GR是Graceful Restart（平滑重啟）的簡稱，是一種在協(xié)議重啟時(shí)保證轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)不中斷的機(jī)制。

GR機(jī)制的核心在于：當(dāng)某設(shè)備進(jìn)行協(xié)議重啟時(shí)，能夠通知其周邊設(shè)備在一定時(shí)間內(nèi)將到該設(shè)備的鄰居關(guān)系和路由保持穩(wěn)定。在協(xié)議重啟完畢后，周邊設(shè)備協(xié)助其進(jìn)行信息（包括支持GR的路由/MPLS相關(guān)協(xié)議所維護(hù)的各種拓?fù)洹⒙酚珊蜁?huì)話信息）同步，在盡量短的時(shí)間內(nèi)使該設(shè)備恢復(fù)到重啟前的狀態(tài)。在整個(gè)協(xié)議重啟過程中不會(huì)產(chǎn)生路由振蕩，報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)路徑也沒有任何改變，整個(gè)系統(tǒng)可以不間斷地轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。這個(gè)過程即稱為平滑重啟。

GR基本概念
配置了GR功能的設(shè)備稱為“具備GR能力”的設(shè)備。具備GR能力的設(shè)備在協(xié)議重啟時(shí)，能實(shí)現(xiàn)平滑重啟，保證轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)不中斷；而不具備GR能力的設(shè)備在協(xié)議重啟時(shí)，則只能遵循普通的重啟過程。GR中涉及到的基本概念如下：

GR Restarter
GR重啟路由器，指由管理員或故障觸發(fā)而協(xié)議重啟的設(shè)備，它必須具備GR能力。

GR Helper
即GR Restarter的鄰居，能協(xié)助重啟的GR Restarter保持路由關(guān)系的穩(wěn)定，它也必須具備GR能力。

GR Session
GR會(huì)話，是GR Restarter和GR Helper之間的協(xié)商過程。包括協(xié)議重啟通告，協(xié)議重啟過程中的信息交互等。通過該會(huì)話，GR Restarter和GR Helper可以掌握彼此的GR能力。

GR Time
GR時(shí)間，是GR Restarter和GR Helper協(xié)商建立一個(gè)會(huì)話所用的時(shí)間。當(dāng)某GR路由器發(fā)現(xiàn)鄰居路由器處于down狀態(tài)時(shí)，將在該時(shí)間內(nèi)仍保留其發(fā)出的拓?fù)浠蚵酚尚畔ⅰ?/p>

GR通訊過程
在網(wǎng)絡(luò)中配置一個(gè)設(shè)備為GR Restarter，該設(shè)備與其GR Helper必須支持GR或具備GR能力。這樣當(dāng)GR Restarter重啟時(shí)，其GR Helper就可以感知它的重啟進(jìn)程。GR Restarter與GR Helper的作用是相互的。在某些情況下，GR Restarter與GR Helper的位置和作用可以互換。

OSPF GR技術(shù)：
一臺(tái)路由器的OSPF協(xié)議重啟之后，會(huì)發(fā)送Hello報(bào)文以發(fā)現(xiàn)鄰居，而鄰居路由器因?yàn)橹耙呀?jīng)和該路由器建立有鄰居關(guān)系，因此收到該Hello報(bào)文之后就會(huì)把該路由器從鄰居列表中刪除，斷開與該路由器的鄰居關(guān)系，并通知其他路由器。當(dāng)該路由器與鄰居路由器重新建立OSPF鄰居關(guān)系后，會(huì)重新同步所有的路由信息數(shù)據(jù)，而周邊路由器也需要重新進(jìn)行路由計(jì)算，這樣就會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)的路由振蕩以及轉(zhuǎn)發(fā)中斷，對(duì)于一個(gè)大型網(wǎng)絡(luò)，尤其是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，這些路由振蕩和轉(zhuǎn)發(fā)中斷是不可容忍的。
如何能使協(xié)議重啟而不引起網(wǎng)絡(luò)振蕩和轉(zhuǎn)發(fā)中斷呢？由于分布式設(shè)備的控制與轉(zhuǎn)發(fā)是分開的，主控板負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)備的控制與管理，包括協(xié)議運(yùn)行和路由計(jì)算，而接口板則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。這樣當(dāng)發(fā)生主備倒換或協(xié)議重啟時(shí)，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)仍然可以不中斷進(jìn)行。

