GR是Graceful Restart（平滑重啟）的簡稱，是一種在協議重啟時保證轉發業務不中斷的機制。

GR機制的核心在于：當某設備進行協議重啟時，能夠通知其周邊設備在一定時間內將到該設備的鄰居關系和路由保持穩定。在協議重啟完畢后，周邊設備協助其進行信息（包括支持GR的路由/MPLS相關協議所維護的各種拓撲、路由和會話信息）同步，在盡量短的時間內使該設備恢復到重啟前的狀態。在整個協議重啟過程中不會產生路由振蕩，報文轉發路徑也沒有任何改變，整個系統可以不間斷地轉發數據。這個過程即稱為平滑重啟。

GR基本概念
配置了GR功能的設備稱為“具備GR能力”的設備。具備GR能力的設備在協議重啟時，能實現平滑重啟，保證轉發業務不中斷；而不具備GR能力的設備在協議重啟時，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而協議重啟的設備，它必須具備GR能力。

GR Helper
即GR Restarter的鄰居，能協助重啟的GR Restarter保持路由關系的穩定，它也必須具備GR能力。

GR Session
GR會話，是GR Restarter和GR Helper之間的協商過程。包括協議重啟通告，協議重啟過程中的信息交互等。通過該會話，GR Restarter和GR Helper可以掌握彼此的GR能力。

GR Time
GR時間，是GR Restarter和GR Helper協商建立一個會話所用的時間。當某GR路由器發現鄰居路由器處于down狀態時，將在該時間內仍保留其發出的拓撲或路由信息。

GR通訊過程
在網絡中配置一個設備為GR Restarter，該設備與其GR Helper必須支持GR或具備GR能力。這樣當GR Restarter重啟時，其GR Helper就可以感知它的重啟進程。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：
一臺路由器的OSPF協議重啟之后，會發送Hello報文以發現鄰居，而鄰居路由器因為之前已經和該路由器建立有鄰居關系，因此收到該Hello報文之后就會把該路由器從鄰居列表中刪除，斷開與該路由器的鄰居關系，并通知其他路由器。當該路由器與鄰居路由器重新建立OSPF鄰居關系后，會重新同步所有的路由信息數據，而周邊路由器也需要重新進行路由計算，這樣就會引起網絡的路由振蕩以及轉發中斷，對于一個大型網絡，尤其是運營商網絡，這些路由振蕩和轉發中斷是不可容忍的。
如何能使協議重啟而不引起網絡振蕩和轉發中斷呢？由于分布式設備的控制與轉發是分開的，主控板負責整個設備的控制與管理，包括協議運行和路由計算，而接口板則負責數據轉發。這樣當發生主備倒換或協議重啟時，數據轉發仍然可以不中斷進行。

同時，如果在重啟期間周邊設備能維持鄰居關系不變并保持路由穩定，并且在設備重啟后能協助設備進行路由信息同步，在盡量短的時間內使得本設備的路由信息恢復到重啟前的狀態，那么就可以保持網絡拓撲穩定，不引起網絡路由振蕩。
為了實現這個目的，OSPF路由協議進行了擴展，即OSPF GR。通過OSPF GR，可以避免網絡的路由振蕩及轉發中斷。

技術優點：
?保證協議重啟或主備切換過程中轉發業務不中斷

?減少協議重啟或主備切換時路由振蕩對全網的影響

?減少單點故障，提高整個網絡的可靠性

IETF標準OSPF GR實現機制
對OSPF協議做了如下擴展：增加一種9類Opaque LSA――Grace LSA，用以在GR Restarter重啟時，通知周邊鄰居進入GR Helper流程。
LSA格式：

Grace Period TLV：Type取值為1，長度為4字節，表示鄰居設備進入GR Helper處理流程的最長保持時間。如果超過這段時間GR Restarter還沒有完成GR處理流程，則周邊鄰居不再擔任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，告知鄰居設備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），取值為3表示GR Restarter進行主備倒換。Grace LSA中必須攜帶該TLV。

IP Interface Address TLV：Type取值為3，長度為4字節，用來告知發送Grace LSA的接口的IP地址，在網絡上需要用該IP地址來唯一標識一臺重啟設備。

假設Router A和Router B原來有穩定的OSPF鄰居關系，并且Router A使能了GR能力，此時Router A重啟，將按照以下的流程進行路由信息交互。

(1)Router A重啟之后向Router B發送Grace LSA。

(2)Router B收到Router A發出的Grace LSA后，會維持與Router A的鄰居關系不變。

(3)Router A 與Router B進行Hello報文與DD報文交互和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收到自己產生的LSA，直接存儲下來并置上Stale標志。

(4)完成LSDB的同步之后，Router A發送Grace LSA（Grace Period TLV的Type值為0）通知Router B結束GR流程。Router A進入正常OSPF流程，然后Router A重新生成LSA，并刪除那些置了Stale標志而又沒有被重新生成的LSA。

(5)Router A在恢復所有路由信息后重新進行路由計算，重新刷新FIB表。
非IETF標準OSPF GR實現機制
與IETF標準的OSPF GR相比，非IETF標準GR主要是通過下面兩個能力擴展來支持OSPF GR：
Link-Local Signaling（LLS）：OSPF本地鏈路通告擴展，用來標識當前路由器和其他路由器進行一些可選信息的通信。
Out-of-band LSDB Resynchronization（OOB）：帶外的LSDB重新同步，完成無鄰接關系變化的LSDB重新同步。

總結

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

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