home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1793.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  80KB  |  778 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                             J. Moy Request for Comments: 1793                                       Cascade Category: Standards Track                                     April 1995 
  8.  
  9.                 Extending OSPF to Support Demand Circuits 
  10.  
  11. Status of this Memo 
  12.  
  13.    This document specifies an Internet standards track protocol for the    Internet community, and requests discussion and suggestions for    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet    Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state    and status of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited. 
  14.  
  15. Abstract 
  16.  
  17.    This memo defines enhancements to the OSPF protocol that allow    efficient operation over "demand circuits". Demand circuits are    network segments whose costs vary with usage; charges can be based    both on connect time and on bytes/packets transmitted. Examples of    demand circuits include ISDN circuits, X.25 SVCs, and dial-up lines.    The periodic nature of OSPF routing traffic has until now required a    demand circuit's underlying data-link connection to be constantly    open, resulting in unwanted usage charges. With the modifications    described herein, OSPF Hellos and the refresh of OSPF routing    information are suppressed on demand circuits, allowing the    underlying data-link connections to be closed when not carrying    application traffic. 
  18.  
  19.    Demand circuits and regular network segments (e.g., leased lines) are    allowed to be combined in any manner. In other words, there are no    topological restrictions on the demand circuit support. However,    while any OSPF network segment can be defined as a demand circuit,    only point-to-point networks receive the full benefit. When broadcast    and NBMA networks are declared demand circuits, routing update    traffic is reduced but the periodic sending of Hellos is not, which    in effect still requires that the data-link connections remain    constantly open. 
  20.  
  21.    While mainly intended for use with cost-conscious network links such    as ISDN, X.25 and dial-up, the modifications in this memo may also    prove useful over bandwidth-limited network links such as slow-speed    leased lines and packet radio. 
  22.  
  23.    The enhancements defined in this memo are backward-compatible with    the OSPF specification defined in [1], and with the OSPF extensions    defined in [3] (OSPF NSSA areas), [4] (MOSPF) and [8] (OSPF Point- 
  24.  
  25.  
  26.  
  27. Moy                                                             [Page 1] 
  28.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  29.  
  30.     to-MultiPoint Interface). 
  31.  
  32.    This memo provides functionality similar to that specified for RIP in    [2], with the main difference being the way the two proposals handle    oversubscription (see Sections 4.3 and 7 below).  However, because    OSPF employs link-state routing technology as opposed to RIP's    Distance Vector base, the mechanisms used to achieve the demand    circuit functionality are quite different. 
  33.  
  34.    Please send comments to ospf@gated.cornell.edu. 
  35.  
  36. Acknowledgments 
  37.  
  38.    The author would like to acknowledge the helpful comments of Fred    Baker, Rob Coltun, Dawn Li, Gerry Meyer, Tom Pusateri and Zhaohui    Zhang. This memo is a product of the OSPF Working Group. 
  39.  
  40. Table of Contents 
  41.  
  42.     1.      Model for demand circuits .............................. 3     2.      Modifications to all OSPF routers ...................... 4     2.1     The OSPF Options field ................................. 4     2.2     The LS age field ....................................... 5     2.3     Removing stale DoNotAge LSAs ........................... 6     2.4     A change to the flooding algorithm ..................... 6     2.5     Interoperability with unmodified OSPF routers .......... 7     2.5.1   Indicating across area boundaries ...................... 8     2.5.1.1 Limiting indication-LSA origination .................... 9     3.      Modifications to demand circuit endpoints ............. 10     3.1     Interface State machine modifications ................. 10     3.2     Sending and Receiving OSPF Hellos ..................... 11     3.2.1   Negotiating Hello suppression ......................... 11     3.2.2   Neighbor state machine modifications .................. 12     3.3     Flooding over demand circuits ......................... 12     3.4     Virtual link support .................................. 13     3.5     Point-to-MultiPoint Interface support ................. 14     4.      Examples .............................................. 15     4.1     Example 1: Sole connectivity through demand circuits .. 15     4.2     Example 2: Demand and non-demand circuits in parallel . 19     4.3     Example 3: Operation when oversubscribed .............. 23     5.      Topology recommendations .............................. 25     6.      Lost functionality .................................... 25     7.      Future work: Oversubscription ......................... 26     8.      Unsupported capabilities .............................. 28     A.      Format of the OSPF Options field ...................... 30     B.      Configurable Parameters ............................... 31     C.      Architectural Constants ............................... 31             References ............................................ 32 
  43.  
  44.  
  45.  
  46. Moy                                                             [Page 2] 
  47.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  48.  
  49.              Security Considerations ............................... 32             Author's Address ...................................... 32 
  50.  
  51. 1.  Model for demand circuits 
  52.  
  53.    In this memo, demand circuits refer to those network segments whose    cost depends on either connect time and/or usage (expressed in terms    of bytes or packets). Examples include ISDN circuits and X.25 SVCs.    On these circuits, it is desirable for a routing protocol to send as    little routing traffic as possible. In fact, when there is no change    in network topology it is desirable for a routing protocol to send no    routing traffic at all; this allows the underlying data-link    connection to be closed when not needed for application data traffic. 
  54.  
  55.    The model used within this memo for the maintenance of demand    circuits is as follows. If there is no data to send (either routing    protocol traffic or application data), the data-link connection    remains closed.  As soon as there is data to be sent, an attempt to    open the data-link connection is made (e.g., an ISDN or X.25 call is    placed). When/if the data-link connection is established, the data is    sent, and the connection stays open until some period of time elapses    without more data to send. At this point the data-link connection is    again closed, in order to conserve cost and resources (see Section 1    of [2]). 
  56.  
  57.    The "Presumption of Reachability" described in [2] is also used.    Even though a circuit's data-link connection may be closed at any    particular time, it is assumed by the routing layer (i.e., OSPF) that    the circuit is available unless other information, such as a    discouraging diagnostic code resulting from an attempted data-link    connection, is present. 
  58.  
  59.    It may be possible that a data-link connection cannot be established    due to resource shortages. For example, a router with a single basic    rate ISDN interface cannot open more than two simultaneous ISDN    data-link connections (one for each B channel), and limitations in    interface firmware and/or switch capacity may limit the number of    X.25 SVCs simultaneously supported. When a router cannot    simultaneously open all of its circuits' underlying data-link    connections due to resource limitations, we say that the router is    oversubscribed. In these cases, datagrams to be forwarded out the    (temporarily unopenable) data-link connections are discarded, instead    of being queued. Note also that this temporary inability to open    data-link connections due to oversubscription is NOT reported by the    OSPF routing system as unreachability; see Section 4.3 for more    information. 
  60.  
  61.  
  62.  
  63.  
  64.  
  65. Moy                                                             [Page 3] 
  66.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  67.  
  68.     Either end of a demand circuit may attempt to open the data-link    connection. When both ends attempt to open the connection    simultaneously, there is the possibility of call collision. Not all    data-links specify how call collisions are handled. Also, while OSPF    requires that all periodic timers be randomized to avoid    synchronization (see Section 4.4 of [1]), if call attempts are    strictly data-driven there may still be insufficient spacing of call    attempts to avoid collisions on some data-links. For these reasons,    for those data-links without collision detection/avoidance support,    it is suggested (but not specified herein) that an exponential    backoff scheme for call retries be employed at the data-link layer.    Besides helping with call collisions, such a scheme could minimize    charges (if they exist) for failed call attempts. 
  69.  
  70.    As a result of the physical implementation of some demand circuits,    only one end of the circuit may be capable of opening the data-link    connection. For example, some async modems can initiate calls, but    cannot accept incoming calls. In these cases, since connection    initiation in this memo is data-driven, care must be taken to ensure    that the initiating application party is located at the calling end    of the demand circuit. 
  71.  
  72. 2.  Modifications to all OSPF routers 
  73.  
  74.    While most of the modifications to support demand circuits are    isolated to the demand circuit endpoints (see Section 3), there are    changes required of all OSPF routers. These changes are described in    the subsections below. 
  75.  
  76.    2.1.  The OSPF Options field 
  77.  
  78.       A new bit is added to the OSPF Options field to support the demand       circuit extensions. This bit is called the "DC-bit". The resulting       format of the Options field is described in Appendix A. 