同時(shí)，如果在重啟期間周邊設(shè)備能維持鄰居關(guān)系不變并保持路由穩(wěn)定，并且在設(shè)備重啟后能協(xié)助設(shè)備進(jìn)行路由信息同步，在盡量短的時(shí)間內(nèi)使得本設(shè)備的路由信息恢復(fù)到重啟前的狀態(tài)，那么就可以保持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞€(wěn)定，不引起網(wǎng)絡(luò)路由振蕩。
為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，OSPF路由協(xié)議進(jìn)行了擴(kuò)展，即OSPF GR。通過OSPF GR，可以避免網(wǎng)絡(luò)的路由振蕩及轉(zhuǎn)發(fā)中斷。

技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：
?保證協(xié)議重啟或主備切換過程中轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)不中斷

?減少協(xié)議重啟或主備切換時(shí)路由振蕩對(duì)全網(wǎng)的影響

?減少單點(diǎn)故障，提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性

IETF標(biāo)準(zhǔn)OSPF GR實(shí)現(xiàn)機(jī)制
對(duì)OSPF協(xié)議做了如下擴(kuò)展：增加一種9類Opaque LSA――Grace LSA，用以在GR Restarter重啟時(shí)，通知周邊鄰居進(jìn)入GR Helper流程。
LSA格式：

Grace Period TLV：Type取值為1，長度為4字節(jié)，表示鄰居設(shè)備進(jìn)入GR Helper處理流程的最長保持時(shí)間。如果超過這段時(shí)間GR Restarter還沒有完成GR處理流程，則周邊鄰居不再擔(dān)任GR Helper角色。該TLV是Grace LSA必須攜帶的。

Graceful Restart Reason TLV：Type取值為2，長度為1字節(jié)，告知鄰居設(shè)備GR Restarter的重啟原因。Value取值為0表示原因未知，取值為1表示軟件重啟，取值為2表示軟件重新加載（升級(jí)），取值為3表示GR Restarter進(jìn)行主備倒換。Grace LSA中必須攜帶該TLV。

IP Interface Address TLV：Type取值為3，長度為4字節(jié)，用來告知發(fā)送Grace LSA的接口的IP地址，在網(wǎng)絡(luò)上需要用該IP地址來唯一標(biāo)識(shí)一臺(tái)重啟設(shè)備。

假設(shè)Router A和Router B原來有穩(wěn)定的OSPF鄰居關(guān)系，并且Router A使能了GR能力，此時(shí)Router A重啟，將按照以下的流程進(jìn)行路由信息交互。

(1)Router A重啟之后向Router B發(fā)送Grace LSA。

(2)Router B收到Router A發(fā)出的Grace LSA后，會(huì)維持與Router A的鄰居關(guān)系不變。

(3)Router A 與Router B進(jìn)行Hello報(bào)文與DD報(bào)文交互和LSDB同步。由于GR過程中不能生成LSA，所以在LSDB同步過程中，如果Router A從Router B收到自己產(chǎn)生的LSA，直接存儲(chǔ)下來并置上Stale標(biāo)志。

(4)完成LSDB的同步之后，Router A發(fā)送Grace LSA（Grace Period TLV的Type值為0）通知Router B結(jié)束GR流程。Router A進(jìn)入正常OSPF流程，然后Router A重新生成LSA，并刪除那些置了Stale標(biāo)志而又沒有被重新生成的LSA。

(5)Router A在恢復(fù)所有路由信息后重新進(jìn)行路由計(jì)算，重新刷新FIB表。
非IETF標(biāo)準(zhǔn)OSPF GR實(shí)現(xiàn)機(jī)制
與IETF標(biāo)準(zhǔn)的OSPF GR相比，非IETF標(biāo)準(zhǔn)GR主要是通過下面兩個(gè)能力擴(kuò)展來支持OSPF GR：
Link-Local Signaling（LLS）：OSPF本地鏈路通告擴(kuò)展，用來標(biāo)識(shí)當(dāng)前路由器和其他路由器進(jìn)行一些可選信息的通信。
Out-of-band LSDB Resynchronization（OOB）：帶外的LSDB重新同步，完成無鄰接關(guān)系變化的LSDB重新同步。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的GR技术介绍-ielab的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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