双核心星形结构IP城域网的路由规划与配置实践
[导读]多核心，尤为是双核心的星形(如下简称双星)网络拓扑结构由于其许多优势，成为多数城域宽带IP网络的首选拓扑结构。所以，双星形结构的路由规划在城域网的建设中，显得尤其重要。
多核心，尤为是双核心的星形(如下简称双星)网络拓扑结构由于其许多优势，成为多数城域宽带IP网络的首选拓扑结构。所以，双星形结构的路由规划在城域网的建设中，显得尤其重要。html
1、 双星形拓朴结构概述redis
双星形的结构综合了单星形结构和网状结构的优势，即节省了链路，又能起到网状结构的路由冗余与备份的做用。它通常分为核心层、分布层、接入层三个层面，一个典型的双星形结构如图一：安全
图 中，核心层设计两个节点，分布层五个节点，接入层能够是N个节点。核心节点作为城域网骨干，也是城域网出口，两个节点设计有链路互连;分布层节点设计五个，每一个节点均以双链路与两个核心之间互连，接入层节点设计多个，每一个节点能够有一条或两条链路连到一个分布节点。这样的设计，使核心设备能够高速转发数据包，并保持路由冗余;分布层节点汇接接入层流量并作策略控制，接入层就是接入用户以及其它一些设备。网络
2、 路由协议的选择oop
在宽带IP城域网的建设中，IP路由的规划应当参照Internet骨干路由的方法进行设计，对于双星形结构来讲,能够在内部路由采用OSPFv2,对于外部路由采用BGP4。内部路由在层次上能够分为两层：骨干路由层和接入层。学习
骨干路由层原则上采用OSPF v2，OSPF v2是由RFC1583定义，适用于自治域内的路由规划,有较强的域内路由分区和负载分担的功能,更重要的是它是一种开放的标准,各类厂家的设备均支持,没必要担忧不一样厂家设备之间的路由协议的兼容问题。优化
接入层路由通常采用静态路由，只有在用户的网络确实须要采用动态路由协议时才分状况采用OSPF或BGP。设计
外部路由协议采用BGP4协议。BGP4是边界网关协议,适用于独立的自治域管理系统,有很强的策略路由和流量控制,路由过滤的功能.国内大多数IP网络的骨干网协议均选用BGP4。orm
3、城域网外部路由的规划设计router
对于双星形结构的城域网络来讲，BGP4协议是整个城域网的外部路由协议,它担负着与骨干BGP4协议的互通,广播城域网路由,学习外网路由,路由过滤,流量控制,路由广播等功能.双星结构的城域网原则上应该独立运行于一个自治域，拥有独立的自治域号，也可与省网骨干共同运行于同一个自治域。BGP4的功能大部份厂家的设备都支持。下面以Cisco设备为例来讲明.
两个核心路由器之间运行IBGP，互相学习对方从外网学来的BGP路由，与外网运行EBGP，各自学习相应的BGP路由。有条件的话，双核心应与不一样的出口设备互连，作为路由备份，如图二。
一、 路由的过滤与广播
BGP运行之后，如何广播城域网内部路由是一个很重要的问题。广播路由主要有两种方法。
a)向BGP中自动注入OSPF路由，使用Redistribute OSPF命令;
b)在双核心上配置相应的广播路由，OSPF路由不注入BGP路由，而是广播什么路由就配置什么广播路由，使用NETWORK X.X.X.X命令。
第一种方法配置简单，可是因为内网路由的复杂性，可能会广播一些不该该广播的内网路由，从而影响外网的路由的稳定性，同时，也比较耗费路由器资源。
第二种方法配置语句较多，可是能够很好的控制路由的广播，作到内网广播的路由过滤，同时，比较节省路由器资源。更进一步，经过路由总结，能够只向外网广播汇聚路由，减小骨干网络上的路由数目，有利于整个骨干网络的稳定性。
二、 流量控制
城域网流量所有由双核心出口出去。为了充分利用双链路，能够利用BGP4的LOCAL PREFERENCE 属性，设置出口流量控制策略，使双出口链路的带宽获得充分利用，最优化出口流量分布。并且，对于一些多核心的网络，流量控制更加显得重要。
三、 使用LOOPBACK地址
对于运行IBGP的双核心来讲，在向邻居宣告其邻居关系时，应该使用LOOPBACK地址，而不是相邻接口地址，这样，当对应接口链路发生故障时，LOOPBACK地址仍然可达，使BGP邻居关系仍然可以造成，可使用Update-source子句。
四、 对于BGP同步规则的处理
由于双星形结构的特殊性，在双星之间有直达链路，所以，通常不要求BGP的同步规则。可是，若是城域网不是单独运行在一个自治域内，而是还有别的IBGP邻居，而且可能会转发其它自治域的流量，则应该要求同步规则，在BGP协议的配置段中使用Synchronization语句。对于多核心的网络，通常均要求同步规则。
一个配置实例以下：
routerbgp 100
no synchronization
network 200.100.0.0 mask 255.255.224.0
network 200.100.32.0 mask 255.255.224.0
network 200.150.0.0 mask 255.255.192.0
aggregate-address 200.100.0.0 255.255.224.0 summary-only
aggregate-address 200.100.32.0 255.255.224.0 summary-only
aggregate-address 200.150.0.0 255.255.192.0 summary-only
neighbor 200.100.0.18 remote-as 200
neighbor 200.100.0.18 description "MAN EXIT 1"
