bgp 引入OSPF路由添加本地优先级 ospf中引入bgp

 今天笔者把一个比较典型的项目进行了整理，分享给大家。这篇博客的重点在于广域网连接，路由协议的设计。

项目需求：

  某互联网公司总部在北京，现在要在北京和广州新建两个IDC机房，两个IDC机房之间会有较大的数据交互（数据同步和接口调用），并且北京总部办公楼有通过内网访问两个机房的需求。最终需要实现的功能如下：

• 集团总部、北京IDC、广州IDC网络全部通过MSTP专线连通；
• 总部访问北京IDC默认走总部与北京IDC之间的专线，访问广州IDC默认走总部与广州IDC之间的专线，两个IDC互访走IDC之间的专线；当任何一条专线出现故障，通过动态路由协议实现流量自动切换。
• 由于总部与IDC之间的专线带宽严重低于IDC之间的带宽，在IDC之间链路故障后会导致数据拥塞，因此在总部与IDC之间的链路部署QOS，确保管理流量、监控流量、办公访问流量优先，最后是数据同步的流量。 

网络设计思路：

• 网络拓扑图

• 设备选型

  在本次项目中，两个IDC的核心交换机均为思科Nexus 7009，所有路由器均为思科ISR系列路由器，办公楼核心交换机为思科6506。

• DCI互联

  目前在企业网或数据中心之间互联的方式主要有裸纤、专线、VPN；裸纤适用于距离短，吞吐量大（配合DWDM）的场景，不适合用在这里；VPN稳定性较差。因此，我们在这里最终选择使用专线。专线主要有MPLS VPN、DDN、MSTP，MSTP（多业务传输平台）是一种基于SDH的提供以太网接入的专线，传输质量高，速率可由2M至1G；DDN、FR都是老掉牙的技术，早被淘汰了；MPLS VPN是一种基于IP的服务，传输质量不如MSTP。最终，我们使用了MSTP专线。并且由总部到北京的专线和总部到广州的专线使用不同的运营商，以防目运营商故障两条链路全部瘫痪。

• BGP路由协议设计

  本次方案路由协议采用BGP+OSPF的设计。按照地域的不同，每个地域分为一个AS。BGP使用私有AS号，总部使用65001，北京IDC为65002，广州IDC为65003。每个AS内有且仅有两台边界路由器运行BGP协议。想邻的AS通过物理接口建立EBGP邻居关系，AS内的两台路由器通过loopback接口建立iBGP邻居关系。

• OSPF路由协议设计

  在每个AS内部，使用OSPF路由协议，边界路由器和核心交换机都运行在区域0中。两个IDC均为二层架构，核心交换机下面直接是接入层交换机，相当于全部处于area 0。集团总部核心交换机下面为三层汇聚交换机，将汇聚交换机置为骨干区域，通过汇总减少路由表和路由抖动。

• IP编址与路由发布

  为便于IP地址的汇总、管理和扩展，每个AS分配使用4个B的连续地址段，共65535*4，约262140个地址可用。北京办公楼使用10.0.0.0/14,北京IDC使用10.4.0.0/14,广州IDC使用10.8.0.0/14。具体的地址分配，每个AS内再进行细分。每个区域内都会通过OSPF学习到本AS内所有的明细路由。在边界路由器上通过静态汇总指向null0路由的方法，将本as内汇总路由通行进BGP中。再将BGP中的路由重分布到OSPF中。总的原则是，ospf到bgp使用network静态汇总的方式，bgp到ospf，使用重分布的方式。这样，最终每个AS内的路由器只会有本AS内的明细路由和其他AS的一条汇总路由，大大减少路由表消耗和路由抖动。

• 路由优化与加速收敛

  由于OSPF的默认dead时间是40秒，而BGP更是高达3分钟，而这种收敛时间在对网络高度依赖的今天是不能忍受的。因此，分别采用BFD，IP SLA，Track技术对路由进行加速收敛。

  针对OSPF，在本案例中没有MA网络存在，因此所有的OSPF网络接口类型均改为point-to-point，活动建立邻居时选举DR所用的一个"wait"时间（40s）。

修改OSPF接口网络类型配置如下：

interface Ethernet1/1 ip ospf network point-to-point

 

  在所有运行OSPF的接口启用BFD功能，通过BFD，使得路由协议在毫秒内就可以感知到邻居失效，从而收敛，切换流量 ，减少网络中断时间；在ebgp之间启用bfd功能，加速BGP收敛。

 启用BFD配置命令如下：

interface Ethernet1/1 bfd interval 300 min_rx 300 multiplier 5 interface Ethernet1/0 bfd interval 300 min_rx 300 multiplier 5 router ospf 110 bfd all-interfaces router bgp 65002 neighbor 10.204.1.1 fall-over bfd

 

  还有一点需要注意，由于每台边界路由器上是通过静态路由指向null0的方式来进行汇总和BGP宣告的时候，这时候存在一个问题，以上图为例子，在R2上有一条ip route 10.0.0.0 252.0.0.0 null 0的路由，而当R2和SW2中间的链路断开的时候，该路由仍然存在，这样BGP协议中仍然会有该条路由，由AS65002过来的数据包就会在R2上被丢弃。这里需要在每台边界路由器上启用 track功能，track所有内网接口，并在静态路由后加上track。当连接所有内网的线路都down了以后，track检测到接口down，则静态路由消失，路由消失则BGP会在update报文包含撤回路由的信息。

 

track配置如下：

track 1 list boolean or object 2 object 3 track2 interface Ethernet1/1 line-protocol track3 interface Ethernet1/0 line-protocol ip route 10.4.0.0 255.252.0.0 Null0 track 1

• QOS部署：

  把办公网访问IDC，IDC之间经过专线的流量进行分类，大致定义为管理类流量 （telnet、ssh、RADIUS、tacacs+、IPKVM流量），监控类流量 （snmp）、业务流量（即办公网访问IDC内网的业务，如后台编辑、内网系统等）、数据同步类流量（如主从同步、备份）。通过在边界路由器进行QOS设置，为管理类流量预留2Mbps带宽，监控类流量预留2Mbps带宽，业务流量预留6Mbps带宽。

• 网络扩容：

  扩容分两种，一种是区域内扩展，这只需要在机房内增加新的交换机，并且network相应网段即可。另一种是要新增加一个机房。本方案是按照环网的设计思路来进行设计的，如果添加新的IDC节点，只需要新建机房，租用专线，新建AS，建立BGP邻居即可，最终形态应该仍然是一个环。例如要在深圳新添加一个IDC机房，仍然按照目前的模式，双核心交换机，双边界路由器，租用一条到广州机房的专线，将广州至总部办公的专线迁移至深圳即可。

 

总结：以上只是一种设计思路和一些重点，具体项目的实施还要根据实际情况来进行部署。笔者水平有限，有不对的地方还请留言指正。