  79.  
  80.       A router implementing the functionality described in Section 2 of       this memo sets the DC-bit in the Options field of all LSAs that it       originates. This is regardless of the LSAs' LS type, and also       regardless of whether the router implements the more substantial       modifications required of demand circuit endpoints (see Section       3).  Setting the DC-bit in self-originated LSAs tells the rest of       the routing domain that the router can correctly process DoNotAge       LSAs (see Sections 2.2, 2.3 and 2.5). 
  81.  
  82.       There is a single exception to the above rule. A router       implementing Section 2 of this memo may sometimes originate an       "indication-LSA"; these LSAs always have the DC-bit clear.       Indication-LSAs are used to convey across area boundaries the 
  83.  
  84.  
  85.  
  86. Moy                                                             [Page 4] 
  87.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  88.  
  89.        existence of routers incapable of DoNotAge processing; see Section       2.5.1 for details. 
  90.  
  91.    2.2.  The LS age field 
  92.  
  93.       The semantics of the LSA's LS age field are changed, allowing the       high bit of the LS age field to be set. This bit is called       "DoNotAge"; see Appendix C for its formal definition. LSAs whose       LS age field have the DoNotAge bit set are not aged while they are       held in the link state database, which means that they do not have       to be refreshed every LSRefreshInterval as is done with all other       OSPF LSAs. 
  94.  
  95.       By convention, in the rest of this memo we will express LS age       fields having the DoNotAge bit set as "DoNotAge+x", while an LS       age expressed as just "x" is assumed to not have the DoNotAge bit       set. LSAs having DoNotAge set are also sometimes referred to as       "DoNotAge LSAs". 
  96.  
  97.       When comparing two LSA instances to see which one is most recent,       the two LSAs' LS age fields are compared whenever the LS sequence       numbers and LS checksums are found identical (see Section 13.1 of       [1]). Before comparing, the LS age fields must have their DoNotAge       bits masked off.  For example, in determining which LSA is more       recent, LS ages of 1 and DoNotAge+1 are considered equivalent; an       LSA flooded with LS age of 1 may be acknowledged with a Link State       Acknowledgement listing an LS age of DoNotAge+1, or vice versa. In       particular, DoNotAge+MaxAge is equivalent to MaxAge; however for       backward-compatibility the MaxAge form should always be used when       flushing LSAs from the routing domain (see Section 14.1 of [1]). 
  98.  
  99.       Thus, the set of allowable values for the LS age field fall into       the two ranges: 0 through MaxAge and DoNotAge through       DoNotAge+MaxAge.  (Previously the LS age field could not exceed       the value of MaxAge.) Any LS age field not falling into these two       ranges should be considered to be equal to MaxAge. 
  100.  
  101.       When an LSA is flooded out an interface, the constant       InfTransDelay is added to the LSA's LS age field. This happens       even if the DoNotAge bit is set; in this case the LS age field is       not allowed to exceed DoNotAge+MaxAge. If the LS age field reaches       DoNotAge+MaxAge during flooding, the LSA is flushed from the       routing domain. This preserves the protection in [1] afforded       against flooding loops. 
  102.  
  103.       The LS age field is not checksum protected. Errors in a router's       memory may mistakenly set an LSA's DoNotAge bit, stopping the       aging of the LSA. However, a router should note that its own 
  104.  
  105.  
  106.  
  107. Moy                                                             [Page 5] 
  108.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  109.  
  110.        self-originated LSAs should never have the DoNotAge bit set in its       own database. This means that in any case the router's self-       originated LSAs will be refreshed every LSRefreshInterval.  As       this refresh is flooded throughout the OSPF routing domain, it       will replace any LSA copies in other routers' databases whose       DoNotAge bits were mistakenly set. 
  111.  
  112.    2.3.  Removing stale DoNotAge LSAs 
  113.  
  114.       Because LSAs with the DoNotAge bit set are never aged, they can       stay in the link state database even when the originator of the       LSA no longer exists. To ensure that these LSAs are eventually       flushed from the routing domain, and that the size of the link       state database doesn't grow without bound, routers are required to       flush a DoNotAge LSA if BOTH of the following conditions are met: 
  115.  
  116.         (1) The LSA has been in the router's database for at least             MaxAge seconds. 
  117.  
  118.         (2) The originator of the LSA has been unreachable (according to             the routing calculations specified by Section 16 of [1]) for             at least MaxAge seconds. 
  119.  
  120.       For an example, see Time T8 in the example of Section 4.1. Note       that the above functionality is an exception to the general OSPF       rule that a router can only flush (i.e., prematurely age; see       Section 14.1 of [1]) its own self-originated LSAs. The above       functionality pertains only to DoNotAge LSAs. An LSA having       DoNotAge clear still can be prematurely aged only by its       originator; otherwise, the LSA must age naturally to MaxAge before       being removed from the routing domain. 
  121.  
  122.       An interval as long as MaxAge has been chosen to avoid any       possibility of thrashing (i.e., flushing an LSA only to have it       reoriginated soon afterwards). Note that by the above rules, a       DoNotAge LSA will be removed from the routing domain no faster       than if it were being aged naturally (i.e., if DoNotAge were not       set). 
  123.  
  124. 2.4.  A change to the flooding algorithm 
  125.  
  126.       The following change is made to the OSPF flooding algorithm.  When       a Link State Update Packet is received that contains an LSA       instance which is actually less recent than the the router's       current database copy, the router must now process the LSA as       follows (modifying Step 8 of Section 13 in [1] accordingly): 
  127.  
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132. Moy                                                             [Page 6] 
  133.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  134.  
  135.          o   If the database copy has LS age equal to MaxAge and LS             sequence number equal to MaxSequenceNumber, simply discard             the received LSA without acknowledging it. (In this case,             the LSA's sequence number is wrapping, and the             MaxSequenceNumber LSA must be completely flushed before any             new LSAs can be introduced). This is identical to the             behavior specified by Step 8 of Section 13 in [1]. 
  136.  
  137.         o   Otherwise, send the database copy back to the sending             neighbor, encapsulated within a Link State Update Packet. In             so doing, do not put the database copy of the LSA on the             neighbor's link state retransmission list, and do not             acknowledge the received (less recent) LSA instance. 
  138.  
  139.       This change is necessary to support flooding over demand circuits.       For example, see Time T4 in the example of Section 4.2. 
  140.  
  141.       However, this change is beneficial when flooding over non-demand       interfaces as well. For this reason, the flooding change pertains       to all interfaces, not just interfaces to demand circuits. The       main example involves MaxAge LSAs. There are times when MaxAge       LSAs stay in a router's database for extended intervals: 1) when       they are stuck in a retransmission queue on a slow link or 2) when       a router is not properly flushing them from its database, due to       software bugs. The prolonged existence of these MaxAge LSAs can       inhibit the flooding of new instances of the LSA. New instances       typically start with the initial LS sequence number, and are       treated as less recent (and hence discarded) by routers still       holding MaxAge instances. However, with the above change to       flooding, a router with a MaxAge instance will respond back with       the MaxAge instance. This will get back to the LSA's originator,       which will then pick the next highest LS sequence number and       reflood, overwriting the MaxAge instance. 
  142.  
  143.       This change will be included in future revisions of the base OSPF       specification [1]. 
  144.  
  145.    2.5.  Interoperability with unmodified OSPF routers 
  146.  
  147.       Unmodified OSPF routers will probably treat DoNotAge LSAs as if       they had LS age of MaxAge. At the very worst, this will cause       continual retransmissions of the DoNotAge LSAs. (An example       scenario follows. Suppose Routers A and B are connected by a       point-to-point link. Router A implements the demand circuit       extensions, Router B does not. Neither one treats their connecting       link as a demand circuit. At some point in time, Router A receives       from another neighbor via flooding a DoNotAge LSA. The DoNotAge       LSA is then flooded by Router A to Router B.  Router B, not 
  148.  
  149.  
  150.  
  151. Moy                                                             [Page 7] 
  152.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  153.  
  154.        understanding DoNotAge LSAs, treats it as a MaxAge LSA and       acknowledges it as such to Router A. Router A receives the       acknowledgment, but notices that the acknowledgment is for a       different instance, and so starts retransmitting the LSA.) 
