RSVP 概述

路由器使用 RSVP 协议向数据流路径上的所有节点发送服务质量 （QoS） 请求，并建立和维护所请求服务的状态。RSVP 请求通常会导致数据路径沿线每个节点的资源预留。RSVP 具有以下属性：

• 为单向数据流预留资源。

• 允许数据流的接收方启动并维护用于该流的资源预留，如 图 1 所示。

• 在路由器和主机中保持软状态，为动态成员资格更改和自动适应路由更改提供平稳支持。

• 依赖于当前和未来的路由协议，但本身不是路由协议。

• 提供多种预订型号或样式以适应各种应用。

• 支持可通过 RSVP 信号 LSP 发送的 IPv4 和 IPv6 数据包。

图 1：RSVP 预订请求和数据流

RSVP 创建独立的会话来处理每个数据流。会话由目标地址、可选目标端口和协议的组合来识别。在会话中，可以有一个或多个发件人。每个发件人都通过其源地址和源端口的组合来标识。带外机制（例如会话声明协议或人工通信）用于将会话标识符传送给所有发送方和接收方。

典型的 RSVP 会话涉及以下事件序列：

1. 潜在发件人开始向会话地址发送 RSVP 路径消息。

2. 接收器想要加入会话，如有必要，会自行注册。例如，组播应用程序中的接收器将向 IGMP 注册自身。

3. 接收方接收路径消息。

4. 接收方向发送方发送适当的 Resv 消息。这些消息带有流描述符，路径上的路由器使用该流描述符在其链路层介质中进行预留。

5. 发送方收到 Resv 消息，然后开始发送应用程序数据。

此事件序列不一定是严格同步的。例如，接收方可以在接收来自发送方的路径消息之前注册自己，并且应用程序数据可以在发送方收到 Resv 消息之前流动。在 Resv 消息中包含的实际预留之前传递的应用程序数据通常被视为尽力而为的非实时流量，没有 CoS 保证。

RSVP 是一种信令协议，用于处理整个 MPLS 网络的带宽分配和实际流量工程。与 LDP 一样，RSVP 使用发现消息和播发在所有主机之间交换 LSP 路径信息。但是，RSVP 还包括一组控制通过 MPLS 网络的流量的功能。LDP 仅限于使用配置的 IGP 的最短路径作为通过网络的过渡路径，而 RSVP 则使用约束最短路径优先 （CSPF） 算法和显式路由对象 （ERO） 的组合来确定流量如何通过网络路由。

基本 RSVP 会话的建立方式与 LDP 会话的建立方式完全相同。通过在适当的传输接口上同时配置 MPLS 和 RSVP，即可实现 RSVP 数据包交换和 LSP 建立。但是，RSVP 还允许您配置链路身份验证、显式 LSP 路径和链路着色。

本主题包含以下部分：

• RSVP 基础知识
• 带宽预留要求
• 显式路由对象
• 受限最短路径优先
• 链接着色

显式路由对象

显式路由对象 （ERO） 将 LSP 路由限制为指定的 LSR 列表。默认情况下，RSVP 消息遵循由网络 IGP 的最短路径确定的路径。但是，如果配置了 ERO，RSVP 消息将遵循指定的路径。

ERO 由两种类型的指令组成：松散跳跃和严格跃跃。配置松散跃点后，它将识别一个或多个中转 LSR，LSP 必须通过这些 LSR 进行路由。网络 IGP 确定从入站路由器到第一个松散跃点，或从一个松散跃点到下一个松散跃点的确切路由。松散跃点仅指定将特定的标签交换路由器包含在 LSP 中。

