了解平滑路由切换

平滑路由引擎切换概念

Junos OS 和 Junos OS 演化版中的平滑路由引擎切换 （GRES） 功能使具有冗余路由引擎的设备能够继续转发数据包，即使一个路由引擎发生故障。GRES会保留接口和内核信息，流量不会中断。但是，GRES不会保留控制平面。

相邻设备检测到设备经历了重启，并以各个路由协议规范规定的方式对事件做出响应。

要在切换期间保留路由，GRES 必须与以下任一结合：

• 平滑重启协议扩展

• 不间断活动路由 （NSR）

对主路由引擎的任何更新都会在发生更新后立即复制到备份路由引擎。

注意：

由于其同步要求和逻辑，NSR/GRES 性能受到系统中速度最慢的路由引擎的限制。

主要角色 在以下情况下，将切换到备份路由引擎：

• 主路由引擎内核停止运行。

• 主路由引擎遇到硬件故障。

• 管理员启动手动切换。

注意：

为了在切换期间快速恢复或保留路由协议状态信息，GRES 必须分别与平稳重启或不间断活动路由结合使用。有关平稳重启的详细信息，请参阅 平稳重启概念。有关不间断活动路由的详细信息，请参阅 不间断活动路由概念。

如果备份路由引擎在 2 秒后未收到来自主路由引擎的激活，则确定主路由引擎发生故障;并承担主要角色。

数据包转发引擎：

• 无缝断开与旧主路由引擎的连接

• 重新连接到新的主路由引擎

• 不重新启动

• 不中断流量

然后，新的主路由引擎和数据包转发引擎将同步。如果新的主路由引擎检测到数据包转发引擎的状态不是最新的，它将重新发送状态更新消息。

请注意以下 GRES 行为、建议或要求：

• 从 Junos OS 12.2 版开始，如果重新启动设备与相邻对等“助手”设备之间的邻接超时，则平稳重启协议扩展将无法通知对等“助手”设备即将重新启动。然后，平滑重启可能会停止并导致流量中断。

  为确保保持这些邻接关系，请将 IS-IS 协议的 hold-time 默认值从默认值 27 秒更改为大于 40 秒的值。

• 在两个路由引擎启动后，连续的路由引擎切换事件必须至少间隔 240 秒（4 分钟）。

  如果设备显示类似以下内容的警告消息：

  则不要尝试切换。如果选择继续切换，设备将仅重置尚未准备好进行平滑切换的数据包转发引擎。任何 FPC 都不应自发重新启动。我们建议您等到警告不再出现，然后继续切换。