  155.  
  156.       However, to avoid this confusion, DoNotAge LSAs will be allowed in       an OSPF area if and only if, in the area's link state database,       all LSAs have the DC-bit set in their Options field (see Section       2.1). Note that it is not required that the LSAs' Advertising       Router be reachable; if any LSA is found not having its DC-bit set       (regardless of reachability), then the router should flush (i.e.,       prematurely age; see Section 14.1 of [1]) from the area all       DoNotAge LSAs. These LSAs will then be reoriginated at their       sources, this time with DoNotAge clear.  Like the change in       Section 2.3, this change is an exception to the general OSPF rule       that a router can only flush its own self-originated LSAs. Both       changes pertain only to DoNotAge LSAs, and in both cases a flushed       LSA's LS age field should be set to MaxAge and not       DoNotAge+MaxAge. 
  157.  
  158.       2.5.1.  Indicating across area boundaries 
  159.  
  160.          AS-external-LSAs are flooded throughout the entire OSPF routing          domain, excepting only OSPF stub areas and NSSAs.  For that          reason, if an OSPF router that is incapable of DoNotAge          processing exists in any "regular" area (i.e., an area that is          not a stub nor an NSSA), no AS-external-LSA can have DoNotAge          set. This memo simplifies that requirement by broadening it to          the following rule: LSAs in regular OSPF areas are allowed to          have DoNotAge set if and only if every router in the OSPF          domain (excepting those in stub areas and NSSAs) is capable of          DoNotAge processing. The rest of this section describes how the          rule is implemented. 
  161.  
  162.          As described above in Sections 2.1 and 2.5, a router indicates          that it is capable of DoNotAge processing by setting the DC-bit          in the LSAs that it originates. However, there is a problem. It          is possible that, in all areas to which Router X directly          attaches, all the routers are capable of DoNotAge processing,          yet there is some router in a remote "regular" area that cannot          process DoNotAge LSAs.  This information must then be conveyed          to Router X, so that it does not mistakenly flood/create          DoNotAge LSAs. 
  163.  
  164.          The solution is as follows. Area border routers transmit the          existence of DoNotAge-incapable routers across area boundaries,          using "indication-LSAs". Indication-LSAs are type-4-summary          LSAs (also called ASBR-summary-LSAs), listing the area border 
  165.  
  166.  
  167.  
  168. Moy                                                             [Page 8] 
  169.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  170.  
  171.           router itself as the described ASBR, with the LSA's cost set to          LSInfinity and the DC-bit clear. Note that indication-LSAs          convey no additional information; in particular, they are used          even if the area border router is not really an AS boundary          router (ASBR). 
  172.  
  173.          Taking indication-LSAs into account, the rule as to whether          DoNotAge LSAs are allowed in any particular area is EXACTLY the          same as given previously in Section 2.5, namely: DoNotAge LSAs          will be allowed in an OSPF area if and only if, in the area's          link state database, all LSAs have the DC-bit set in their          Options field. 
  174.  
  175.          Through origination of indication-LSAs, the existence of          DoNotAge-incapable routers can be viewed as going from non-          backbone regular areas, to the backbone area and from there to          all other regular areas. The following two cases summarize the          requirements for an area border router to originate          indication-LSAs: 
  176.  
  177.             (1) Suppose an area border router (Router X) is connected to                 a regular non-backbone OSPF area (Area A). Furthermore,                 assume that Area A has LSAs with the DC-bit clear, other                 than indication-LSAs. Then Router X should originate                 indication-LSAs into all other directly-connected                 "regular" areas, including the backbone area, keeping                 the guidelines of Section 2.5.1.1 in mind. 
  178.  
  179.             (2) Suppose an area border router (Router X) is connected to                 the backbone OSPF area (Area 0.0.0.0). Furthermore,                 assume that the backbone has LSAs with the DC-bit clear                 that are either a) not indication-LSAs or b)                 indication-LSAs that have been originated by routers                 other than Router X itself. Then Router X should                 originate indication-LSAs into all other directly-                 connected "regular" non-backbone areas, keeping the                 guidelines of Section 2.5.1.1 in mind. 
  180.  
  181.          2.5.1.1.  Limiting indication-LSA origination 
  182.  
  183.             To limit the number of indication-LSAs originated, the             following guidelines should be observed by an area border             router (Router X) when originating indication-LSAs. First,             indication-LSAs are not originated into an Area A when A             already has LSAs with DC-bit clear other than indication-             LSAs. Second, if another area border router has originated a             indication-LSA into Area A, and that area border router has             a higher OSPF Router ID than Router X (same tie-breaker as 
  184.  
  185.  
  186.  
  187. Moy                                                             [Page 9] 
  188.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  189.  
  190.              for forwarding address origination; see Section 12.4.5 of             [1]), then Router X should not originate an indication-LSA             into Area A. 
  191.  
  192.             As an example, suppose that three regular OSPF areas (Areas             A, B and C) are connected by routers X, Y and Z             (respectively) to the backbone area.  Furthermore, suppose             that all routers are capable of DoNotAge processing, except             for routers in Areas A and B.  Finally, suppose that Router             Z has a higher Router ID than Y, which in turn has a higher             Router ID than X.  In this case, two indication-LSAs will be             generated (if the rules of Section 2.5.1 and the guidelines             of the preceding paragraph are followed): Router Y will             originate an indication-LSA into the backbone, and Router Z             will originate an indication-LSA into Area C. 
  193.  
  194. 3.  Modifications to demand circuit endpoints 
  195.  
  196.    The following subsections detail the modifications required of the    routers at the endpoints of demand circuits. These consist of    modifications to two main pieces of OSPF: 1) sending and receiving    Hello Packets over demand circuits and 2) flooding LSAs over demand    circuits. 
  197.  
  198.    An additional OSPF interface configuration parameter, ospfIfDemand,    is defined to indicate whether an OSPF interface connects to a demand    circuit (see Appendix B). Two routers connecting to a common network    segment need not agree on that segment's demand circuit status.    However, to get full benefit of the demand circuit extensions, the    two ends of a point-to-point link must both agree to treat the link    as a demand circuit (see Section 3.2). 
  199.  
  200.    3.1.  Interface State machine modifications 
  201.  
  202.       An OSPF point-to-point interface connecting to a demand circuit is       considered to be in state "Point-to-point" if and only if its       associated neighbor is in state "1-Way" or greater; otherwise the       interface is considered to be in state "Down". Hellos are sent out       such an interface when it is in "Down" state, at the reduced       interval of PollInterval. If the negotiation in Section 3.2.1       succeeds, Hellos will cease to be sent out the interface whenever       the associated neighbor reaches state "Full". 
  203.  
  204.       Note that as a result, an "LLDown" event for the point-to-point       demand circuit's neighbor forces both the neighbor and the       interface into state "Down" (see Section 3.2.2). 
  205.  
  206.  
  207.  
  208.  
  209.  
  210. Moy                                                            [Page 10] 
  211.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  212.  
  213.        For OSPF broadcast and NBMA networks that have been configured as       demand circuits, there are no changes to the Interface State       Machine. 
  214.  
  215.    3.2.  Sending and Receiving OSPF Hellos 
  216.  
  217.       The following sections describe the required modifications to OSPF       Hello Packet processing on point-to-point demand circuits. 
  218.  
  219.       For OSPF broadcast and NBMA networks that have been configured as       demand circuits, there is no change to the sending and receiving       of Hellos, nor are there any changes to the Neighbor State       Machine. This is because the proper operation of the Designated       Router election algorithm requires periodic exchange of Hello       Packets. 
  220.  
  221.       3.2.1.  Negotiating Hello suppression 
  222.  
  223.          On point-to-point demand circuits, both endpoints must agree to          suppress the sending of Hello Packets.  To ensure this          agreement, a router sets the DC-bit in OSPF Hellos and Database          Description Packets sent out the demand interface.  Receiving          an Hello or a Database Description Packet with the DC-bit set          indicates agreement. Receiving an Hello with the DC-bit clear          and also listing the router's Router ID in the body of the          Hello message, or a Database Description Packet with the DC-bit          clear (either one indicating bidirectional connectivity)          indicates that the other end refuses to suppress Hellos. In          these latter cases, the router reverts to the normal periodic          sending of Hello Packets out the interface (see Section 9.5 of          [1]). 
