路由翻动惩罚的原理与应用

一．序言

　　在一个运行中的网络中，设备常常出现一些不稳定的现象，原因可能是设备本身的bug，也可能是在搭建网络的时候很多地方遗留下了后患。
那么面对这些不稳定的现象，厂家应该如何来面对呢？显然为了把他们的设备买的更好，他们必须替客户考虑的更多……于是他们必须在他们的设备中加入一些预防性的措施，比如route flap dampening。

二．什么是route flapping？为什么需要dampening？如何实现route flapping dampening？

　　现在我们来考虑一种现象：由于我们的线缆的问题，或者是端口连接问题，我们的网络中某一个端口经常性的up---down，这种情况出现的频率很高，会导致什么样的结果呢？结果是某些路由在设备的路由表里面会消失---出现---消失---出现---消失出现了我们称之为route flapping的现象。这样网络中的很多设备就会因此不断的刷新自己的路由表，白白的消耗大量的处理器时间片。

　　这种浪费必须最大程度的避免，如何来避免呢？先来分析一下这种现象的因果关系：原因是端口不稳定，结果是导致了路由表的刷新，浪费了处理器时间。这个是必然的因果关系吗？答案是否！当我们不采取任何措施的时候的确是这样，但是如果我们采取有效的措施呢？

　　现在让我们反过来思考一下，我们在避免什么？我们在避免设备浪费资源，而不是避免端口出现不稳定的情况（很多时候我们只能减少这样的事情发生，而不能杜绝这种情况），所以我们要做的是：即使端口在flapping，我们的路由表也不要不停的去刷新！这就是dampening所要实现的功能！所谓dampening就是指当某个端口在flapping的时候，网络设备会自动的抑制这个端口，直到网络设备确定端口恢复正常才启用这个端口。

　　在这个dampening过程中，存在着几个问题需要我们去解决：

　　1．当这个端口处在什么状态时，网络设备应该认为它处在flapping状态？

　　2．网络设备如何确定这个端口已经恢复了正常？然后如何来启用它？

　　3．如果这个端口一直不稳定，网络设备应该永久性的抑制它吗？

　　解决了以上的问题，我们就实现了dampening的功能。

　　解决办法（针对以上每一个问题）：

　　1．每当端口flap一次之后，就惩罚它一次，用一个值来表示处惩罚的概念。比如说开始当端口稳定的时候，这个端口的惩罚值为0，当它flap一次后，我们就给它加1000的惩罚值，再flap一次就再加1000；并且我们设定一个dampening的门限值，比如为2500，那么可以计算出，当这个端口flap三次，它的惩罚值为3000>2500，于是它被dampening了！

　　2．接着引用上面的例子，如果当端口flap三次后一直都不在flap了，那么网络设备是否应该一直抑制它呢（由于3000>2500，所以如果不采取其他措施，这个端口肯定一直会被抑制）？显然这不是我们想要的结果！它稳定了，我们就应该再用它，于是我们需要想办法让它启用，办法就是让惩罚值随着时间的推移自动的减少，引用元素衰减中半衰期的概念（当过了一段时间后，元素的质量会衰减到初始的一半，这儿引申为过了一定的时间后（比如10分钟），惩罚值会衰减到当初的一半）。并且设定一个启用的门限值（比如1800），设定当端口的惩罚值衰减到这个以下那么端口就会被重新启用。于是10分钟后，惩罚值变成3000/2=1500<1800，端口重新被启用了。

　　3．很明显，我们用了某个端口，必然是有用处的，所以我们不能一直的抑制它，必须要设定一个最大的抑制时间（比如40分钟）；

图如下：

　　注意：

　　抑制值<最大惩罚值 的条件必须满足！

　　否则dampening的功能自动关闭！

　　比如：dampening 30 500 2500 60 无效

　　解决了上面的三个问题后，我们完全的实现了dempening的功能；

　　实现的语句为（引用上面的例子）：

dempening 10m（半衰期） 1800（启用值） 2500（抑制值） 40m（最大抑制时间）

三．Route Flap Dampening 应用在哪些地方？

　　Route flap dampening主要应用在两个地方，一个比较典型的应用在BGP中，另一个是应用在IGP中。两个应用的差别在于抑制的时间不同，bgp dampening中半衰期为1－45分钟，最大抑制时间为255分钟；而IGP中半衰期为1－30秒，最大抑制时间为255秒。当然两个应用的命令也有差异，这个查看相关的命令文档就可以了。

四．惩罚值是如何衰减的？（Route Flap Dampening 的算法）

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