• 我们 不 建议：

  • 当设备上启用了 GRES 时，在备份路由引擎上执行提交操作。

  • 在任何情况下，都可以在备份路由引擎上启用 GRES。

图 1 显示了平滑路由引擎切换的系统架构，以及路由平台为准备切换所遵循的过程。

注意：

通过执行以下两项操作来检查 GRES 就绪情况：

• request chassis routing-engine master switch check来自主路由引擎的命令

• show system switchover来自备份路由引擎的命令

GRES的切换准备流程如下：

1. 主路由引擎启动。

2. 路由平台进程（如机箱进程 [chassisd]）启动。

3. 数据包转发引擎启动并连接到主路由引擎。

4. 所有状态信息都将在系统中更新。

5. 备份路由引擎启动。

6. 系统将确定是否已启用 GRES。

7. 内核同步进程 （ksyncd） 将备份路由引擎与主路由引擎同步。

8. ksyncd 完成同步后，将更新所有状态信息和转转发表。

图 2 显示了切换对路由（或交换）平台的影响。

切换过程包括以下步骤：

1. 当主路由引擎的激活状态丢失时，系统会正常切换到备份路由引擎。

2. 数据包转发引擎连接到备份路由引擎，后者成为新的主引擎。

3. 不属于 GRE 的路由平台进程（如路由协议进程 rpd）重新启动。

4. 从切换点获知的状态信息将在系统中更新。

5. 如果配置了平稳重启协议扩展，则从相邻的对等 助手 设备收集和还原路由信息。

使用 功能浏览器 确认平台和版本对特定功能的支持。

查看特定 于平台的 GRES 行为 部分，了解与您的平台相关的说明。

路由引擎切换的影响

表 1 介绍了启用不同功能时路由引擎切换的效果：

• 无高可用性功能

• 平滑路由引擎切换

• 平滑重启

• 不间断活动路由

表 1：路由引擎切换的影响

特征	好处	考虑
仅双路由引擎（未启用任何功能）	完成向新主路由引擎的切换后，将发生路由融合并恢复流量。	所有物理接口都已脱机。 数据包转发引擎重新启动。 备份路由引擎将重新启动路由协议进程 （rpd）。 所有硬件和接口都由新的主路由引擎发现。 切换需要几分钟时间。 设备的所有邻接都可感知物理（接口报警）和路由（拓扑）更改。
启用 GRES	在切换期间，接口和内核信息将被保留。 切换速度更快，因为数据包转发引擎不会重新启动。	新的主路由引擎重新启动路由协议进程 （rpd）。 所有硬件和接口均通过类似于热重启的过程获取。 所有邻接都知道设备的状态变化。
启用 GRE 和 NSR	切换期间流量不会中断。 将保留接口和内核信息。	必须使用每个协议中固有的正常恢复机制刷新不受支持的协议。
已启用 GRE 和平 滑重启	切换期间流量不会中断。 将保留接口和内核信息。 平滑重启协议扩展可快速收集和恢复来自相邻设备的路由信息。	邻居需要支持平稳重启，并且需要等待间隔。 路由协议进程 （rpd） 将重新启动。 对于某些协议，网络中的重大更改可能会导致正常重启停止。 从 Junos OS 12.2 版开始，如果重新启动设备与相邻对等“助手”设备之间的邻接超时，则平稳重新启动可能会停止并导致流量中断。

聚合服务接口上的平滑路由引擎切换

如果平滑路由引擎切换 （GRES） 由操作模式命令触发，则设备不会保留聚合服务接口 （ASI） 的状态。例如：

但是，如果 GRES 由 CLI 提交或 FPC 重启或崩溃触发，则备份路由引擎将更新 ASI 状态。例如：

或：

平滑路由引擎切换平台支持

要实现平滑路由引擎切换，您的系统必须满足以下最低要求：

• MX960 路由器 - Junos OS 8.3 或更高版本

• MX480 路由器 - Junos OS 8.4 或更高版本（推荐使用 8.4R2）

• MX240 路由器 - Junos OS 9.0 或更高版本

• PTX5000路由器 - Junos OS 12.1X48 或更高版本

• 具有双路由引擎或虚拟机箱中的 EX 系列交换机 — EX 系列交换机为 Junos OS 9.2 或更高版本

• 虚拟机箱中的 QFX 系列交换机 - QFX 系列的 Junos OS 13.2 或更高版本

• 虚拟机箱交换矩阵 中EX 系列或QFX 系列交换机 - Junos OS EX 系列 和 QFX 系列 交换机的 13.2X51-D20 或更高版本

有关支持平滑路由引擎切换的更多信息，请参阅以下部分。

平滑路由引擎切换功能支持

平滑路由引擎切换支持 5.7 及更高版本中的大多数 Junos OS 功能。特定 Junos OS 功能需要特定版本的 Junos OS。请参阅 表 2。

表 2：平滑路由引擎切换功能支持

应用	Junos OS 版本
具有链路聚合控制协议 （LACP） 和聚合 SONET 接口的聚合以太网接口	6.2
异步传输模式 （ATM） 虚拟电路 （VC）	6.2
逻辑系统 注意： 在 Junos OS 9.3 及更高版本中，逻辑路由器功能将重命名为逻辑系统。	6.3
组 播	6.4（TX Matrix 路由器为 7.0）
多链路点对点协议 （MLPPP） 和多链路帧中继 （MLFR）	7.0
自动保护切换 （APS） — 在路由引擎切换期间，当前活动接口（指定的工作接口或指定的保护接口）仍为活动接口。	7.4
点对多点MPLS标签交换 MPLS LSP（仅传输）	7.4
压缩实时传输协议 （CRTP）	7.6
虚拟专用 LAN 服务 （VPLS）	8.2
IEEE 802.3ah 定义的以太网操作、行政和管理 （OAM）	8.5
扩展 DHCP 中继代理	8.5
IEEE 802.1ag 定义的以太网 OAM	9.0
T640 路由器上多服务 500 PIC 上的数据包网关控制协议 （PGCP） 进程 （pgcpd）。	9.0
订阅者访问	9.4
第 2 层电路和基于 LDP 的 VPLS 伪线冗余配置	9.6