  224.  
  225.          A demand point-to-point circuit need be configured in only one          of the two endpoints (see Section 4.1).  If a router          implementing Sections 2 and 3 of this memo receives an Hello          Packet with the DC-bit set, it should treat the point-to-point          link as a demand circuit, making the appropriate changes to its          Hello Processing (see Section 3.2.2) and flooding (see Section          3.3). 
  226.  
  227.          Even if the above negotiation fails, the router should continue          setting the DC-bit in its Hellos and Database Descriptions (the          neighbor will just ignore the bit). The router will then          automatically attempt to renegotiate Hello suppression whenever          the link goes down and comes back up.  For example, if the          neighboring router is rebooted with software that is capable of          operating over demand circuits (i.e., implements Sections 2 and          3 of this memo), a future negotiation will succeed. 
  228.  
  229.  
  230.  
  231. Moy                                                            [Page 11] 
  232.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  233.  
  234.           Also, even if the negotiation to suppress Hellos fails, the          flooding modifications described in Section 3.3 are still          performed over the link. 
  235.  
  236.       3.2.2.  Neighbor state machine modifications 
  237.  
  238.          When the above negotiation succeeds, Hello Packets are sent          over point-to-point demand circuits only until initial link-          state database synchronization is achieved with the neighbor          (i.e., the state of the neighbor connection reaches "Full", as          defined in Section 10.1 of [1]). After this, Hellos are          suppressed and the data-link connection to the neighbor is          assumed available until evidence is received to the contrary.          When the router finds that the neighbor is no longer available,          presumably from something like a discouraging diagnostic code          contained in a response to a failed call request, the neighbor          connection transitions back to "Down" and Hellos are sent          periodically (at Intervals of PollInterval) in an attempt to          restart synchronization with the neighbor. 
  239.  
  240.          This requires changes to the OSPF Neighbor State Machine (see          Section 10.3 of [1]). The receipt of Hellos from demand circuit          neighbors in state "Loading" or "Full" can no longer be          required. In other words, the InactivityTimer event defined in          Section 10.2 of [1] has no effect on demand circuit neighbors          in state "Loading" or "Full".  An additional clarification is          needed in the Neighbor State Machine's LLDown event. For demand          circuits, this event should be mapped into the "discouraging          diagnostic code" discussed previously in Section 1, and should          not be generated when the data-link connection has been closed          simply to save resources. Nor should LLDown be generated if a          data-link connection fails due to temporary lack of resources. 
  241.  
  242.    3.3.  Flooding over demand circuits 
  243.  
  244.       Flooding over demand circuits (point-to-point or otherwise) is       modified if and only if all routers have indicated that they can       process LSAs having DoNotAge set. This is determined by examining       the link state database of the OSPF area containing the demand       circuit.  All LSAs in the database must have the DC-bit set.  If       one or more LSAs have the DC-bit clear, flooding over demand       circuits is unchanged from [1].  Otherwise, flooding is changed as       follows. 
  245.  
  246.         (1) Only truly changed LSAs are flooded over demand circuits.             When a router receives a new LSA instance, it checks first             to see whether the contents have changed. If not, the new             LSA is simply a periodic refresh and it is not flooded out 
  247.  
  248.  
  249.  
  250. Moy                                                            [Page 12] 
  251.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  252.  
  253.              attached demand circuits (it is still flooded out other             interfaces however).  This check should be performed in Step             5b of Section 13 in [1]. When comparing an LSA to its             previous instance, the following are all considered to be             changes in contents: 
  254.  
  255.             o   The LSA's Options field has changed. 
  256.  
  257.             o   One or both of the LSA instances has LS age set to                 MaxAge (or DoNotAge+MaxAge). 
  258.  
  259.             o   The length field in the LSA header has changed. 
  260.  
  261.             o   The contents of the LSA, excluding the 20-byte link                 state header, have changed. Note that this excludes                 changes in LS Sequence Number and LS Checksum. 
  262.  
  263.         (2) When it has been decided to flood an LSA over a demand             circuit, DoNotAge should be set in the copy of the LSA that             is flooded out the demand interface. (There is one             exception: DoNotAge should not be set if the LSA's LS age is             equal to MaxAge.) Setting DoNotAge will cause the routers on             the other side of the demand circuit to hold the LSA in             their databases indefinitely, removing the need for periodic             refresh. Note that it is perfectly possible that DoNotAge             will already be set. This simply indicates that the LSA has             already been flooded over demand circuits. In any case, the             flooded copy's LS age field must also be incremented by             InfTransDelay (see Step 5 of Section 13.3 in [1], and             Section 2.2 of this memo), as protection against flooding             loops. 
  264.  
  265.             The previous paragraph also pertains to LSAs flooded over             demand circuits in response to Link State Requests. It also             pertains to LSAs that are retransmitted over demand             circuits. 
  266.  
  267.    3.4.  Virtual link support 
  268.  
  269.       OSPF virtual links are essentially unnumbered point-to-point links       (see Section 15 of [1]). Accordingly, demand circuit support for       virtual links resembles that described for point-to-point links in       the previous sections. The main difference is that a router       implementing Sections 2 and 3 of this memo, and supporting virtual       links, always treats virtual links as if they were demand       circuits. Otherwise, when a virtual link's underlying physical       path contains one or more demand circuits, periodic OSPF protocol       exchanges over the virtual link would unnecessarily keep the 
  270.  
  271.  
  272.  
  273. Moy                                                            [Page 13] 
  274.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  275.  
  276.        underlying demand circuits open. 
  277.  
  278.       Demand circuit support on virtual links can be summarized as       follows: 
  279.  
  280.         o   Instead of modifying the Interface state machine for virtual             links as was done for point-to-point links in Section 3.1,             the Interface state machine for virtual links remains             unchanged. A virtual link is considered to be in state             "Point-to-point" if an intra-area path (through the virtual             link's transit area) exists to the other endpoint. Otherwise             it is considered to be in state "Down". See Section 15 of             [1] for more details. 
  281.  
  282.         o   Virtual links are always treated as demand circuits. In             particular, over virtual links a router always negotiates to             suppress the sending of Hellos. See Sections 3.2.1 and 3.2.2             for details. 
  283.  
  284.         o   In the demand circuit support over virtual links, there is             no "discouraging diagnostic code" as described in Section 1.             Instead, the connection is considered to exist if and only             if an intra-area path (through the virtual link's transit             area) exists to the other endpoint. See Section 15 of [1]             for more details. 
  285.  
  286.         o   Since virtual links are always treated as demand circuits,             flooding over virtual links always proceeds as in Section             3.3. 
  287.  
  288.    3.5.  Point-to-MultiPoint Interface support 
  289.  
  290.       The OSPF Point-to-MultiPoint interface has recently been developed       for use with non-mesh-connected network segments. A common example       is a Frame Relay subnet where PVCs are provisioned between some       pairs of routers, but not all pairs. In this case the Point-to-       Multipoint interface represents the single physical interface to       the Frame relay network, over which multiple point-to-point OSPF       conversations (one on each PVC) are taking place. For more       information on the Point-to-MultiPoint interface, see [8]. 
  291.  
  292.       Since an OSPF Point-to-MultiPoint interface essentially consists       of multiple point-to-point links, demand circuit support on the       Point-to-Multipoint interface strongly resembles demand circuit       support for point-to-point links. However, since the Point-to-       MultiPoint interface requires commonality of its component point-       to-point links' configurations, there are some differences. 
  293.  
  294.  
  295.  
  296.  Moy                                                            [Page 14] 
  297.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  298.  
  299.        Demand circuit support on Point-to-Multipoint interfaces can be       summarized as follows: 
  300.  
  301.         o   Instead of modifying the Interface state machine for Point-             to-Multipoint interfaces as was done for point-to-point             links in Section 3.1, the Interface state machine for             Point-to-Multipoint interfaces remains unchanged. 
  302.  