neighbor 200.100.0.18 update-source Loopback0
neighbor 200.100.0.18 route-map local-pref in
neighbor 200.100.0.18 filter-list 1 out
neighbor 200.100.0.17 remote-as 300
neighbor 200.100.0.17 description "MAN EXIT 2"
neighbor 200.100.0.17 update-source Loopback0
no auto-summary
route-map local-pref permit 10
set local-preference 300
4、城域网内部路由规划设计
一、 路由分区的规划
不管是多星仍是双星型结构的城域网结构来讲，都应根据路由器数量，网络的基本拓扑，路由器的负载等来合理规划路由区域。对于双星型结构的网络，毫无疑问，将双核心设计为骨干路由区域，即AREA 0,负责高速，稳定的转发数据包。对于各个汇接区，通过合理规划，将每一个汇接区设计为一个单独路由区域。汇接层路由器设计成区域边界路由器。各个汇接区域内接入路由器设计成域内路由器，也运行OSPF协议。见图二。
二、 IP地址规划与路由汇总的应用
对于每一个汇接区域内的OSPF 区域来讲，因为边界路由器负责向骨干区域内注入区域内的路由，许多路由将会是很是零散的小路由，这样，容易形成AREA 0内的路由器路由表项过大，使路由器资源耗费过大，路由收敛时间增大，影响城域网络的稳定性和健壮性。所以，解决这个问题的最好方法是在边界路由器上作汇接区域内的路由汇总。使注入到零域内的路由是一个个较整齐的汇总路由，大大减小了路由表数目。可是，这就要求进行城域网规划时，合理规划IP地址，为每一个汇接区域分配连续的，大段的IP地址，只有这样，才能够更好利用OSPF的特性，使城域网络的路由规划更合理，使网络更健壮。
三、 接入用户路由的注入
对于各个接入层交换机来讲，因为许多最终用户将直接接到这个交换机上，这样将会产生许多最终用户的路由，对于这些路由的域内广播能够有两种方法：
a)将这些路由作为OSPF内部路由来广播，需单独配置，比较繁琐，
b)将这些路由作为外部路由来广播，使用Redistribute Connect和Redistribute Static语句。这种方法只需配置一次，比较简单，且未来网管人员定义方便。
对于城域网来讲，采用第二种方案比较合理
四、 NSSA路由区域的应用
对于双星形结构的网络来讲，因为每一个域只有一个汇接层路由器作为出口，按照普通的路由区域，则域内路由器不但学到了域内的路由，还学到了许多域间路由，路由表项还能够进一步减小。传统的作法是每个路由区域作为stub区域，可是如前所述，每个汇接层路由区域是一个单独的路由区域，有许多用户路由作外部路由注入， 因此不能够作为STUB域，可是能够设计成NSSA(Not So Stub Area)。NSSA区别于STUB的地方在于NSSA能够容许外部路由以7类LSA注入到OSPF区域，最后由边界路由器转化为5类LSA注入到OSPF AREA 0 内。同时域内的路由器能够不学习域间路由，只用一条默认路由指向边界路由器。大大减小了路由条目,使用AREA X NSSA语句。
五、 网内默认路由的产生
城域网的全网出口是由双核心出去，对于每一个路由器配置默认路由很不现实。所以，能够在双核心路由器上产生默认路由，经过OSPF广播到所有城域网内的路由器，使每一个路由器能够自学习默认路由。使用Default-information originate语句。
六、 动态接入路由的设计
因为用户接入路由关系到全网的安全性和稳定性，从这方面的因素考虑，建议接入层路由只提供静态路由，而后将静态路由重分布(Redistribution)到OSPF的路由表中。这样能够最大限度的保证网络的安全性和保持整个系统路由的稳定性。只有在用户的网络确实须要采用动态路由协议时才分状况采用OSPF或BGP，例如用户网络到城域网间存在多条链路，为了提供自动故障恢复功能，能够采用OSPF路由协议;若是该用户同时还链接到其它ISP(multihome)，可能须要采用BGP协议予以解决。
一个简单的配置实例以下：
Router OSPF 100
network 200.100.0.16 0.0.0.240 area 0
network 100.200.200.128 0.0.0.240 area 1
network 100.100.100.128 0.0.0.240 area 1
area 1 nssa
area 1 nssa default-information originate
area 1 range 60.150.231.0 255.255.255.0
redistribution connected
redistribution static
Default-information originate
小结：
城域网的内部不适合进行OSPF与BGP路由之间的相互注入，而是应采用OSPF默认路由指向核心，再由核心路由器对内网路由进行BGP路由广播，使外网能够学习城域网内路由，同时，保证了外网的稳定性。本文主要针对双核心的星形结构的宽带IP城域网的路由规划设计与配置进行了讨论，实际上，对于多核心的星形结构本文所作的讨论一样适用，可是在一些细节方面较复杂一些。
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