90、链路状态互联网路由域的分层聚类框架

链路状态互联网路由域的分层聚类框架

1. 引言

随着互联网用户数量的增长，可扩展性问题成为互联网服务提供商（ISP）面临的最具挑战性的网络运营问题之一。ISP 的竞争优势建立在路由效率之上，而可扩展性问题存在于互联网架构的每一层。例如，在 IP 路由层，随着网络规模的增加，路由信息的泛洪量会急剧增加。过度设计的常规做法既不能提供一种经济的路由可扩展性解决方案，也无法应对网络中不断增长的流量。

为了经济地管理这种可扩展性，ISP 通常将自己的网络（自治系统，AS）进行分层划分，分为本地分布区域和骨干网两层，从而限制路由信息交换的范围，解决主要的可扩展性问题。本文聚焦于链路状态（LS）路由协议的分层配置（HC）问题，如开放最短路径优先（OSPF）和中间系统 - 中间系统（IS - IS）协议。LS 路由协议适合分层结构的路由环境，并且由于其能够明确处理拓扑信息，在服务质量（QoS）环境中相对于其他路由协议具有优势，不仅在传统的基于 QoS 的 IP 网络中得到广泛应用，在使用异步传输模式（ATM）或多协议标签交换（MPLS）的高速网络中也很常见。

目前虽然已经有一些关于运行分层 LS 路由的最佳实践，但很少有文献系统地将这些经验发展成一个数学和计算机化的框架，以解决如何在各种约束条件下进行有效 HC 的问题。本文的目标是开发一种方法，在满足所有约束条件的同时，提供有效的 LS HC 配置，同时最小化不稳定运行的风险。

2. 链路状态路由域的分层配置

2.1 链路状态（LS）路由与分层配置（HC）

LS 路由，也称为拓扑技术，每个路由器通过链路状态通告（LSA）数据帧反复泛洪其相邻链路状态信息，从而跟踪整个网络的明确拓