  303.         o   When ospfIfDemand is set on a Point-to-MultiPoint interface,             the router tries to negotiate Hello suppression separately             on each of interface's component point-to-point links. This             negotiation proceeds as in Section 3.2.1.  Negotiation may             fail on some component point-to-point links, and succeed on             others. This is acceptable. On those component links where             the negotiation fails, Hellos will always be sent;             otherwise, Hellos will cease to be sent when the Database             Description process completes on the component link (see             Section 3.2.2). 
  304.  
  305.         o   Section 3.3 defines the demand circuit flooding behavior for             all OSPF interface types. This includes Point-to-Multipoint             interfaces. 
  306.  
  307. 4.  Examples 
  308.  
  309.    This section gives three examples of the operation over demand    circuits. The first example is probably the most common and certainly    the most basic. It shows a single point-to-point demand circuit    connecting two routers.  The second illustrates what happens when    demand circuits and leased lines are used in parallel. The third    explains what happens when a router has multiple demand circuits and    cannot keep them all open (for resource reasons) at the same time. 
  310.  
  311.    4.1.  Example 1: Sole connectivity through demand circuits 
  312.  
  313.       Figure 1 shows a sample internetwork with a single demand circuit       providing connectivity to the LAN containing Host H2.  Assume that       all three routers (RTA, RTB and RTC) have implemented the       functionality in Section 2 of this memo, and thus will be setting       the DC-bit in their LSAs. Furthermore assume that Router RTB has       been configured to treat the link to Router RTC as a demand       circuit, but Router RTC has not been so configured. Finally assume       that the LAN interface connecting Router RTA to Host H1 is       initially down. 
  314.  
  315.       The following sequence of events may then transpire, starting with       Router RTB booting and bringing up its link to Router RTC: 
  316.  
  317.  
  318.  
  319.  Moy                                                            [Page 15] 
  320.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  321.  
  322.          Time T0: RTB negotiates Hello suppression 
  323.  
  324.             Router RTB will start sending Hellos over the demand circuit             with the DC-bit set in the Hello's Options field. Because             RTC is not configured to treat the link as a demand circuit,             the first Hello that RTB receives from RTC may not have the             DC-bit set. However, subsequent Hellos and Database             Description Packets received from RTC will have the DC-bit             set, indicating that the two routers have agreed that the             link will be treated as a demand circuit. The entire             negotiation is pictured in Figure 2. Note that if RTC were             unable or unwilling to suppress Hellos on the link, the             initial Database Description sent from Router RTC to RTB             would have the DC-bit clear, forcing Router RTB to revert to             the periodic sending of Hellos specified in Section 9.5 of             [1]. 
  325.  
  326.         Time T1: Database exchange over demand circuit 
  327.  
  328.             The initial synchronization of link state databases (the             Database Exchange Process) over the demand circuit then             occurs as over any point-to-point link, with one exception.             LSAs included in Link State Updates Packets sent over the 
  329.  
  330.                 +           +                             +                |   +---+   |                             |         +--+   |---|RTA|---|                             |   +--+         |H1|---|   +---+   |                             |---|H2|         +--+   |           |   +---+    ODL      +---+   |   +--+                |LAN Y      |---|RTB|-------------|RTC|---|                +           |   +---+             +---+   |                            +                             + 
  331.  
  332.                 Figure 1: In the example of Section 4.1,                     a single demand circuit (labeled                      ODL) bisects an internetwork. 
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338.  
  339.  
  340.  
  341.  
  342.  
  343.  
  344.  
  345.  
  346. Moy                                                            [Page 16] 
  347.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  348.  
  349.              +---+                                        +---+             |RTB|                                        |RTC|             +---+                                        +---+                           Hello (DC-bit set)                   ------------------------------------->                           Hello (DC-bit clear)                   <-------------------------------------                        Hello (DC-bit set, RTC seen)                   ------------------------------------->                      Database Description (DC-bit set)                   <------------------------------------- 
  350.  
  351.               Figure 2: Successful negotiation of Hello                               suppression. 
  352.  
  353.             demand circuit (in response to Link State Request Packets),             will have the DoNotAge bit set in their LS age field. So,             after the Database Exchange Process is finished, all routers             will have 3 LSAs in their link state databases (router-LSAs             for Routers RTA, RTB and RTC), but the LS age fields             belonging to the LSAs will vary depending on which side of             the demand circuit they were originated from (see Table 1).             For example, all routers other than Router RTC have the             DoNotAge bit set in Router RTC's router-LSA; this removes             the need for Router RTC to refresh its router-LSA over the             demand circuit. 
  354.  
  355.                                            LS age              LSA                in RTB        in RTC              ______________________________________________              RTA's Router-LSA   1000          DoNotAge+1001              RTB's Router-LSA   10            DoNotAge+11              RTC's Router-LSA   DoNotAge+11   10 
  356.  
  357.                   Table 1: After Time T1 in Section 4.1,                     possible LS age fields on either                        side of the demand circuit 
  358.  
  359.         Time T2: Hello traffic ceases 
  360.  
  361.             After the Database Exchange Process has completed, no Hellos             are sent over the demand circuit. If there is no application             data to be sent over the demand circuit, the circuit will be             idle. 
  362.  
  363.  
  364.  
  365.  
  366.  
  367. Moy                                                            [Page 17] 
  368.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  369.  
  370.          Time T3: Underlying data-link connection torn down 
  371.  
  372.             After some period of inactivity, the underlying data-link             connection will be torn down (e.g., an ISDN call would be             cleared) in order to save connect charges. This will be             transparent to the OSPF routing; no LSAs or routing table             entries will change as a result. 
  373.  
  374.         Time T4: Router RTA's LSA is refreshed 
  375.  
  376.             At some point Router RTA will refresh its own router-LSA             (i.e., when the LSA's LS age hits LSRefreshInterval). This             refresh will be flooded to Router RTB, who will look at it             and decide NOT to flood it over the demand circuit to Router             RTC, because the LSA's contents have not really changed             (only the LS Sequence Number). At this point, the LS             sequence numbers that the routers have for RTA's router-LSA             differ depending on which side of the demand circuit the             routers lie. Because there is still no application traffic,             the underlying data-link connection remains disconnected. 
  377.  
  378.         Time T5: Router RTA's LAN interface comes up 
  379.  
  380.             When Router RTA's LAN interface (connecting to Host H1)             comes up, RTA will originate a new router-LSA. This router-             LSA WILL be flooded over the demand circuit because its             contents have now changed. The underlying data-link             connection will have to be brought up to flood the LSA.             After flooding, routers on both sides of the demand circuit             will again agree on the LS Sequence Number for RTA's             router-LSA. 
  381.  
  382.         Time T6: Underlying data-link connection is torn down again 
  383.  
  384.             Assuming that there is still no application traffic             transiting the demand circuit, the underlying data-link             connection will again be torn down after some period of             inactivity. 
  385.  
  386.         Time T7: File transfer started between Hosts H1 and H2 
  387.  
  388.             As soon as application data needs to be sent across the             demand circuit the underlying data-link connection is             brought back up. 
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394.  
  395.  
  396. Moy                                                            [Page 18] 
  397.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  398.  
  399.          Time T8: Physical link becomes inoperative 
  400.  
  401.             If an indication is received from the data-link or physical             layers indicating that the demand circuit can no longer be             established, Routers RTB and RTC declare their point-to-             point interfaces down, and originate new router-LSAs. Both             routers will attempt to bring the connection back up by             sending Hellos at the reduced rate of PollInterval. Note             that while the connection is inoperative, Routers RTA and             RTB will continue to have an old router-LSA for RTC in their             link state database, and this LSA will not age out because             it has the DoNotAge bit set. However, according to Section             2.3 they will flush Router RTC's router-LSA if the demand             circuit remains inoperative for longer than MaxAge. 
  402.  
  403.    4.2.  Example 2: Demand and non-demand circuits in parallel 
  404.  
  405.       This example demonstrates the demand circuit functionality when       both demand circuits and non-demand circuits (e.g., leased lines)       are used to interconnect regions of an internetwork. Such an       internetwork is shown in Figure 3. Host H1 can communicate with       Host H2 either over the demand link between Routers RTB and RTC,       or over the leased line between Routers RTB and RTD. 
  406.  
  407.       Because the basic properties of the demand circuit functionality       were presented in the previous example, this example will only       address the unique issues involved when using both demand and       non-demand circuits in parallel. 
  408.  