配置严格跃点后，它将标识 LSP 必须通过的确切路径。严格跃点 ERO 指定发送 RSVP 消息的路由器的确切顺序。

您可以同时配置松跳和严格跳跃 ERO。在这种情况下，IGP 确定松散跃点之间的路由，严格跃点配置指定特定 LSP 路径段的确切路径。

图 2 显示了使用 ERO 的典型 RSVP 信号 LSP。

图 2：具有 ERO 的典型 RSVP 信号 LSP

在 图 2 所示的拓扑中，流量从主机 C1 路由到主机 C2。LSP 可以通过路由器 R4 或路由器 R7。要强制 LSP 使用 R4，可以设置松跳或严格跳跃 ERO，将 R4 指定为 LSP 中的跃点。要强制特定路径通过路由器 R4、R3 和 R6，请通过三个 LSR 配置严格跃点 ERO。

从 Junos OS 16.1 版开始，引入了 RSVP 流量工程 （流量工程） 协议扩展，以支持刷新间隔无关 RSVP （RI-RSVP） 定义的用于快速重新路由 （FRR） 设施保护的 RFC 8370，以提高标签交换路径 （LSP） 的可扩展性，缩短融合时间，并减少定期刷新带来的 RSVP 信令消息开销。默认情况下，Junos RSVP-流量工程在增强型 FRR（又称 RI-RSVP 模式）中运行，其中包括用于支持最初在 RFC 4090 中指定的 FRR 设施旁路的 RI-RSVP 的协议扩展。

在 Junos 中实施的 RI-RSVP 协议扩展完全向后兼容。在混合环境中，LSP 子集遍历不包含此功能的节点，在增强型 FRR 模式下运行的 Junos RSVP-流量工程将在与不支持新扩展的节点进行信令交换时自动关闭新协议扩展。

作为增强型 FRR 配置文件的一部分，进行了许多更改并采用了新的默认值。此处列出了这些。

• 默认情况下，RSVP-流量工程运行“增强型”FRR 或 RI-RSVP 模式，其中包括促进扩展场景的增强功能。可以使用 no-enhanced-frr-bypass 命令在路由器上禁用这些新的协议扩展。

• 默认情况下，RFC 2961 中定义的 RSVP 刷新减少扩展处于启用状态。用户可以使用不可靠的命令禁用它们（见下文）。

  注意：

  默认情况下，基于节点 ID 的 Hello 处于启用状态，因为增强型 FRR 或 RI-RSVP 扩展需要交换基于节点 id 的 Hello 消息。可以使用命令禁用 node-hello 基于节点 ID 的 Hello。由于刷新减少扩展和基于节点 ID 的 Hello 消息对于增强型 FRR 或 RI-RSVP 扩展至关重要，因此禁用其中任何一个都会自动关闭节点上的增强型 FRR 扩展。

• RSVP 消息的默认刷新时间已从 30 秒增加到 20 分钟。

• keep-multiplier 的默认值 3 应用于新的默认刷新时间。

• 默认情况下，本地恢复处于禁用状态。节点 Hellos [edit protocols rsvp node-hello]的现有 CLI 配置仍然可用，但操作是多余的。如果启用，将显示一条消息，指示不需要将配置与增强型 FRR 结合使用。

• 禁用消息可靠性的现有命令现在用于禁用 RSVP 刷新减少。要恢复到之前默认启用刷新减少，请使用 delete 以下命令的版本：

  • 在给定接口上设置为 no-reliable 自动禁用遍历该接口的所有 LSP 的 FRR 可扩展性增强功能。同样，要在不增强 FRR 设施保护且不减少刷新的情况下运行 RSVP-流量工程，请在每个接口上禁用减少刷新。使用如下所示的命令之一：

    • [edit protocols rsvp interface name no-reliable]

    • [edit logical-systems name protocols rsvp interface name no-reliable]

• 当 LSP 进行本地修复或在备份 LSP 信令期间刷新 LSP 时，不支持平滑重启和不间断活动路由 （NSR）。此限制已存在于实施中，因为在 FRR 本地修复期间切换 GR 或 NSR 会导致多次故障。

