引言

“天下武功出少林”，各類武俠小說中，少林寺與“少林派”是出鏡率極高的江湖團體。每一場令人印象深刻的激烈交戰中，總少不了少林僧人及其玄妙武功。在路由這個大江湖里，共有IGP和BGP兩大門派。或許我們可以這么說，BGP應該屬于路由的搬運工，負責在多個自治系統間進行路由的傳遞與交換，可以說“網絡路由出IGP”。IGP絕對算是內功深厚，招數奇多的門派，它運用復雜的招數和內功產生路由，是路由的源頭，其又細分：OSPF、IS-IS、RIP、IGRP、EIGRP等眾多流派。IGP、BGP兩大門派和平相處，各司其職，在江湖中相安無事幾十年。近年來，SDN風起云涌，浪潮之下，傳統路由似乎窮途末路，抑或煥發青春活力？

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路由概況

BGP在網絡中的位置及功能作用，結合極其靈活的可擴展性，在SDN浪潮下，表現出了頑強的生命力，仙福永享，壽與天齊，暫且不表，這里重點說說IGP。

IGP路由大體上分為鏈路狀態路由，距離矢量路由兩大類，其本質為Dijkstra算法及Bellman-Ford算法。簡單整理下目前IGP路由協議現狀：

• RIP只適用于小型網絡，當今應用案例很少。
• IGRP已經死亡，IOS早已裁減了該特性。
• EIGRP在特定行業應用較多，如金融行業。
• 適用于無線MESH網絡的HWMP、OLSR等，無線MESH網絡本身應用限制及各種替代技術，使得其路由應用較少。
• 傳統鏈路狀態路由協議在大規模使用，是事實上的主流協議，如：OSPF、ISIS。

傳統基于鏈路狀態的路由協議具備適用于大型網絡，無跳數限制，收斂快速且天然無環等諸多優點，基本成為事實上現網應用最多的路由協議類別。值得一提的是應用于無線MESH領域的OLSR（Optimized Link State Routing）對傳統OSPF、IS-IS鏈路狀態路由協議進行了大膽創新改造優化，通過MPR（MultiPoint Reply）機制降低報文泛洪量，在大規模網絡拓撲規模下，優化極為明顯，是一款優雅的路由協議。OLSR依托于較少應用場景的無線MESH組網，且無線MESH網絡本身有不少替代技術，使得其現網應用較少。尤其隨著SDN的興起，可預見OLSR還未興起既已沒落。

曾有媒體將Dijkstra最短路徑算法，選為統治世界的十大基礎算法之一，確不為過。沒有該算法，當今互聯網將無法工作。

OSPF、ISIS等路由協議核心本質上均為單源最短路徑算法。而鏈路狀態全網同步，收集全網拓撲信息，成為協議的主要差異點，體現為鄰居建立及LSDB的同步過程上，這也是協議層面必須規范的行為。拋開鏈路狀態同步機制的不同，其核心思想如下：

一旦設備鄰居關系建立完畢，鏈路狀態信息同步完成，以當前設備為根進行最短路徑計算，生成路由表即可。示例中

生成路由表后，將表項下入硬件轉發芯片，生成轉發表，指導硬件高速轉發。傳統路由交換設備均基于此思路進行，衍生的形形色色的數通特性均圍繞其展開。

我們可以看到傳統路由原理并不復雜，但OSPF無疑依舊為迄今為止最復雜的路由協議，沒有之一，OSPF協議標準RFC 2328文檔近300頁的超長篇幅，無出其右，也足以說明這點。以至于圍繞路由領域，衍生了一個生態，傳統設備商的各種認證如：CCIE、HCIE、H3CIE等，曾成為一個熱門職業。拿到這些認證，尤其CCIE，便意味著高薪工作，時至今日CCIE雖已日薄西山，但依舊余溫猶在。可以預見，SDN浪潮下，各種網絡工程師認證如CCIE等將逐漸降溫。簡單的路由原理，卻有極為復雜的現實，功能特性層出不窮，帶來傳統路由設備的永葆活力，是否傳統設備商刻意營造的一種技術門檻呢？以至于只有那幾家玩得轉。CCIE等認證本質難道不是帶動路由設備的拋售？IGP + MPLS等各種場景下的應用，配置命令成百上千條，用戶如何忍受？生態已成，客戶無法擺脫，SDN正是一個契機，但設備商會輕易放手？