  409.       Assume that Routers RTB and RTY are initially powered off, but       that all other routers and their attached links are both       operational and implement the demand circuit modifications to       OSPF. Throughout the example, a TCP connection between Hosts H1       and H2 is transmitting data. Furthermore, assume that the cost of       the demand circuit from RTB to RTC has been set considerably       higher than the cost of the leased line between RTB and RTD; for       this reason traffic between Hosts H1 and H2 will always be sent       over the leased line when it is operational. 
  410.  
  411.  
  412.  
  413.  
  414.  
  415.  
  416.  
  417.  
  418.  
  419.  
  420.  
  421.  
  422.  
  423. Moy                                                            [Page 19] 
  424.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  425.  
  426.        The following events may then transpire: 
  427.  
  428.                                               +                                       +---+  |                                       |RTC|--|         +                                       +---+  |  +---+  |                +                     /       |--|RTE|--|  +--+        +--+    |                    /ODL     |  +---+  |--|H2|        |H1|----|  +---+       +---+/         |         +  +--+        +--+    |--|RTA|-------|RTB|          |                |  +---+       +---+\         |         +                +                    \        |  +---+  |                                      \       |--|RTY|--|                                       +---+  |  +---+  |                                       |RTD|--|         +                                       +---+  |                                              + 
  429.  
  430.                        Figure 3: Example 2's internetwork. 
  431.  
  432.                  Vertical lines are LAN segments. Six routers                  are pictured, Routers RTA-RTE and RTY.                  RTB has three serial line interfaces, two of                  which are leased lines and the third (connecting to                  RTC) a demand circuit. Two hosts, H1 and                  H2, are pictured to illustrate the effect of                               application traffic. 
  433.  
  434.          Time T0: Router RTB comes up. 
  435.  
  436.             Assume RTB supports the demand circuit OSPF modifications.             When Router RTB comes up and establishes links to Routers             RTC and RTD, it will flood the same information over both.             However, LSAs sent over the demand circuit (to Router RTC)             will have the DoNotAge bit set, while those sent over the             leased line to Router RTD will not. Because the DoNotAge bit             is not taken into account when comparing LSA instances, the             routers on the right side of RTB (RTC, RTE and RTD) may or             may not have the DoNotAge bit set in their database copies             of RTA's and RTB's router-LSAs.  This depends on whether the             LSAs sent over the demand link reach the routers before             those sent over the leased line. One possibility is pictured             in Table 2. 
  437.  
  438.  
  439.  
  440.  
  441.  
  442.  Moy                                                            [Page 20] 
  443.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  444.  
  445.                                            LS age             LSA                in RTC        in RTD   in RTE             ________________________________________________             RTA's Router-LSA   DoNotAge+20   21       21             RTB's Router-LSA   DoNotAge+5    6        6 
  446.  
  447.                Table 2: After Time T0 in Example 2, LS age                 fields on the right side of Router RTB. 
  448.  
  449.  
  450.  
  451.                                           LS age             LSA                in RTC       in RTD   in RTE             _______________________________________________             RTA's Router-LSA   5            6        6             RTB's Router-LSA   DoNotAge+5   1785     1785 
  452.  
  453.                Table 3: After Time T2 in Example 2, LS age                 fields on the right side of Router RTB. 
  454.  
  455.  
  456.  
  457.                                           LS age         LSA                in RTC       in RTD       in RTE         _______________________________________________________         RTA's Router-LSA   325          326          326         RTB's Router-LSA   DoNotAge+5   DoNotAge+6   DoNotAge+6 
  458.  
  459.                Table 4: After Time T3 in Example 2, LS age                 fields on the right side of Router RTB. 
  460.  
  461.  
  462.  
  463.                                           LS age         LSA                in RTC       in RTD       in RTE         _______________________________________________________         RTA's Router-LSA   DoNotAge+7   DoNotAge+8   DoNotAge+8         RTB's Router-LSA   DoNotAge+5   DoNotAge+6   DoNotAge+6 
  464.  
  465.                Table 5: After Time T4 in Example 2, LS age                 fields on the right side of Router RTB. 
  466.  
  467.  
  468.  
  469.  
  470.  
  471.  Moy                                                            [Page 21] 
  472.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  473.  
  474.          Time T1: Underlying data-link connection is torn down. 
  475.  
  476.             All application traffic is flowing over the leased line             connecting Routers RTB and RTD instead of the demand             circuit, due to the leased line's lesser OSPF cost. After             some period of inactivity, the data-link connection             underlying the demand circuit will be torn down. This does             not affect the OSPF database or the routers' routing tables. 
  477.  
  478.         Time T2: Router RTA refreshes its router-LSA. 
  479.  
  480.             When Router RTA refreshes its router-LSA (as all routers do             every LSRefreshInterval), Router RTB floods the refreshed             LSA over the leased line but not over the demand circuit,             because the contents of the LSA have not changed. This new             LSA will not have the DoNotAge bit set, and will replace the             old instances (whether or not they have the DoNotAge bit             set) by virtue of its higher LS Sequence number. This is             pictured in Table 3. 
  481.  
  482.         Time T3: Leased line becomes inoperational. 
  483.  
  484.             When the leased line becomes inoperational, the data-link             connection underlying the demand circuit will be reopened,             in order to flood a new (and changed) router-LSA for RTB and             also to carry the application traffic between Hosts H1 and             H2. After flooding the new LSA, all routers on the right             side of the demand circuit will have DoNotAge set in their             copy of RTB's router-LSA and DoNotAge clear in their copy of             RTA's router-LSA (see Table 4). 
  485.  
  486.         Time T4: In Router RTE, Router RTA's router-LSA times out. 
  487.  
  488.             Refreshes of Router RTA's router-LSA are not being flooded             over the demand circuit. However, RTA's router-LSA is aging             in all of the routers to the right of the demand circuit.             For this reason, the router-LSA will eventually be aged out             and reflooded (by router RTE in our example).  Because this             aged out LSA constitutes a real change (see Section 3.3), it             is flooded over the demand circuit from Router RTC to RTB.             There are then two possible scenarios. First, the LS             Sequence number for RTA's router-LSA may be larger on RTB's             side of the demand link. In this case, when router RTB             receives the flushed LSA it will respond by flooding back             the more recent instance (see Section 2.4). If instead the             LS sequence numbers are the same, the flushed LSA will be             flooded all the way back to Router RTA, which will then be             forced to reoriginate the LSA. 
  489.  
  490.  
  491.  
  492. Moy                                                            [Page 22] 
  493.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  494.  
  495.              In any case, after a small period all the routers on the             right side of the demand link will have the DoNotAge bit set             in their copy of RTA's router-LSA (see Table 5). In the             small interval between the flushing and waiting for a new             instance of the LSA, there will be a temporary loss of             connectivity between Hosts H1 and H2. 
  496.  
  497.         Time T5: A non-supporting router joins. 
  498.  
  499.             Suppose Router RTY now becomes operational, and does not             support the demand circuit OSPF extensions. Router RTY's             router-LSA then will not have the DC-bit set in its Options             field, and as the router-LSA is flooded throughout the             internetwork it flushes all LSAs having the DoNotAge bit set             and causes the flooding behavior over the demand circuit to             revert back to the normal flooding behavior defined in [1].             However, although all LSAs will now be flooded over the             demand circuit, regardless of whether their contents have             really changed, Hellos will still continue to be suppressed             on the demand circuit (see Section 3.2.2). 
  500.  
  501.    4.3.  Example 3: Operation when oversubscribed 
  502.  
  503.       The following example shows the behavior of the demand circuit       extensions in the presence of oversubscribed interfaces. Note that       the example's topology excludes the possibility of alternative       paths. The combination of oversubscription and redundant topology       (i.e., alternative paths) poses special problems for the demand       circuit extensions. These problems are discussed later in Section       7. 
  504.  
  505.       Figure 4 shows a single Router (RT1) connected via demand circuits       to three other routers (RT2-RT4). Assume that RT1 can only have       two out of three underlying data-link connections open at once.       This may be due to one of the following reasons: Router RT1 may be       using a single Basic Rate ISDN interface (2 B channels) to support       all three demand circuits, or, RT1 may be connected to a data-link       switch (e.g., an X.25 or Frame relay switch) that is only capable       of so many simultaneous data-link connections. 