• 以下操作命令已更新，以包括有关为 FRR 设施保护的 RSVP 流量工程协议扩展引入的新程序的新信息。

  • show rsvp version 显示是否启用了增强型 FRR 过程。

  • show rsvp neighbor detail 显示邻接方上是否启用了增强型 FRR 过程。

  • show rsvp interface detail 显示条件 PathTear 统计信息。

  • show rsvp statistics 显示条件 PathTear 的发送和接收统计信息以及其他统计信息。

  • show rsvp session extensive 显示节点是否为合并点，如果是，则显示本地修复点 （PLR） 地址。

• 之前用于启用或禁用消息捆绑的 CLI 配置选项已被弃用（接受现有配置，但 show configuration 输出中会显示警告）。这些命令如下：

  • [edit protocols rsvp interface name aggregate]

  • [edit logical-systems name protocols rsvp interface name aggregate]

  • [edit protocols rsvp interface name no-aggregate]

  • [edit logical-systems name protocols rsvp interface name no-aggregate]

• 当前更改已冗余以下 CLI 配置选项（接受现有配置，但 show configuration 输出中显示警告）：

  • [edit protocols rsvp interface name reliable]

  • [edit logical-systems name protocols rsvp interface name reliable]

RSVP 的 Junos 实施支持 RSVP 版本 1。该软件支持所有必需对象和 RSVP 消息类型，并通过 Integrity 对象支持消息完整性和节点身份验证。

Junos RSVP 软件的主要目的是在 MPLS 标签交换路径 （LSP） 内支持动态信令。支持通过互联网进行资源预留只是 Junos OS 实施的次要目的。由于支持资源预留是次要的，因此 Junos RSVP 软件不支持以下功能：

• IP 组播会话。

• 流量控制。软件无法为实时视频或音频会话预留资源。

在协议机制、数据包处理和支持的 RSVP 对象方面，软件的 Junos OS 实施可与其他 RSVP 实施互操作。

Junos OS 支持 RFC 2747 中描述的 RSVP 身份验证 样式（允许多供应商兼容性）和互联网草案 draft-ietf-rsvp-md5-03.txt 中描述的 RSVP 身份验证样式。默认情况下，Junos OS使用互联网草稿draft-ietf-rsvp-md5-08.txt中所述的身份验证样式。如果路由器从邻接方收到 RFC 2747 样式的 RSVP 身份验证，则会切换到该邻接方的此身份验证样式。每个相邻路由器的 RSVP 身份验证样式是单独确定的。

RSVP 监控内部网关协议 （IGP）（IS-IS 或 OSPF）邻接方的状态，并依靠 IGP 协议来检测节点何时发生故障。如果 IGP 协议宣布邻接方关闭（因为不再接收 hello 数据包），RSVP 也会关闭该邻接方。但是，在启用邻接方时，IGP 协议和 RSVP 仍会独立行动。

在 Junos OS 中，RSVP 通常依靠 IGP hello 数据包检测来检查节点故障。为 IS-IS 或 OSPF hello 计时器配置较短的时间，这些协议能够快速检测节点故障。当节点发生故障或检测到节点故障时，将生成路径错误消息，尽管 RSVP 会话关闭，但 IGP 邻接方仍保持开启。

当 IGP 无法识别特定邻接方（例如，如果接口上未启用 IGP）或 IGP 为 RIP（不是 IS-IS 或 OSPF）时，可以依赖 RSVP hello。此外，其他供应商的设备可能配置为基于 RSVP hello 数据包监控 RSVP 会话。由于 RSVP hello 数据包丢失，此设备也可能会关闭 RSVP 会话。

我们不建议配置一个简短的 RSVP hello 计时器。如果需要快速发现故障邻接方，请配置短 IGP（OSPF 或 IS-IS）hello 计时器。

OSPF 和 IS-IS 拥有可靠地管理快速发送和接收hello消息的基础架构，即使路由协议或其他一些进程给路由器的处理能力带来了压力。在相同情况下，即使邻接方正常运行，RSVP hello 也可能会过早超时。

