IS-IS快速收敛特性

小乔

为了提高IS-IS网络的收敛，有快速收敛和按优先级收敛两种方式。快速收敛侧重于从路由的计算角度加快收敛速度；按优先级收敛侧重于从路由优先级角度提高网络性能。

快速收敛
IS-IS快速收敛是为了提高路由的收敛速度而做的扩展特性。它包括以下几个功能：

增量最短路径优先算法I-SPF（Incremental SPF）：是指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，从而加快了路由的计算。

在ISO10589中定义使用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，这种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。

I-SPF改进了这个算法，除了第一次计算时需要计算全部节点外，每次只计算受到影响的节点，而最后生成的最短路径树SPT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。

部分路由计算PRC（Partial Route Calculation）：是指当网络上路由发生变化的时候，只对发生变化的路由进行重新计算。

PRC的原理与I-SPF相同，都是只对发生变化的路由进行重新计算。不同的是，PRC不需要计算节点路径，而是根据I-SPF算出来的SPT来更新路由。

在路由计算中，叶子代表路由，节点则代表路由器。如果I-SPF计算后的SPT改变，PRC会只处理那个变化的节点上的所有叶子；如果经过I-SPF计算后的SPT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IS-IS接口，则整个网络拓扑的SPT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。

PRC和I-SPF配合使用可以将网络的收敛性能进一步提高，它是原始SPF算法的改进，已经代替了原有的算法。

智能定时器：在进行SPF计算和产生LSP的时候用到的一种智能定时器。该定时器首次超时时间是一个固定的时间。如果在定时器超时前，又有触发定时器的事件发生，则该定时器下一次的超时时间会增加。

改进了路由算法后，如果触发路由计算的时间间隔较长，同样会影响网络的收敛速度。使用毫秒级定时器可以缩短这个间隔时间，但如果网络变化比较频繁，又会造成过度占用CPU资源。SPF智能定时器既可以对少量的外界突发事件进行快速响应，又可以避免过度的占用CPU。通常情况下，一个正常运行的IS-IS网络是稳定的，发生大量的网络变动的几率很小，IS-IS不会频繁的进行路由计算，所以第一次触发的时间可以设置的非常短（毫秒级）。如果拓扑变化比较频繁，智能定时器会随着计算次数的增加，间隔时间也会逐渐延长，从而避免占用大量的CPU资源。

与SPF智能定时器类似的还有LSP生成智能定时器。在IS-IS协议中，当LSP生成定时器到期时，系统会根据当前拓扑重新生成一个自己的LSP。原有的实现机制是采用间隔时间固定的定时器，这样就不能同时满足快速收敛和低CPU占用率的需要。为此将LSP生成定时器也设计成智能定时器，使其可以对于突发事件（如接口Up/Down）快速响应，加快网络的收敛速度。同时，当网络变化频繁时，智能定时器的间隔时间会自动延长，避免过度占用CPU资源。

LSP快速扩散：此特性可以加快LSP的扩散速度。

正常情况下，当IS-IS收到其它路由器发来的LSP时，如果此LSP比本地LSDB中相应的LSP要新，则更新LSDB中的LSP，并用一个定时器定期将LSDB内已更新的LSP扩散出去。

LSP快速扩散特性改进了这种方式，使能了此特性的设备收到一个或多个较新的LSP时，在路由计算之前，先将小于指定数目的LSP扩散出去，加快LSDB的同步过程。这种方式在很大程度上可以提高整个网络的收敛速度。

按优先级收敛
IS-IS按优先级收敛是指在大量路由情况下，能够让某些特定的路由（例如匹配指定IP前缀的路由）优先收敛的一种技术。因此用户可以把和关键业务相关的路由配置成相对较高的优先级，使这些路由更快的收敛，从而使关键的业务收到的影响减小。通过对不同的路由配置不同的收敛优先级，达到重要的路由先收敛的目的，提高网络的可靠性。