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本文将详细介绍 OSPF Traffic Engineering (TE)，包括其原理、实现方法、优点和配置等方面。
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OSPF TE 简介
OSPF（Open Shortest Path First）是一种内部网关协议（IGP），用于在自治系统（AS）中的路由器之间交换路由信息。
OSPF TE（OSPF Traffic Engineering），即OSPF流量工程，是在OSPF（Open Shortest Path First）协议基础上进行扩展的新特性。它旨在支持MPLS（Multiprotocol Label Switching）流量工程，特别是用于建立和维护TE的标签交换路径（LSP，Label Switched Path）。在MPLS TE架构中，OSPF在信息发布方面起着重要的角色，负责收集和传播与MPLS流量工程相关的信息。除了传统的网络拓扑信息，流量工程还需要知道网络的约束信息，例如带宽、TE度量值、管理组和亲和属性等。然而，OSPF现有的功能无法满足这些要求。因此，OSPF TE通过引入新类型的LSA（Link State Advertisement）来发布这些约束信息，并利用CSPF（Constrained Shortest Path First）算法计算满足各种约束条件的路径。
OSPF TE 原理
OSPF TE 主要通过以下两个方面来实现流量工程：
- 链路状态广播（LSA）扩展：OSPF TE 扩展了 OSPF 的链路状态广播，以在网络中传输额外的链路信息，如带宽、延迟、成本等。这些信息可用于计算更优化的路由路径。
- 约束条件最短路径优先（CSPF）算法：CSPF 是 OSPF TE 使用的算法，它基于 Dijkstra 算法，并考虑额外的约束条件，如可用带宽、链路成本等，从而找到最佳的路由路径。
TE LSA
OSPF定义了新的LSA类型，称为TE LSA，用于发布TE信息。
包括：
- Router Information LSA：发布Router ID、接口地址、TE Metric等信息
- Link LSA：发布链路带宽、可用带宽、管理组等信息
- Inter-AS LSA：用于ASBR之间发布TE信息
TED
每个OSPF TE Router都会根据收到的TE LSA构建一个TE Database，包含：
- 网络拓扑信息
- 链路属性：带宽、管理组、亲和属性等
- Router属性：Router ID、接口地址等
CSPF算法就是根据TED中存储的信息计算流程工程路径。
CSPF算法
CSPF（Constrained Shortest Path First）算法是利用OSPF TE中发布的约束信息计算满足各种约束条件的路径的算法。该算法在计算路径时考虑了各种约束条件，如带宽限制、管理组约束和亲和属性等。
CSPF算法首先收集网络中的约束信息，包括链路的带宽和TE度量值等。然后，它基于这些约束条件计算出满足要求的最短路径。在计算路径时，CSPF算法会遵循OSPF的工作原理，但同时也考虑到了约束条件，确保选取的路径符合网络中的限制。
通过OSPF TE和CSPF算法的结合，网络可以更好地利用带宽资源，并提供更好的服务质量保证。OSPF TE的扩展使得网络管理员可以更精确地控制流量的路径，并根据不同的约束条件进行灵活的调整。
RSVP-TE建立LSP
根据CSPF计算所得的ERO，RSVP-TE协议将建立TE LSP。ERO中包含TE Tunnel必须经过的中间节点信息，RSVP-TE根据ERO一跳一跳建立LSP。
OSPF TE架构图
上述架构图描述了OSPF TE架构中的两个路由器之间的连接。在该图中，上方是一个普通的OSPF路由器，下方是一个MPLS TE路由器。OSPF路由器负责收集和传播网络拓扑信息，而MPLS TE路由器负责收集和传播与MPLS流量工程相关的信息。
这两个路由器之间通过连接进行通信，以确保OSPF TE的信息能够传递并在网络中进行路径计算。这种架构使得OSPF TE能够在OSPF协议基础上扩展，满足MPLS流量工程的需求。
这只是一个简化的架构示意图，实际的OSPF TE架构可能包含更多的路由器和连接。具体的架构图可能会根据网络拓扑和需求的不同而有所变化。
OSPF TE的扩展功能
为了支持MPLS TE中的约束信息，OSPF TE对现有的OSPF协议进行了扩展。它通过引入新类型的LSA来传播和发布约束信息。
这些新的LSA类型包括以下内容：
通过引入这些新的LSA类型，OSPF TE扩展了OSPF协议的功能，使得路由器可以传递和计算与流量工程相关的约束信息。
OSPF TE 与 MPLS-TE
OSPF TE 与 MPLS（多协议标签交换）TE 有紧密的关系。MPLS-TE 是一种利用 MPLS 技术实现流量工程的方法。它可以在 IP 网络中建立标签交换路径（LSP），从而实现基于约束条件的路径选择。
OSPF TE 可以为 MPLS-TE 提供所需的链路信息和计算能力。在 OSPF TE 和 MPLS-TE 配合下，可以实现更高效的流量工程，提高网络性能。
OSPF TE LSA类型
OSPF定义了以下TE LSA类型：
Router Information LSA
Router Information LSA由ABR和ASBR生成，发布Router ID、接口地址和TE Metric等信息。
用于CSPF计算TE Tunnel路径。
Link LSA
Link LSA由每一个接口生成，发布本地链路信息，包括：
- 本地链路IP地址
- 本地接口IP地址
- TE Metric、Maximum Bandwidth、Maximum Reservable Bandwidth等