RSVP 使用以下类型的消息来建立和删除数据流路径、建立和删除预留信息、确认已建立预留以及报告错误：

• 路径消息
• Resv 消息
• PathTear 消息
• ResvTear 消息
• PathErr 消息
• ResvErr 消息
• ResvConfirm 消息

服务提供商经常使用 BGP 和 MPLS VPN 来高效扩展网络，同时提供创收服务。在这些环境中，BGP 用于在服务提供商的网络中分配 VPN 路由信息，而 MPLS 用于将该 VPN 流量从一个 VPN 站点转发到另一个 VPN 站点。BGP 和 MPLS VPN 基于对等方模型。要将新的 客户边缘 设备（站点）添加到现有 VPN，您需要在新站点配置 客户边缘 路由器，并且 PE 路由器连接到 客户边缘 路由器。您无需修改参与 VPN 的所有其他 PE 路由器的配置。其他 PE 路由器会自动学习与新站点关联的路由，这一过程称为自动发现 （AD）。

如果您需要向网络添加新的 PE 路由器，则要求会略有不同。BGP 和 MPLS VPN 要求 BGP 会话是全网状的，并且网络中的所有 PE 路由器之间也存在 PE 路由器到 PE 路由器 MPLS 标签交换路径 （LSP） 的全网状结构。将新的 PE 路由器添加到网络时，必须将所有现有 PE 路由器重新配置为与新的 PE 路由器对等。如果配置 BGP 路由反射器（减轻 BGP 的全网状要求）并且将 （LDP） 配置为 MPLS 的信令协议，则可以减少大量配置工作。

但是，如果您需要将新的 PE 路由器添加到配置了全网状 RSVP 信号 LSP 的网络中，则必须将每个 PE 路由器重新配置为与新的 PE 路由器建立对等关系。您可以配置 RSVP 自动网格来应对这种特定的运维场景。启用 RSVP 自动网格后，系统会在新的 PE 路由器和现有 PE 路由器之间动态创建 RSVP LSP，无需手动重新配置所有 PE 路由器。要使动态 LSP 创建正常运行，必须将 BGP 配置为在所有参与的 PE 路由器之间交换路由。如果两个 BGP 对等方不交换路由，则无法在它们之间配置动态 LSP。本地路由器的 inet.3 路由表必须包含到每个潜在 IBGP 下一跃点（未来潜在 PE 路由器或 LSP 目标）的标记路由。

RSVP 包括许多 LDP 所不具备的功能，包括快速重新路由、端点控制和链路管理。RSVP 自动网格有助于降低 RSVP 的运维要求，从而可以在更大、更复杂的网络中部署 RSVP。

每个 PE 路由器都可以访问网络中的每个其他 PE 路由器，因为此信息由 IGP 分发。PE 路由器可以为网络中的任何其他 PE 路由器设置点对点 RSVP LSP，只要它知道需要这样的 LSP。要在 PE 路由器之间构建 LSP 的全网状网络，需要每个 PE 路由器都知道哪些其他 PE 路由器构成全网状网络。

预留请求包括用于指定预留样式的选项。预留样式定义如何处理同一会话中不同发件人的预留以及如何选择发件人。

两个选项指定如何处理同一会话中不同发件人的预留：

• 非重复预留 - 每个接收方都与每个上游发送方建立自己的预留。

• 共享预留 - 所有接收方进行一次预留，并在多个发件人之间共享。

两个选项指定如何选择发件人：

• 显式发件人 - 列出所有选定的发件人。

• 通配符发件人 - 选择所有发件人，然后这些发件人会参与会话。

目前定义了以下预留样式，由这四个选项组合而成：

• 固定筛选器 （FF） - 此预留样式由显式发件人之间的不同预留组成。使用固定过滤器样式预留的应用程序示例包括视频应用程序和单播应用程序，它们都需要为每个发送方具有单独预留的流。默认情况下，RSVP LSP 上会启用固定过滤器预留样式。