  506.  
  507.       The following events may transpire, starting with Router RT1       coming up. 
  508.  
  509.  
  510.  
  511.  
  512.  
  513.  
  514.  
  515.  
  516.  
  517. Moy                                                            [Page 23] 
  518.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  519.  
  520.          Time T0: Router RT1 comes up. 
  521.  
  522.             Router RT1 attempts to establish neighbor connections and             synchronize OSPF databases with routers RT2-RT4. But, 
  523.  
  524.                                                   +  +--+                                           +---+  |--|H2|                                 +---------|RT2|--|  +--+                                /          +---+  |                               / ODL              +                 +--+  +      /                 |H1|--|     /                    +                 +--+  |  +---+    ODL     +---+  |  +--+                       |--|RT1|------------|RT3|--|--|H3|                       |  +---+            +---+  |  +--+                       |      \                   +                       +       \ODL                                \                 +  +--+                                 \         +---+  |--|H4|                                  +--------|RT4|--|  +--+                                           +---+  |                                                  + 
  525.  
  526.                       Figure 4: Example 3's internetwork. 
  527.  
  528.  
  529.  
  530.             because it cannot have data-link connections open to all             three at once, it will synchronize with RT2 and RT3, while             Hellos sent to RT4 will be discarded (see Section 1). 
  531.  
  532.         Time T1: Data-link connection to RT2 closed due to inactivity. 
  533.  
  534.             Assuming that no application traffic is being sent to/from             Host H2, the underlying data-link connection to RT2 will             eventually close due to inactivity. This will allow RT1 to             finally synchronize with RT4; the next Hello that RT1             attempts to send to RT4 will cause that data-link connection             to open and synchronization with RT4 will ensue. Note that,             until this time, H4 will have been considered unreachable by             OSPF routing. However, data traffic would not have been             deliverable to H4 until now in any case. 
  535.  
  536.  
  537.  
  538.  
  539.  
  540.  
  541.  
  542. Moy                                                            [Page 24] 
  543.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  544.  
  545.          Time T2: RT2's LAN interface becomes inoperational 
  546.  
  547.             This causes RT2 to reissue its router-LSA. However, it may             be unable to flood it to RT1 if RT1 already has data-link             connections open to RT3 and RT4. While the data-link             connection from RT2 to RT1 cannot be opened due to resource             shortages, the new router-LSA will be continually             retransmitted (and dropped by RT2's ISDN interface; see             Section 1). This means that the routers RT1, RT3 and RT4             will not detect the unreachability of Host H2 until a data-             link connection on RT1 becomes available. 
  548.  
  549. 5.  Topology recommendations 
  550.  
  551.    Because LSAs indicating topology changes are still flooded over    demand circuits, it is still advantageous to design networks so that    the demand circuits are isolated from as many topology changes as    possible. In OSPF, this is done by encasing the demand circuits    within OSPF stub areas or within NSSAs (see [3]). In both cases, this    isolates the demand circuits from AS external routing changes, which    in many networks are the most frequent (see [6]). Stub areas can even    isolate the demand circuits from changes in other OSPF areas. 
  552.  
  553.    Also, considering the interoperation of OSPF routers supporting    demand circuits and those that do not (see Section 2.5), isolated    stub areas or NSSAs can be converted independently to support demand    circuits. In contrast, regular OSPF areas must all be converted    before the functionality can take effect in any particular regular    OSPF area. 
  554.  
  555. 6.  Lost functionality 
  556.  
  557.    The enhancements defined in this memo to support demand circuits come    at some cost. Although we gain an efficient use of demand circuits,    holding them open only when there is actual application data to send,    we lose the following: 
  558.  
  559.     Robustness         In regular OSPF [1], all LSAs are refreshed every         LSRefreshInterval.  This provides protection against routers         losing LSAs from (or LSAs getting corrupted in) their link state         databases due to software errors, etc.  Over demand circuits         this periodic refresh is removed, and we depend on routers         correctly holding LSAs marked with DoNotAge in their databases         indefinitely. 
  560.  
  561.  
  562.  
  563.  
  564.  
  565.  Moy                                                            [Page 25] 
  566.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  567.  
  568.      Database Checksum         OSPF supplies network management variables, namely         ospfExternLSACksumSum and ospfAreaLSACksumSum in [7], allowing a         network management station to verify OSPF database         synchronization among routers. However, these variables are sums         of the individual LSAs' LS checksum fields, which are no longer         guaranteed to be identical across demand circuits (because the         LS checksum covers the LS Sequence Number, which will in general         differ across demand circuits). This means that these variables         can no longer be used to verify database synchronization in OSPF         networks containing demand circuits. 
  569.  
  570. 7.  Future work: Oversubscription 
  571.  
  572.    An internetwork is oversubscribed when not all of its demand    circuits' underlying connections can be open at once, due to resource    limitations.  These internetworks were addressed in Section 4.3.    However, when all possible sources in the internetwork are active at    once, problems can occur which are not addressed in this memo: 
  573.  
  574.     (1) There is a network design problem. Does a subset of demand         circuits exist such that a) their data-link connections can be         open simultaneously and b) they can provide connectivity for all         possible sources? This requires that (at least) a spanning tree         be formed out of established connections. Figure 4 shows an         example where this is not possible; Hosts H1 through H4 cannot         simultaneously talk, since Router RT1 is limited to two         simultaneously open demand circuits. 
  575.  
  576.     (2) Even if it is possible that a spanning tree can form, will one?         Given the model in Section 1, demand circuits are brought up         when needed for data traffic, and stay established as long as         data traffic is present. One example is shown in Figure 5. Four         routers are interconnected via demand circuits, with each router         being able to establish a circuit to any other. However, we         assume that each router can only have two circuits open at once         (e.g., the routers could be using Basic Rate ISDN).  In this         case, one would hope that the data-link connections in Figure 5a         would form.  But the connections in Figure 5b are equally         likely, which leave Host H2 unable to communicate. 
  577.  
  578.         One possible approach to this problem would be for a) the OSPF         database to indicate which demand circuits have actually been         established and b) implement a distributed spanning tree         construction (see for example Chapter 5.2.2 of [9]) when         necessary. 
  579.  
  580.  
  581.  
  582.  
  583.  
  584. Moy                                                            [Page 26] 
  585.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  586.  
  587.      (3) Even when a spanning tree has been built, will it be used?         Routers implementing the functionality described in this memo do         not necessarily know which data-link connections are established         at any one time. In fact, they view all demand circuits as being         equally available, whether or not they are currently         established. So for example, even when the established         connections form the pattern in Figure 5a, Router RT1 may still         believe that the best path to Router RT3 is through the direct         demand circuit.  However, this circuit cannot be established due         to resource shortages. 
  588.  
  589.  
  590.  
  591.  
  592.  
  593.                      +--+  +                     +  +--+                      |H1|--|  +---+  ODL  +---+  |--|H2|                      +--+  |--|RT1|-------|RT2|--|  +--+                            |  +---+       +---+  |                            +    |  \     /  |    +                                 |   \   /   |                                 |    \ /    |                                 |ODL  /     |ODL                                 |    / \ODL |                                 |   /   \   |                            +    |  /ODL  \  |    +                      +--+  |  +---+       +---+  |  +--+                      |H4|--|--|RT4|-------|RT3|--|--|H3|                      +--+  |  +---+  ODL  +---+  |  +--+                            +                     + 
  594.  
  595.                       Figure 5: Example of an oversubscribed                                 internetwork 
  596.  
  597.  
  598.  
  599.  
  600.  
  601.  
  602.  
  603.  
  604.  
  605.  
  606.  
  607.  
  608.  
  609.  
  610.  
  611.  
  612.  
  613. Moy                                                            [Page 27] 
  614.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  615.  
  616.                +---+       +---+              +---+       +---+               |RT1|-------|RT2|              |RT1|       |RT2|               +---+       +---+              +---+       +---+                 |           |                  |  \                 |           |                  |   \                 |           |                  |    \                 |           |                  |     \                 |           |                  |      \                 |           |                  |       \                 |           |                  |        \               +---+       +---+              +---+       +---+               |RT4|-------|RT3|              |RT4|-------|RT3|               +---+       +---+              +---+       +---+ 
  617.  