路由變革

SDN趨勢下，網絡需要更智能、更簡單、更靈活。傳統路由設備繁重復雜的功能特性已很難應對。面對現網存量巨大的傳統路由設備，SDN重塑整個網絡面臨如下問題：

1.傳統網絡路由如何做SDN化改造？

2.傳統路由和SDN網絡路由如何平滑過渡？

3.如何軟件定義轉發路徑？

4.如何解決傳統路由路徑備份不足的問題？

針對問題1，基于傳統路由設備，個人認為無法做到真正的SDN改造，但還要讓客戶看起來像一點兒SDN，表面上看起來是SDN。目前設備商主流做法時，SDN控制器集中管控配置，傳統路由設備做轉發面，SDN控制器更多側重在統一集中運維層面。設備商的形形色色，加之對SDN理解的不同，實現方式的不同，導致SDN南向接口包羅萬象，事實上并未有統一標準。SDN真正的威力正在于問題2，傳統路由網絡和SDN網絡銜接過渡，有各種解決方案，這里不作深入探討。最簡單直接的方案傳統路由設備接入SDN轉發面，SDN轉發面將路由報文Packet-In直接上送SDN控制器，SDN控制器交由上層APP進行路由協議處理，充當和路由設備對接角色。SDN控制器通過Packet-Out下發路由協議報文到轉發面并轉至傳統路由設備，完成對接。SDN開源控制器ONOS針對BGP組網有類似解決方案如下：

基于問題1和2，注定現階段了轉發面仍需要跑路由協議，否則無法應對現網設備復雜的組網環境，傳統設備商也不會自斷臂膀。理想中的SDN，控制面全部收縮，任重而道遠，只能向現實妥協。思考一個不太關注的問題：單純SDN網絡下，轉發面如何連接SDN控制器，控制通道路由如何產生？這本身就是一個先有雞，還是先有蛋的問題，理性來看，單純的SDN網絡是不可行的，仍依賴于傳統網絡。

問題3，理想的SDN網絡，路由控制全在SDN控制器，做到軟件定義路徑比較容易，結合傳統設備及TE流量工程，Segment Routing無疑是最優選擇。Segment Routing具體介紹參考如下文章：Segment Routing將助力SDN重塑新型網絡

問題4，傳統路由路徑備份特性一直在發展，基于最短路徑LFA（Loop-Free Alternate）便是應用較廣的一種技術。但該技術很多情況下，無法計算出備份路由。衍生了更多更復雜的備份路由計算方法，如RLFA（Remote LFA），MRT （Maximally Redundant Trees） 等技術。這些新技術為了技術出備份路由，其代價甚至要比路由計算浪費資源更多，帶來收斂性能的大幅降低。個人認為，這些技術僅限于研究層面，即使在未來現網生產環境也會鮮有使用。但SDN架構下，備份路由的產生將具備得天獨厚的優勢，完全取決于控制器APP的發揮空間，理論上存在的備份路由均可產生。在SDN控制器技術中，結合Segment Routing，備份路徑的計算將輕而易舉。

展望

傳統路由IP網絡能在全球范圍內擁有廣泛部署，靠的是一套分布式的協議體系——一個或多個節點的路由器崩潰，IP網絡仍然可以繼續運行，這非常了不起。然而，正是這個分布式體系，使得很多本來很容易的全局性特殊策略難以實施，IP網絡的“智商”其實很低。更麻煩的是，網絡的控制在應用層軟件和路由器軟件之間有斷層，難以全自動地實施應用策略。

SDN的引入，正在試圖解決這些問題。但機械激進的引入SDN，甚至會帶來更多問題。在路由器組成的廣域網領域，牽一發動全身，因此SDN的引入策略也相對保守，保守的表現在于盡量不去觸及路由器的轉發面，并且在控制面也盡量保持兼容，以一種混合體系運行的方式，逐步把路由器上分布式運行的控制面轉到集中式運行在控制器上，并且通過層次化的控制器，及合理的北向接口，實現軟件全面自動化的訴求。

SDN已度過炒作階段，傳統設備商、激進研究派、運營商等都逐漸理性冷卻下來，傳統路由作為“少林正宗”，依舊必不可少；但通過SDN可以大幅減低網絡設備的復雜度，停止向復雜化發展的趨勢，使網絡簡單化、自動化、智能化。