在 OSPF 体系结构中, Stub Router (也称为 Router LSA Max-Metric 特性)是一种非常实用的流量工程工具。它的核心原理是通过将非直连链路的度量值(Metric)通告为最大值(
),从而在 SPF 计算中使该路由器变得“不可达”或“非优选”,引导流量绕路。
根据 HCIE-Datacom 的知识体系要求,Stub Router 特性的应用场景主要集中在以下三个方面:
1. 设备的平滑升级与维护(Graceful Shutdown)
这是最常见的工程实践场景。
- 问题场景 :当某台核心/汇聚层路由器需要重启、更换单板或升级固件时,如果直接关闭接口或断电,会导致邻居关系瞬间中断。此时,正在传输的流量会因为拓扑收敛的毫秒级延迟而出现丢包。
- 解决方案 :在维护前手动配置
stub-router。该路由器发出的 Type-1 LSA 中,所有非 Stub 链路的 Metric 都会变为 65535。 - 技术原理 :全网节点收到该 LSA 后重新计算 SPF,流量会平滑地切换到备份路径上。待流量清空后,管理员再进行硬件操作,实现 业务零感知 。
2. 规避“黑洞流量”:BGP 与 OSPF 同步问题
在大型网络中,OSPF 通常作为 IGP 来承载 BGP 的下一跳(Recursive Lookup)。
- 问题场景 :路由器重启后,OSPF 收敛速度远快于 BGP(BGP 需要建立 TCP 连接并交换数万条路由)。如果 OSPF 已经完成收敛并开始转发流量,但此时 BGP 路由尚未学习完整,路由器由于没有对应的 BGP 路由条目,会将流量直接丢弃,形成 路由黑洞 。
- 解决方案 :配置
stub-router on-startup [interval]。 - 技术原理 :在设备启动的初始阶段(如 600 秒内),该路由器保持 Stub 状态,吸引不了任何穿越流量(Transit Traffic)。直到 BGP 收敛完毕或定时器超时,它才恢复正常的 Metric,正式投入转发。
3. 规避低性能设备或非对称链路
- 问题场景 :在复杂的拓扑中,可能存在某条路径虽然 IGP Metric 较小,但该路径上的某台路由器处理能力(CPU/内存)极弱,或者其上行链路容易拥塞。
- 解决方案 :如果不想改变整体网络的设计架构,可以针对性地在该低性能路由器上开启 Stub Router 特性。
- 技术原理 :这确保了该设备仅处理发往自身的流量,而不会作为中转节点处理穿越流量。这在 VRP 系统中通过控制
Router-LSA的链路描述符来实现,使得其他路由器在计算最短路径树时不会将其作为中间跳。
技术细节补充
在 OSPFv2 和 OSPFv3 中,实现该特性的方式略有不同:
- OSPFv2 :将 Type-1 LSA 中 Link Type 为 1(P2P)和 2(Transit)的 Metric 设为 65535。
- OSPFv3 :由于 OSPFv3 的 Router-LSA 不再携带地址,它通过将 Type-1 LSA 中的选项位或特定的 Metric 标志位进行调整,达到同样的效果。