  618.            Figure 5a: One possible        Figure 5b: Another possible              pattern of data-link           pattern of data-link                 connections                    connections 
  619.  
  620.    On possible approach to this problem is to increase the OSPF cost of    demand circuits that are currently discarding application packets    (i.e., can't be established) due to resource shortages. This may help    the routing find paths that can actually deliver the packets. On the    downside, it would create more routing traffic. Also, unwanted    routing oscillations may result when you start varying routing    metrics to reflect dynamic network conditions; see [10]. 
  621.  
  622. 8.  Unsupported capabilities 
  623.  
  624.    The following possible capabilities associated with demand circuit    routing have explicitly not been supported by this memo: 
  625.  
  626.     o   When the topology of an OSPF area changes, the changes are         flooded over the area's demand circuits, even if this requires         (re)establishing the demand circuits' data-link connections. One         might imagine a routing system where the flooding of topology         changes over demand circuits were delayed until the demand         circuits were (re)opened for application traffic. However, this         capability is unsupported because delaying the flooding in this         manner would sometimes impair the ability to discover new         network destinations. 
  627.  
  628.     o   Refining the previous capability, one might imagine that the         network administrator would be able to configure for each demand         interface whether flooding should be immediate, or whether it         should be delayed until the data-link connection is established         for application traffic. This would allow certain "application-         specific" routing behaviors. For example, a demand circuit may         connect a collection of client-based subnets to a collection of 
  629.  
  630.  
  631.  
  632. Moy                                                            [Page 28] 
  633.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  634.  
  635.          server-based subnets. If the client end was configured to delay         flooding, while the server end was configured to flood changes         immediately, then new servers would be discovered promptly while         clients might not be discovered until they initiate         conversations. However, this capability is unsupported because         of the increased complexity of (and possibility for error in)         the network configuration. 
  636.  
  637.  
  638.  
  639.  
  640.  
  641.  
  642.  
  643.  
  644.  
  645.  
  646.  
  647.  
  648.  
  649.  
  650.  
  651.  
  652.  
  653.  
  654.  
  655.  
  656.  
  657.  
  658.  
  659.  
  660.  
  661.  
  662.  
  663.  
  664.  
  665.  
  666.  
  667.  
  668.  
  669.  
  670.  
  671.  
  672.  
  673.  
  674.  
  675.  
  676.  
  677.  
  678.  
  679.  Moy                                                            [Page 29] 
  680.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  681.  
  682.  A. Format of the OSPF Options field 
  683.  
  684.     The OSPF Options field is present in OSPF Hello packets, Database    Description packets and all LSAs. The Options field enables OSPF    routers to support (or not support) optional capabilities, and to    communicate their capability level to other OSPF routers. Through    this mechanism routers of differing capabilities can be mixed within    an OSPF routing domain. 
  685.  
  686.    The memo defines one of the Option bits: the DC-bit (for Demand    Circuit capability). The DC-bit is set in a router's self-originated    LSAs if and only if it supports the functionality defined in Section    2 of this memo. Note that this does not necessarily mean that the    router can be the endpoint of a demand circuit, but only that it can    properly process LSAs having the DoNotAge bit set. In contrast, the    DC-bit is set in Hello Packets and Database Description Packets sent    out an interface if and only if the router wants to treat the    attached point-to-point network as a demand circuit (see Section    3.2.1). 
  687.  
  688.    The addition of the DC-bit makes the current assignment of the OSPF    Options field as follows: 
  689.  
  690.                        +------------------------------------+                        | * | * | DC | EA | N/P | MC | E | T |                        +------------------------------------+ 
  691.  
  692.                          Figure 5: The OSPF Options field 
  693.  
  694.      T-bit         This bit describes TOS-based routing capability, as specified in         [1]. 
  695.  
  696.     E-bit         This bit describes the way AS-external-LSAs are flooded, as         described in [1]. 
  697.  
  698.     MC-bit         This bit describes whether IP multicast datagrams are forwarded         according to the specifications in [4]. 
  699.  
  700.     N/P-bit         This bit describes the handling of Type-7 LSAs, as specified in         [3]. 
  701.  
  702.  
  703.  
  704.  
  705.  
  706. Moy                                                            [Page 30] 
  707.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  708.  
  709.      EA-bit         This bit describes the router's willingness to receive and         forward External-Attributes-LSAs, as specified in [5]. 
  710.  
  711.     DC-bit         This bit describes the handling of demand circuits, as specified         in this memo.  Its setting in Hellos and Database Description         Packets is described in Sections 3.2.1 and 3.2.2. Its setting in         LSAs is described in Sections 2.1 and 2.5. 
  712.  
  713. B. Configurable Parameters 
  714.  
  715.    This memo defines a single additional configuration parameter for    OSPF interfaces. In addition, the OSPF Interface configuration    parameter PollInterval, previously used only on NBMA networks, is now    also used on point-to-point networks (see Sections 3.1 and 3.2.2). 
  716.  
  717.     ospfIfDemand         Indicates whether the interface connects to a demand circuit.         When set to TRUE, the procedures described in Section 3 of this         memo are followed, in order to send a minimum of routing traffic         over the demand circuit. On point-to-point networks, this allows         the circuit to be closed when not carrying application traffic.         When a broadcast or NBMA interface is configured to connect to a         demand circuit (see Section 1.2 of [1]), the data-link         connections will be kept open constantly due to OSPF Hello         traffic, but the amount of flooding traffic will still be         greatly reduced. 
  718.  
  719. C. Architectural Constants 
  720.  
  721.    This memo defines a single additional OSPF architectural constant. 
  722.  
  723.     DoNotAge         Equal to the hexadecimal value 0x8000, which is the high bit of         the 16-bit LS age field in OSPF LSAs. When this bit is set in         the LS age field, the LSA is not aged as it is held in the         router's link state database. This allows the elimination of the         periodic LSA refresh over demand circuits. See Section 2.2 for         more information on processing the DoNotAge bit. 
  724.  
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730.  
  731.  
  732.  
  733.  
  734.  
  735. Moy                                                            [Page 31] 
  736.  RFC 1793               OSPF over Demand Circuits              April 1995 
  737.  
  738.  References 
  739.  
  740.    [1] Moy, J., "OSPF Version 2", RFC 1583, Proteon, Inc., March 1994. 
  741.  
  742.    [2] Meyer, G., "Extensions to RIP to Support Demand Circuits", RFC        1582, Spider Systems, February 1994. 
  743.  
  744.    [3] Coltun, R. and V. Fuller, "The OSPF NSSA Option", RFC 1587,        RainbowBridge Communications, Stanford University, March 1994. 
  745.  
  746.    [4] Moy, J., "Multicast Extensions to OSPF", RFC 1584, Proteon, Inc.,        March 1994. 
  747.  
  748.    [5] Ferguson, D., "The OSPF External Attributes LSA", Work in        Progress. 
  749.  
  750.    [6] Moy, J., Editor, "OSPF Protocol Analysis", RFC 1245, Proteon,        Inc., July 1991. 
  751.  
  752.    [7] Baker F. and R. Coltun, "OSPF Version 2 Management Information        Base", RFC 1253, ACC, University of Maryland, August 1991. 
  753.  
  754.    [8] Baker F., "OSPF Point-to-MultiPoint Interface", Work in Progress. 
  755.  
  756.    [9] Bertsekas, D., and R. Gallager, "Data Networks", Prentice Hall,        Inc., 1992. 
  757.  
  758.   [10] Khanna, A., "Short-Term Modifications to Routing and Congestion        Control", BBN Report 6714, BBN, February 1988. 
  759.  
  760. Security Considerations 
  761.  
  762.    Security issues are not discussed in this memo. 
  763.  
  764. Author's Address 
  765.  
  766.    John Moy    Cascade Communications Corp.    5 Carlisle Road    Westford, MA 01886 
  767.  
  768.    Phone: 508-692-2600 Ext. 394    Fax:   508-692-9214    EMail: jmoy@casc.com 
  769.  
  770.  
  771.  
  772.  
  773.  
  774.  
  775.  
  776. Moy                                                            [Page 32] 
  777.  
  778.