以下限制适用于平滑路由引擎切换功能支持：

• 在同一系统中配置平滑路由引擎切换和聚合以太网接口时，不得将聚合以太网接口配置为快速轮询 LACP。配置快速轮询时，LACP 会在路由引擎主角色切换期间在远程端超时。当 LACP 轮询超时时，聚合链路和接口将被禁用。路由引擎主要角色更改速度足够快，标准和慢速 LACP 轮询在此过程中不会超时。

  注意：

  MACSec 会话将在平滑路由引擎切换时发生翻动。

  从 Junos OS 13.2 版开始，当发生平滑路由引擎切换时，VRRP 状态不会更改。只有在启用了 PPM 委派（默认设置）的情况下，平滑路由引擎切换才支持 VRRP。

平滑路由引擎切换和订阅者访问

平滑路由引擎切换目前支持大多数与动态 DHCP 和动态 PPPoE 订阅者访问直接相关的功能。平滑路由引擎切换还支持 DHCP 接入模式和订阅者接入使用的 PPPoE 接入模式的统一不中断服务的软件升级 （ISSU）。

注意：

为订阅者管理启用平滑路由引擎切换后，路由器中的所有路由引擎必须具有相同数量的 DRAM 才能稳定运行。

平滑路由引擎切换 PIC 支持

大多数 PIC 都支持平滑路由引擎切换，本节中列出的服务 PIC 除外。PIC 必须位于运行相应版本的 Junos OS 的受支持路由平台上。有关 FPC 类型、FPC/PIC 兼容性以及 FPC 支持特定 PIC 的初始 Junos OS 版本的信息，请参阅路由器平台的 PIC 指南。

以下限制适用于对服务 PIC 的平滑路由引擎切换支持：

• 您可以在配置了自适应服务、多服务和隧道服务 PIC 的路由器上的[edit chassis redundancy]层次结构级别包含graceful-switchover该语句，并成功提交配置。但是，在切换期间，这些 PIC 上的所有服务（第 2 层服务包以及多服务 PIC 上的扩展提供商和 SDK 应用程序除外）都将重置。

• 任何监控服务 PIC 或多链路服务 PIC 都不支持平滑路由引擎切换。如果在配置了这些 PIC 类型之一的路由器上在[edit chassis redundancy]层次结构级别包含graceful-switchover该语句并发出commit命令，则提交将失败。

• 为监视服务应用程序配置的多服务 400 PIC 不支持平滑路由引擎切换。如果包含该 graceful-switchover 语句，则提交将失败。

注意：

当不受支持的 PIC 联机时，无法启用平滑路由引擎切换。如果已启用平滑路由引擎切换，则不受支持的 PIC 无法联机。

使用 功能浏览器 确认平台和版本对特定功能的支持。

使用下表查看您的平台特定于平台的行为：

平台	差异
MX 系列	在 MX 系列路由器上执行 GRES 时，必须在新的主路由引擎上执行 clear synchronous-ethernet wait-to-restore 操作模式命令，以清除其上的等待恢复计时器。这是因为 clear synchronous-ethernet wait-to-restore 操作模式命令只会在本地路由引擎上清除等待还原计时器。 对于使用增强型订阅者管理的 MX 系列路由器，新的备份路由引擎（以前的主路由引擎）将在执行平滑路由引擎切换时重新启动。此冷重启会将备份路由引擎的状态与新主路由引擎的状态重新同步，从而防止切换期间可能出现的状态差异。 启用了分布式定期数据包管理 （PPM） 的 MX 系列路由器可以配置平滑路由引擎切换，并在同一设备上配置聚合以太网接口以用于快速轮询 LACP。 平滑路由引擎切换支持运行相应版本的 Junos OS 的 MX 系列 5G 通用路由平台上的所有密集端口集中器 （DPC），如 特定于平台的 GRES 行为中所示。
PTX 系列	在运行 Junos OS Evolved 的 PTX10004、PTX10008 和 PTX10016 设备上，GRES默认处于启用状态，无法禁用。
QFX 系列	在具有冗余路由引擎的 QFX10000 系列交换机上启用使用 GRES 的不间断路由时，强烈建议您在[edit routing-options]层次结构级别配置nsr-phantom-holdtime seconds语句。这样做有助于防止切换期间的流量丢失。 如果配置此语句，则在切换期间，幻像 IP 地址将保留在内核中，直到指定的保留时间间隔到期。间隔到期后，设备会将相应的路由添加到相应的路由表中。在以太网 VPN （EVPN）-VXLAN 环境中，建议指定 300 秒（5 分钟）的等待时间值。 此选项不适用于QFX10002交换机，这些交换机没有冗余路由引擎，也不支持 GRES。