ospf frr 链路保护公式

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在 OSPF（Open Shortest Path First） 协议中启用 FRR（Fast Reroute，快速重路由） 功能（特别是 LFA, Loop-Free Alternate）时，所谓的“链路保护公式”实际上是指 LFA 的判定条件，用于判断某个邻居是否可以作为某条主路径的 无环备用下一跳（Alternate Next Hop）。

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✅ OSPF FRR（LFA）链路保护的核心判定公式

假设：

• 源节点为 S（本地路由器）
• 目标前缀为 D
• 主下一跳为 N（即当前最优下一跳）
• 候选备用下一跳为 E（另一个邻居）
  

要使 E 成为 链路保护（Link Protection） 的有效 LFA，需满足以下 无环条件（Loop-Free Condition）：

链路保护 LFA 条件（RFC 5286）：

dist(E,D)<dist(E,N)+dist(N,D)

其中：

• dist(X,Y) 表示从节点 X 到节点 Y 的最短路径开销（OSPF cost）。
• 该条件确保：即使链路 S→N 失效，通过 E 转发不会形成环路，且 E 有独立路径到达 D，不依赖故障链路。
  

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&#128269; 解释

• 链路保护（Link Protection）：仅保护 S 到 N 的直连链路 故障。假定 N 本身仍然可达（但实际链路断了），所以要求备用路径不能经过 N。
• 上述公式等价于：E 到 D 的最短路径不经过 N。
• 如果还希望支持 节点保护（Node Protection），则需更强条件：
  dist(E,D)<dist(E,S)+dist(S,D)
  
  即 E 到 D 的路径不经过 S（源节点），从而在 N 完全失效时也能绕过。
  

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&#128204; 实际应用中的简化判断（Cisco / Juniper 等厂商实现）

许多设备使用 拓扑检查 而非实时计算所有 dist()，但逻辑等价于上述不等式。

例如，在 OSPF 中，路由器会为每个前缀计算：

• 主路径下一跳 N
• 遍历其他邻居 E，检查是否满足 LFA 条件
• 若满足，则将 E 安装为 FRR 的备份下一跳
  

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&#128216; 示例

假设网络如下（数字为链路 cost）：

text

编辑

    S   / \  5   10 /     \E       N \     /  5   5   \ /    D

• 主路径：S → N → D，总 cost = 10 + 5 = 15
• 候选备用：E
  

计算：

• dist(E,D)=5
• dist(E,N)=5+5=10（E→D→N？但实际要看拓扑；若 E-N 无直连，则可能不可达）
• 假设 E 无法直接到 N，则 dist(E,N)=∞，条件成立
  

更合理拓扑：

text

编辑

S --5-- E --5-- D \             ^  \           /   10       5    \       /      -- N --

• dist(N,D) = 5
• dist(E,D) = 5
• dist(E,N) = 5 + 5 = 10（E→D→N）
  

代入链路保护条件：

5<10+5⇒5<15✅ 成立

因此 E 是有效的 LFA（链路保护）。

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✅ 总结：OSPF FRR 链路保护公式

链路保护 LFA 条件：

dist(E,D)<dist(E,N)+dist(N,D)​

该公式是 OSPF Fast Reroute（基于 LFA）实现链路保护的理论基础，确保在主链路故障时能 无环、快速切换 到备用路径。

如需节点保护或其他 FRR 技术（如 TI-LFA），条件会更复杂。