fā)給LFA S，形成nicro loop
三瓤漏、IP FRR：Remote Loop-Free Alternate（RLFA）
LFA計算出來的備份下一跳永遠(yuǎn)是他的直連鄰居腾夯，RLFA通過tunnel技術(shù)省撑，將遠(yuǎn)端的PQ節(jié)點(diǎn)作為備份下一跳， 使得LFA做了很好的擴(kuò)展俯在，能夠保證更多的節(jié)點(diǎn)有備份下一跳
幾個概念竟秫，以RFC7490第四頁拓?fù)錇槔琒->E為需要保護(hù)的鏈路跷乐，對于S節(jié)點(diǎn)：
- P-Space：S節(jié)點(diǎn)能夠到達(dá)的這些節(jié)點(diǎn)的集合肥败，基于SPF算法S節(jié)點(diǎn)到達(dá)這些節(jié)點(diǎn)的最短路徑不經(jīng)過保護(hù)鏈路S->E，排除掉等價路徑經(jīng)過保護(hù)鏈路S->E的節(jié)點(diǎn)愕提。上面的拓?fù)渲蠸基于SPF算法到達(dá)A馒稍，B，C節(jié)點(diǎn)的路徑可以不經(jīng)過保護(hù)鏈路S->E浅侨，但是S到C的一條等價路徑S->E->D->C經(jīng)過了保護(hù)鏈路纽谒，所以C不能算作P-Space
- Q-Space：能夠到達(dá)E節(jié)點(diǎn)的這些節(jié)點(diǎn)的集合，基于SPF算法能到達(dá)E的這些節(jié)點(diǎn)的最短路徑不經(jīng)過保護(hù)鏈路S->E如输，排除掉等價路徑經(jīng)過保護(hù)鏈路S->E的節(jié)點(diǎn)鼓黔。上面拓?fù)渲蠦，C不见，D節(jié)點(diǎn)基于SPF算法到達(dá)E節(jié)點(diǎn)的路徑可以不經(jīng)過保護(hù)鏈路S->E澳化，但是B節(jié)點(diǎn)有一條等價路徑經(jīng)過了保護(hù)鏈路S->E，所以Q-Space是C稳吮，D
- PQ點(diǎn):P-Space和Q-Space的交集就是PQ點(diǎn)缎谷。當(dāng)算不出PQ點(diǎn)的時候，就需要運(yùn)行Extended P-space來進(jìn)一步計算灶似。
- Extended P-space：再次以S節(jié)點(diǎn)的鄰居A為根節(jié)點(diǎn)來計算出P-Space為B列林，C，那么最終的Extended P-space為A酪惭，B希痴，C，由于Q-Space為C撞蚕，D润梯，所以交集為C，C為節(jié)點(diǎn)S到E鏈路的PQ點(diǎn)甥厦，作為RLFA纺铭。
RLFA的設(shè)計思想：選擇這么一個PQ節(jié)點(diǎn)作為RLFA，源節(jié)點(diǎn)S與RLFA之間建立tunnel刀疙，在不經(jīng)過需要保護(hù)鏈路的前提下舶赔，源節(jié)點(diǎn)S首先通過屬于P-Space LSP將流量轉(zhuǎn)發(fā)給它，然后它通過屬于Q-Space LSP將流量轉(zhuǎn)發(fā)給目的節(jié)點(diǎn)E谦秧，這樣以來竟纳，RLFA不再局限于LFA的苛刻條件撵溃，能夠保證更多的節(jié)點(diǎn)有RLFA，另外锥累，當(dāng)需要保護(hù)鏈路中斷缘挑，會首先把流量轉(zhuǎn)發(fā)給遠(yuǎn)端的PQ而不是直連鄰居，可以避免micro loop的出現(xiàn)桶略。
以《MPLS in the SDN Era》書中的例子语淘，S->E為需要保護(hù)的鏈路
- P-Space計算：PE1節(jié)點(diǎn)計算出到達(dá)PE2，P2际歼，P4惶翻，P6，PE4鹅心，PE3吕粗，P5節(jié)點(diǎn)的最短路徑不經(jīng)過保護(hù)路徑
- Q-Space計算：PE1節(jié)點(diǎn)計算出只有P5，P3節(jié)點(diǎn)到達(dá)P1節(jié)點(diǎn)不經(jīng)過保護(hù)鏈路
- PQ點(diǎn)：P-Space為PE2旭愧，P2颅筋，P4，P6榕茧，PE4垃沦，PE3客给，P5用押；Q-Space為P5，P3靶剑；PQ點(diǎn)為P5