• 通配符过滤器 （WF） - 此预留样式由通配符发件人之间的共享预留组成。这种类型的预留为所有发件人保留带宽，并向上游传播到所有发件人，并在新发件人出现时自动扩展到他们。通配符过滤器预留的示例应用程序是一个音频应用程序，其中每个发送方传输一个不同的数据流。通常，在任何时候只有少数发件人在传输。此类流不需要为每个发件人单独预留;单次预订就足够了。

• 共享显式 （SE） - 此预留样式由显式发件人之间的共享预留组成。这种类型的预留为有限的发件人组保留带宽。示例应用程序是一种音频应用程序，类似于通配符筛选器预留所描述的应用程序。

RSVP 依靠软状态来维护每个路由器上的路径和预留状态。如果未定期发送相应的刷新消息，则状态最终会超时并删除预留。RSVP 还将其控制消息作为 IP 数据报发送，没有可靠性保证。它依靠定期刷新消息来处理 Path 或 Resv 消息偶尔丢失的情况。

基于 RFC 2961 的 RSVP 刷新减少扩展解决了因依赖定期刷新消息来处理消息丢失而导致的以下问题：

• 可扩展性 — 扩展问题源于刷新消息的周期性传输和处理开销，这种开销会随着 RSVP 会话数量的增加而增加。

• 可靠性和延迟 — 可靠性和延迟问题源于非刷新 RSVP 消息或一次性 RSVP 消息（如 PathTear 或 PathErr）的丢失。从此类丢失中恢复的时间通常与刷新间隔和激活计时器相关。

通过在 RSVP 公共报头中启用刷新减少 （RR） 功能位来通告 RSVP 刷新减少功能。此位仅在 RSVP 邻接方之间有效。

RSVP 刷新减少包括以下功能：

• 使用 bundle 消息进行 RSVP 消息捆绑

• RSVP 消息 ID，可减少消息处理开销

• 使用消息 ID、消息确认和消息 Nack 可靠地传递 RSVP 消息

• 摘要刷新以减少每次刷新间隔传输的信息量

RSVP 刷新减少规范 （RFC 2961） 允许您在路由器上启用上述部分或全部功能。它还介绍了路由器可用于检测其邻居的刷新减少功能的各种过程。

Junos OS 支持所有刷新减少扩展，其中一些可以选择性启用或禁用。Junos OS 支持消息 ID，因此只能对路径和 Resv 消息执行可靠的消息传递。

有关如何配置 RSVP 刷新减少的信息，请参阅 配置 RSVP 刷新减少。

最大传输单元 （MTU） 是网络中可发送的最大数据包或帧大小（以字节为单位 ）。MTU 过大可能会导致重新传输。MTU 太小可能会导致路由器发送和处理相对较多的标头开销和确认。与各种协议关联的 MTU 都有默认值。您还可以在接口上显式配置 MTU。

在一组具有不同 MTU 大小的链路上创建 LSP 时，入口路由器不知道 LSP 路径上的最小 MTU 是多少。默认情况下，LSP 的 MTU 为 1,500 字节。

如果此 MTU 大于其中一个中间链路的 MTU，则流量可能会被丢弃，因为 MPLS 数据包无法分段。此外，入口路由器不知道此类流量丢失，因为 LSP 的控制平面仍将正常运行。

为防止 MPLS LSP 中出现此类数据包丢失，可以在 RSVP 中配置 MTU 信令。RFC 3209 中介绍了此功能。瞻博网络支持在 RSVP 中使用集成服务对象来发送 MTU 信令。集成服务对象在 RFC 2210 和 2215 中进行了描述。默认情况下，RSVP 中的 MTU 信令处于禁用状态。

为避免由于 MTU 不匹配而导致数据包丢失，入口路由器需要执行以下操作：

• 向 RSVP LSP 上的 MTU 发出信号 — 为防止 MTU 不匹配导致数据包丢失，入口路由器需要知道 LSP 所采用路径上的最小 MTU 值是多少。获得此 MTU 值后，入口路由器即可将其分配给 LSP。

