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，即使一个路由引擎出现故障也是如此。GRES 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已重新启动，并按照各个路由协议规范规定的方式对事件做出反应。

要在切换期间保留路由，GRES 必须与以下任一功能相结合：

• 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 性能受到系统中最慢的路由引擎的限制。

在以下情况下，主要角色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。

• 管理员启动手册切换。

注意：

要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相结合。有关平稳重启的详细信息，请参阅 平滑重启概念。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。

如果备用路由引擎在 2 秒后未收到来自主路由引擎的激活，则确定主路由引擎出现故障;并承担主要角色。

数据包转发引擎：

• 与旧主路由引擎无缝断开连接

• 重新连接到新的主路由引擎

• 不会重新启动

• 不会中断流量

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状态不是最新的，则会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，如果重启设备与相邻对等方“帮助程序”设备之间的邻接关系超时，平稳重启协议扩展将无法通知对等方“帮助程序”设备即将重启。然后，平滑重启可能会停止并导致流量中断。

  为确保保留这些邻接关系，请将 IS-IS 协议的 从 hold-time 默认值 27 秒更改为高于 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）。

  如果设备显示类似于以下内容的警告消息：

  然后，不要尝试切换。如果您选择继续进行切换，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 都不应自发重启。建议您等到警告不再出现后，再继续切换。

• 我们 不 推荐：

  • 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， 都可以在备用路由引擎上启用 GRES。

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

注意：

通过执行以下命令检查 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来自备用路由引擎的命令

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. 所有状态信息都会在系统中更新。

5. 备份路由引擎启动。

6. 系统将确定是否已启用 GRES。

7. 内核同步过程 （ksyncd） 将备份路由引擎与主路由引擎同步。

8. ksyncd 完成同步后，所有状态信息和转发表都会更新。

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丢失时，系统会正常切换到备用路由引擎。

2. 数据包转发引擎连接到备用路由引擎，后者将成为新的主引擎。

3. 不属于 GRES 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. 如果配置了平滑重启协议扩展，则会从相邻的对等 帮助程序 设备收集和恢复路由信息。

使用 功能资源管理器 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注意事项。

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影响：

• 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

功能	优势	注意事项
仅双路由引擎（未启用任何功能）	切换到新的主路由引擎完成后，路由融合将发生，流量将恢复。	所有物理接口都将脱机。 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，接口和内核信息将保留。 切换更快，因为数据包转发引擎不会重新启动。	新的主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类似于暖重启的过程获取。 所有邻接都知道设备的状态变化。
启用 GRES 和 NSR	切换期间流量不会中断。 接口和内核信息将保留。	必须使用每个协议固有的正常恢复机制刷新不受支持的协议。
启用 GRES 和平 滑重启	切换期间流量不会中断。 接口和内核信息将保留。 平滑重启协议扩展可快速从相邻设备收集和恢复路由信息。	邻接方需要支持平滑重启，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，网络中的重大变化可能会导致平滑重启停止。 从 Junos OS 12.2 版开始，如果重新启动设备与相邻对等“帮助程序”设备之间的邻接超时，平稳重启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

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

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

或者：

平滑路由引擎切换平台支持

要启用平滑路由引擎切换，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 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 — 适用于 EX 系列交换机的 Junos OS 9.2 或更高版本

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

• 虚拟机箱交换矩阵中的 EX 系列或 QFX 系列交换机 — 适用于 EX 系列和 QFX 系列交换机的 Junos OS 13.2X51-D20 或更高版本

有关平滑路由引擎切换支持的更多信息，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。见 表 2。

表 2：平滑路由引擎切换功能支持

应用	Junos OS 版本
使用链路聚合控制协议 （LACP） 的聚合以太网接口和聚合 SONET 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（指定工作接口或指定保护接口）仍为活动接口。	7.4
点对多点 MPLS MPLS LSP（仅限传输）	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、管理和管理 （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 路由器上的多服务 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。配置快速轮询后，LACP 将在路由引擎主角色切换期间在远程端轮询超时。当 LACP 轮询超时时，聚合链路和接口将被禁用。路由引擎的主要角色更改速度足够快，在此过程中，标准和慢速 LACP 轮询不会超时。

  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与动态 DHCP 和动态 PPPoE 订阅者访问直接关联的大多数功能。平滑路由引擎切换还支持 DHCP 访问模型和订阅者访问使用的 PPPoE 访问模型的统一不中断服务软件升级 （ISSU）。

注意：

为用户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 支持平滑路由引擎切换，本部分列出的服务 PIC 除外。PIC 必须位于受支持的路由平台上，运行相应版本的 Junos OS。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，请参阅适用于您的路由器平台的 PIC 指南。

以下限制适用于服务 PIC 的平滑路由引擎切换支持：

• 您可以在 graceful-switchover 配置了自适应服务、多服务和隧道服务 PIC 的路由器上包含在层次结构级别上 [edit chassis redundancy] ，并成功提交配置。但是，这些 PIC 上的所有服务（第 2 层服务包以及多服务 PIC 上的扩展提供程序和 SDK 应用除外）都会在切换期间重置。

• 任何监控服务 PIC 或多链路服务 PIC 均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包含该语句[edit chassis redundancy]，并发出命令commit，则graceful-switchover提交将失败。

• 配置用于监控服务应用的多服务 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，您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 功能资源管理器 确认平台和版本对特定功能的支持。

使用下表查看平台的特定于平台的行为：

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 操作模式命令仅会清除本地路由引擎上的等待恢复计时器。 对于使用增强型用户管理的 MX 系列路由器，在执行平滑路由引擎切换时，新的备份路由引擎（以前的主路由引擎）将重新启动。此冷重启会将备份路由引擎的状态与新的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，并在同一设备上为快速轮询 LACP 配置聚合以太网接口。 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 演化版的 PTX10004、PTX10008 和 PTX10016 设备上，默认情况下会启用 GRES，且无法禁用。
QFX 系列	在 QFX10000 系列中具有冗余路由引擎的交换机上启用使用 GRES 的不间断路由时，强烈建议您在层次结构级别配置[edit routing-options]该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，虚拟 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）的保持时间值。 此选项不适用于没有冗余路由引擎且不支持 GRES 的 QFX10002 交换机。
ACX 系列	对于 ACX 系列路由器，当在启用 MACsec 的情况下进行高可用性 （高可用性） 切换时，接口上预计会出现短暂的流量中断。在切换期间，活动会话将被拆除并重新建立。因此，接口在切换后会出现类似于 MACsec 关闭/启动事件的行为。