用于CSPF计算TE Tunnel路径。
Inter-AS LSA
Inter-AS LSA由ASBR生成，发布到其他AS的TE信息。用于多AS环境下的TE LSP建立。
OSPF TE实现
OSPF TE的实现需要以下步骤：
包括Router ID、Link Metric、Maximum Bandwidth等
发布TE LSA开启OSPF TE功能
定义Tunnel ID、源地址、出口地址等
根据Tunnel参数使用RSVP-TE协议建立TE LSP
检测网络拓扑变化，负载均衡TE Tunnel等
OSPF TE配置案例。
实验拓扑
上述拓扑图中，有四个路由器：R1、R2、R3和R4。它们之间通过连接进行通信。在这个拓扑中，R1和R2连接，R2和R3连接，R2和R4连接。
这个简化的拓扑图用于说明OSPF TE的配置案例，具体的拓扑图可能会根据网络需求和设备部署而有所变化。
华为设备
在华为wljslmz上配置OSPF TE，需要进行以下步骤：
system-view
[wljslmz] ospf [进程ID]
[wljslmz-ospf-1] traffic-engineering enable[wljslmz-ospf-1] interface [接口类型] [接口号]
[wljslmz-ospf-1-interface-GigabitEthernet0/0/1] te-metric [度量值][wljslmz-ospf-1-interface-GigabitEthernet0/0/1] bandwidth [带宽值][wljslmz-ospf-1-interface-GigabitEthernet0/0/1] admin-group [管理组ID][wljslmz-ospf-1-interface-GigabitEthernet0/0/1] affinity [亲和属性值][wljslmz-ospf-1] te-policy outbound [出口策略名称]
[wljslmz-te-policy-outbound-sample] destination 0.0.0.0 0
[wljslmz-te-policy-outbound-sample] metric [度量值]思科wljslmz
在思科wljslmz上配置OSPF TE，需要进行以下步骤：
wljslmz(config)# router ospf [进程ID]
wljslmz(config-router)# traffic-eng area [区域ID]wljslmz(config-router)# interface [接口类型] [接口号]
wljslmz(config-if)# ip ospf cost [度量值]wljslmz(config-if)# bandwidth [带宽值]wljslmz(config-if)# ip ospf priority [管理组ID]wljslmz(config-if)# mpls traffic-eng affinity [亲和属性值]wljslmz(config)# ip cef
wljslmz(config)# interface [接口类型] [接口号]
wljslmz(config-if)# ip rsvp bandwidth [带宽值]Juniperwljslmz
在Juniperwljslmz上配置OSPF TE，需要进行以下步骤：
wljslmz# edit
wljslmz# set protocols ospf traffic-engineeringwljslmz# edit protocols ospf
wljslmz# set interface [接口名] metric [度量值]wljslmz# edit protocols ospf
wljslmz# set interface [接口名] bandwidth [带宽值]wljslmz# edit protocols ospf
wljslmz# set interface [接口名] admin-group [管理组ID]wljslmz# edit protocols ospf
wljslmz# set interface [接口名] affinity [亲和属性值]wljslmz# edit protocols ospf traffic-engineering
wljslmz# set export [出口策略名称]
wljslmz# edit policy-options policy-statement [出口策略名称]
wljslmz# set term 1 then te-metric [度量值]上述配置案例仅供参考，具体的配置步骤和命令可能因wljslmz型号、软件版本和网络需求而有所变化。在进行任何配置更改之前，请确保了解您所使用wljslmz的具体文档和配置指南，并在测试环境中进行验证。
OSPF TE 带来的优势
OSPF TE通过充分利用网络链路带宽信息和指定链路的优先级，能够提供比传统OSPF更好的流量分配和优化。
具体来说主要有以下几点：
OSPF TE 挑战
- 复杂性：OSPF TE 可能很复杂，需要深入了解 OSPF 协议和流量工程原理。
- 成本：OSPF TE 可能在实施和管理方面成本较高，需要专门的硬件和软件。
- 可扩展性：OSPF TE 可能很难扩展到大型网络中，因为它需要大量的内存和处理能力。
OSPF TE 是提高网络性能的强大工具。但是，需要注意的是，OSPF TE 的实施和管理也可能很复杂。因此，OSPF TE 通常只用于需要高性能的网络中。
结论
OSPF Traffic Engineering 是一种在 OSPF网络中实现流量工程的有效方法，通过扩展链路状态广播和使用约束条件最短路径优先算法，能够实现更优化的路径选择和灵活的网络管理。与 MPLS-TE 结合，可以进一步提高网络性能。在复杂的网络环境下，OSPF TE 是一种值得考虑的流量工程解决方案。