• 分片数据包 — 使用分配的 MTU 值，超过 MTU 大小的数据包可以在入口路由器上分片成较小的数据包，然后再封装在 MPLS 中并通过 RSVP 信号 LSP 发送。

在入口路由器上同时启用 MTU 信令和数据包分段后，解析为此路由器上的 RSVP LSP 的任何路由都会使用信号 MTU 值。有关如何配置此功能的信息，请参阅 在 RSVP 中配置 MTU 信令。

以下部分介绍 RSVP 中的 MTU 信令的工作原理：

• 如何在 RSVP 中发出正确的 MTU 信号

• 确定传出 MTU 值

• RSVP 中的 MTU 信令 限制

RSVP 中如何发出正确的 MTU 信号取决于网络设备（例如路由器）是否在 RSVP 中明确支持 MTU 信号。

如果网络设备在 RSVP 中支持 MTU 信令，则启用 MTU 信令时会发生以下情况：

• MTU通过Adspec对象从入口路由器向出口路由器发出信号。在转发此对象之前，入口路由器会输入与发送路径消息的接口关联的 MTU 值。在路径中的每个跃点，Adspec 对象中的 MTU 值都会更新为接收值和传出接口值的最小值。

• 入口路由器使用流量规范 （Tspec） 对象来指定要发送的流量的参数。在入口路由器上为 Tspec 对象发出的MTU值是最大MTU值（M Series 和 T Series 路由器为 9192 字节，PTX 系列 数据包传输路由器为 9500 字节）。在到出口路由器的途中，此值不会更改。

• 当 Adspec 对象到达出口路由器时，路径的 MTU 值是正确的（这意味着它是发现的最小 MTU 值）。出口路由器将Adspec对象中的MTU值与Tspec对象中的MTU值进行比较。它使用 Resv 消息中的 Flowspec 对象向较小的 MTU 发出信号。

• 当 Resv 对象到达入口路由器时，此对象中的 MTU 值将用作使用 LSP 的下一跃点的 MTU。

如果网络中的设备不支持 RSVP 中的 MTU 信令，则可能会出现以下行为：

• 如果出口路由器在 RSVP 中不支持 MTU 信令，则默认情况下将 MTU 设置为 1,500 字节。

• 默认情况下，在 RSVP 中不支持 MTU 信令的瞻博网络中转路由器会在 Adspec 对象中将 MTU 值设置为 1,500 字节。

与传出接口的 MTU 值相比，传出 MTU 值是 Adspec 对象中接收的值中较小的值。传出接口的 MTU 值按如下方式确定：

• 如果在层次结构级别下 [family mpls] 配置 MTU 值，则会发出此值的信号。

• 如果未配置 MTU，则会向 MTU 发出 inet 信号。

以下是 RSVP 中 MTU 信令的限制：

• 在以下情况下，MTU 值的更改可能会导致流量暂时丢失：

  • 对于链路保护和节点保护，仅在旁路变为活动状态时，才会发出旁路的 MTU 信号。在传播新路径 MTU 所需的时间内，由于 MTU 不匹配，可能会发生数据包丢失。

  • 对于快速重新路由，路径的 MTU 仅在绕行变为活动状态后才会更新，从而导致入口路由器的 MTU 更新延迟。在更新 MTU 之前，如果 MTU 不匹配，则可能会发生数据包丢失。

    在这两种情况下，只有大于绕行或绕过 MTU 的数据包才会丢失。

• 更新 MTU 时，它会触发下一跃点的更改。下一跃点中的任何更改都会导致路由统计信息丢失。

• RSVP 中的 MTU 信令支持的最小 MTU 为 1,488 字节。此值可防止使用 false 或配置不正确的值。

• 对于单跳 LSP，命令显示 show 的 MTU 值是 RSVP 信号值。但是，此 MPLS 值将被忽略，并使用正确的 IP 值。