Question

Ospf 路由选路的问题

Answer 1

       路由表的形成通常遵循4条原则，一是有效的下一跳IP地址，路由进程在收到更新后，首先会检查路由的下一跳IP地址是否有效；二是度量值（开销），如果下一跳有效，路由协议将按度量值最小的原则来选择给定目的地的最佳路径；三是管理距离（h3c和华为路由器叫优先级），如果从不同的路由来源获悉了多条前往同一个网络的路由，路由器会根据路由来源的管理距离来决定哪条路由加入路由表中；四是前缀（掩码），在路由表中可以有相同网络不同前缀的路由，如果有多条路由到同一个网络，哪么遵循最长掩码匹配原则，选择前缀最长的那条路由。

       下面我们就用一个案例来分析一下路由的选路过程，下图是一张层次化的网络结构，网络分为核心层，汇聚层，接入层。

       在以SDH为传输承载网的网络中，接入层采用E1链路上联汇聚层，接入带宽为2M，汇聚层采用STM-1链路上联核心层，接入带宽为155M，全网采用动态路由协议OSPF。OSPF路由器协议根据接口的配置带宽来计算开销， 公式是：100Mbit（参考带宽）÷接口带宽 ，小于1的取1，由于接口带宽即是实际带宽，所以没有必要对路由开销进行设计。从下图可以看出，二级分支机构1到总部的流量有两条路可以走，第一条路是经过一级分支机构1到总部，网络开销为50，第二条路是经过二级分支机构2和3，再经过一级分支机构2到总部，网络开销是146，依据上述原则第一条路是最佳路径。

        在以OTN为传输承载网络的网络中，骨干网采用BGP/MPLS VPN技术，利用BGP来传播私网路由，MPLS转发私网流量。在这里我们接入骨干网的网络就是一张私网或者VPN，有独立的VRF，在这种网络中我们可以采取两种方案，第一种是全网采用BGP路由协议，这种方式实施简单，但路由表数量庞大，对CE设备性能要求高，而且无法掌握数据包的转发径路，安全性低；第二种是利用BGP协议建立ip tuunel隧道,业务网络采用ospf及其他路由协议，把路由协议从功能上分离，这样组网灵活，流量转发可控，同时过滤掉无用的BGP路由，缩减BGP路由表，降低对设备性能的要求，好似在一个三层网络上又叠加了一个三层网络,底层的三层网络负责控制平面，上层的三层网络控制数据转发平面。其中Tunnel隧道是一种逻辑接口，不同设备厂商Tunnel接口的带宽默认值定义不一样，cisco是100kbit,h3c是64kbit,所以在这两种设备上的tunnel接口的ospf路由开销分别是1000和1562，如果不对路由开销进行设计将会导致路由回流，甚至路由环路。而路由开销设计有两种方法，一种是修改接口的bandwidth值,另一种是直接修改接口的cost值。下面就举两个典型的案例：

       案例一、路由回流，汇聚点流量从低带宽的二级分支机构回流到总部，在本案例中，tunnel采用默认值，开销是1000，哪么一级分支机构的流量将不会直接从tunnel 回总部，而是把二级分支机构的路由选为最优路由，因为从二级分支机构转发流量开销最低。除了考虑去程的路由，还要考虑回程路由，否则流量同样会从二级分支机构返回汇聚点。

      案例二、路由环路，路由表项在两台设备之间循环，最终导致数据包的ttl值耗尽而被丢弃。本案例对一级分支机构B机上行tunnel的cost值进行了设计， 而忽略了回程tunnel的cost值，导致了目的为二级分支机构3的路由在总部两台路由器上形成环路。形成环路除了路由开销外还有一个触发条件，就是二级分支机构3的路由区域没有和骨干区域直连，而是通过一级分支机构区域建立虚链路连接到骨干区域的，恰好一级分支机构路由器A和总部路由器A的虚链路邻接关系没有建立起来，只有一级分支机构路由器B和总部路由器B的虚链路的邻接关系正常，这就意味着到二级分支机构的路由只能从总部B机返回，而此时B机上的tunnel的路由开销是1000，从而使B路由器认为到达目的网络的最优路由在A机，A机则认为最优路由在B机，形成路由环路。

      在BGP/MPLS VPN网络中，至少存在两种或两种以上的路由协议，在这个场景中包含了BGP和OSPF两种路由协议。网络设备厂商对不同来源的路由设定了不同的管理距离，管理距离越小说明路由协议可信度越高，cisco设备路由协议的默认管理距离是，直连路由0，静态路由1，ebgp路由20，eigrp路由90，ospf路由110，rip路由120，ibgp路由200。而在h3c或者华为设备中的管理距离被命名为优先级，优先级越低，协议的可信度越高，其默认值是，直连路由0，ospf路由10，静态路由60，rip路由100，ibgp和ebgp路由都是255。如果bgp和ospf路由协议中都有到网络192.168.1.0/24的路由（这里bgp的路由是ebgp），哪么在cisco设备中选用ebgp的路由为最佳路由，在h3c设备中则选择ospf的路由为最佳路由。所以在路由协议的规划中要防止相同的网络在不同路由协议中通告，如果无法避免可以采用路由过滤，但不建议修改路由协议管理距离的默认值。