基于OSPF协议广域网数据分流实施

基于OSPF协议广域网数据分流实施

刘凤元

刘凤元

国网新源控股有限公司电力检修分公司

[摘要]受地域、资源、经济性等客观条件限制，在无法自主铺设通信链路的情况下，需通过租用公共运营商通信链路方式，组建企业广域网。当管理企业数量较多，分散较广时，通信链路租用费用高昂。运行OSPF协议广域网，如不进行网络改造，可采取区域划分、ABR路由汇总附加COST值方法实现广域网数据分流，充分利用备用链路带宽，在保障网络可靠性的前提下，提升经济性。

关键字：OSPF广域网数据分流

1.概述

随着国家电网公司信息化进程的不断深入，信息通信技术积极发挥在第三次工业革命中的支撑作用，推动电力流、信息流、业务流深度融合。各项生产经营管理活动对信息系统的依赖性日益增强，对承载其业务的信息通信网络的传输容量及安全性提出了更高的要求。当前，国家电网公司直属单位有较多所属单位，所属单位地域分布广、数量多且规模相对较小。如国网新源控股有限公司管理单位51家，分布在20个省（市）。受地域、资源、经济性等客观条件限制，各直属单位无法铺设通信链路，多采用租用公共运营商通信链路方式，建设广域网；存在租赁成本较高、接入方式多样、网络带宽不足、运维力量薄弱、信息安全隐患等问题。在现有情况下，通过路由选择方法，将核心业务数据流、视频数据流等进行区分，由主、备链路分别承担，实现网络分流，使网络带宽得到充分利用，同时在故障状态下能够实现互备备用，经济性、可靠性得到保障。

2.两种协议

BGP（BonderGatewayProtovol边界网关协议）是一种基于距离矢量算法的自治系统间的距离矢量路由协议。当一个BGP节点接收的路由通告中存在通往同一目标的多条路径时，它可以明确选择其中的最佳路径。另外，BGP不介意自治系统内部所使用的路由协议的类型，不管是OSPF，还是RIP，甚至是多种协议并用.OSPF（OpenShortestPathFirst开放最短路径优先协议）使用Dijkstra的最短路径优先算法计算和选择路由。OSPF协议具有很好的扩展性、快速收敛和安全可靠性，采用路由增量更新机制，在保障路由同步的同时，尽可能减少了对网路资源的浪费，已成为目前企业网采用最多，应用最广泛的路由协议之一。

3.应用分析

网络中路由器较多（大于10台）应该运行OSPF协议，但如果网络属于不同的自治系统则还需要同时运行BGP协议。BGP能处理巨量路由信息，当网络规模较庞大或有基于三层或二层的MPLSVPN时，也可以使用BGP。

BGP协议中对于流量的分类，采用ACL列表或是IPPrefix前缀列表，而控制时可用LOCAL_PREE属性或是MED属性进行。灵活使用Community属性和IGP路由，可将IGP路由充分分类，在分类后，利用BGP发布后，在BGP之间传递路由信息是，就不再依赖于繁琐的ACL或是IPPrefix列表，而是利用Community列表，进行相应的过滤和控制。当网络中路由需要有大量的策略进行分流和控制，BGP的强大属性功能也可以充分发回作用，使得网络中路由分发和控制变得容易。

OSPF协议采取区域划分、ABR路由汇总附加COST值方法实现路由分发和控制。

针对当前网络全部采用OSPF协议（存在部分静态路由）组网，因网络改造工作量大，网络改造业务中断时间长等，在不进行网络改造时可采取ABR路由汇总附加COST值方法实现广域网数据分流。当网络中路由需要有大量的策略路由进行分流控制时，BGP的强大属性功能可以充分发挥作用，使得网络中路由分发和控制变得容易。

4.基于OSPF协议广域网数据分流实施

4.1公司本部网络

为保证来回路径一致，本部区域将2台核心交换机进行IRF堆叠，IRF堆叠将优于STP+VRRP的组合方式，更能容易的控制来回路由的一致性。

如图1所示，规划中的核心业务数据均走左边链路，其他业务数据将走右边链路。广域网核心交换机堆叠后核心交换机与广域网路由器OSPF区域同处区域0。本部局域网接入交换机采用链路汇聚的方式替代STP主备链路（能够防止单模块、链路故障，影响网络运行）。本部两台广域路由器COST值设置为15（具体数值可根据实际进行调整，下同）。

4.2所属单位网络

在所属单位2台广域网路由器互连链路开启子接口，公告OSPF时，该链路同时属于AREA0和ARERN，所属单位两台广域网路由器形成骨干区域邻居，通过子接口又建立了区域邻居；所属单位核心交换机1与核心交换机2处于OSPFAREAN并产生冗余备份，所有业务和各VLAN网关均在主核心交换机上；通过对所属单位广域网路由器的ABR路由汇总来实现负载均衡。在ABR上通过路由汇总以及设置OSPFCOST值大小，区分核心业务数据流和其他业务数据流，实现广域网业务数据分流。具体操作方法如下：

1.在主路由器上使用ABR汇总路由对AreaN的其他业务所对应的网段进行汇总，并设置OSPFCOST值为100，设置完后的预期效果为，本部访问所属单位其他业务段会选择走备路由器的10MB链路。然后在备用路由器上设置其他业务网段汇总路由并不设置COST值，防止因明细路由而选择主用路由器的20MB链路。

2.在主路由器上使用ABR汇总路由对Area0的其他业务所对应的网段进行汇总，并设置OSPFCOST值为100，设置完后的预期效果为，所属单位访问本部其他业务网段会选择走备路由器的10MB链路。然后在备用路由器上设置其他业务网段汇总路由并不设置COST值，防止因明细路由而选择主用路由器的20MB链路。

3.在备路由器上设置广域网链路OSPFCOST值50，确保核心业务走20MB主链路。

4.在所属广域网路由器互联链路（Area0）上设置OSPF链路COST值100，在该链路的子接口链路（AreaN）上设置OSPFCOST10。

5.应用实例

某公司本部在北京，管理所属单位30家，各家所属单位分部在全国不同省市，每家所属单位通过租用20M通信链路作为广域网主链路，10M通信链路为备用链路。如不进行数据分流，正常状态下所有数据均通过主链路进行传输，随着业务不断增加，主链路利用率将不断上升，网络访问变慢，甚至出现网路堵塞，需不断扩展带宽。备用链路在常态空闲状态下，仍需支付链路租用费用。如进行数据分流，在正常状态下，主、备链路均得到充分应用，可有效缓解网络运行压力；在故障状态下，虽用户体验较差，但主、备链路均能独立承担所有业务数据转发，网络可靠性得到保障。

参考文献

路由交换技术清华大学出版社编著：杭州华三通信技术有限公司