城域網(wǎng)下發(fā)缺省路由導(dǎo)致路由環(huán)路的故障分析

【摘要】 目前三大運營商的城域網(wǎng)路由部署策略都普遍采用BGP+IS-IS的模式，即城域網(wǎng)的核心出口路由器和骨干層路由器之間運行BGP協(xié)議來交互路由信息，而在城域網(wǎng)內(nèi)部，則通過IS-IS協(xié)議來承載擴(kuò)散從核心層到接入層的內(nèi)部路由。本文主要解析了在BGP+IS-IS組網(wǎng)環(huán)境下出現(xiàn)路由環(huán)路的一個案例及其解決方案。

【關(guān)鍵詞】 IS-IS BGP 路由環(huán)路 缺省路由

IS-IS（Intermediate System-to-Intermediate System intra-domain routing information exchange protocol，中間系統(tǒng)到中間系統(tǒng)的路由選擇協(xié)議）和OSPF都是基于鏈路狀態(tài)算法的一種路由協(xié)議，采用SPF（Shortest Path First，最短路徑優(yōu)先）算法來生成相關(guān)路由表項，兩者都屬于內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP），廣泛應(yīng)用于自治域（AS）系統(tǒng)內(nèi)部。IS-IS相比OSPF，沒有OSPF那么多的LSA（Link State Packet，鏈路狀態(tài)分組），區(qū)域類型也很簡單，在現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中，啟用IS-IS協(xié)議，大多數(shù)時候只劃分一到兩個區(qū)域。因此，在算法的具體實現(xiàn)上，IS-IS收斂速度更快，更適合大規(guī)模路由器組網(wǎng)的環(huán)境當(dāng)中。

BGP （Border Gateway Protocol，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議）主要處理各自治域之間的路由傳遞。作為一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（EGP），與內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議不同，其著眼點不在于發(fā)現(xiàn)和計算路由，而在于控制路由的傳播和選擇最佳路由。

目前，典型的城域網(wǎng)路由部署策略如下：

①城域網(wǎng)從匯聚層、接入層到寬帶用戶全部使用缺省路由來引導(dǎo)出城域網(wǎng)的上行流量。

②在城域網(wǎng)核心出口路由器上集中使用BGP進(jìn)行城域網(wǎng)路由的匯總和發(fā)布，引導(dǎo)從骨干網(wǎng)進(jìn)入城域網(wǎng)的下行流量。

路由環(huán)路（Routing Loops）指到達(dá)某個目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分組在多個路由器之間循環(huán)傳送，是網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)常出現(xiàn)的一個故障，路由環(huán)路的問題通常比喻為網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生了一個黑洞。一旦IP報頭中的生存期（TTL）減到0就會丟棄分組。而在城域網(wǎng)的BGP+IS-IS的組網(wǎng)中，路由環(huán)路也時有發(fā)生。

一、導(dǎo)致路由環(huán)路產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

如圖1所示，路由器 RouterA、RouterB、RouterC、RouterD屬于同一自治域系統(tǒng)（AS100），彼此之間通過IS-IS協(xié)議達(dá)到IP 網(wǎng)絡(luò)互連的目的，RouterE屬于另一自治域（AS200）。

IS-IS在路由域內(nèi)通常采用兩級的分層結(jié)構(gòu)。一個大的路由域可被分成一個或多個區(qū)域（Areas）。區(qū)域內(nèi)的路由通過Level-1（簡稱L1） 路由器管理，區(qū)域間的路由通過Level-2（簡稱L2） 路由器管理。L1 路由器只能與相同區(qū)域里的路由器形成鄰居關(guān)系，即L1路由器只與L1 或Level-1-2（簡稱L1-2）路由器形成鄰居關(guān)系。而L2 路由器可與跨區(qū)域的路由器形成鄰居關(guān)系，即 L2 路由器與L1、L1-2 路由器 和L2 路由器均可形成鄰居關(guān)系。

在該網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，RouterA、RouterB 、RouterC、RouterD的區(qū)域號為10，RouterC和RouterD為L1 路由器，RouterA和RouterB為L1-2 路由器。RouterA作為AS100的出口路由器，與AS200的路由器RouterE之間運行EBGP協(xié)議，同時， RouterA、RouterB分別對RouterC、RouterD下發(fā)了IS-IS缺省路由，因而導(dǎo)致路由環(huán)路的出現(xiàn)。

二、故障分析流程

第一步：在RouterA設(shè)備上執(zhí)行命令display bgp routing-table，檢查RouterA的BGP路由表信息內(nèi)容，有一條到RouterE（192.168.0.2）的BGP缺省路由，如圖2所示，說明RouterE下發(fā)至RouterA的BGP缺省路由成功。

圖2 RouterA上BGP路由表內(nèi)容

第二步：分別在RouterC和RouterD上執(zhí)行命令display ip routing-table，檢查兩臺路由器上的IP路由表，如圖3、圖4所示，RouterC的缺省路由指向了RouterA（10.10.2.1），RouterD的缺省路由指向了RouterB（10.10.3.1），說明RouterA、RouterB下發(fā)至RouterC、RouterD的IS-IS缺省路由成功。

圖3 RouterC的路由表信息

圖4 RouterD的路由表信息

第三步：分別在RouterA 和RouterB上執(zhí)行命令display ip routing-table，檢查RouterA 和RouterB的IP路由表信息，如圖5、圖6所示，發(fā)現(xiàn)RouterA的缺省路由指向了RouterB（10.10.10.2），RouterB的缺省路由指向了RouterA（10.10.10.1），形成了路由環(huán)路。

圖5 RouterA的路由表信息

圖6 RouterB的路由表信息

RouterE通過EBGP對RouterA下發(fā)了BGP缺省路由，圖2中已經(jīng)顯示下發(fā)成功，但由于IS-IS協(xié)議的優(yōu)先級比BGP協(xié)議的優(yōu)先級高（IS-IS的優(yōu)先級是10，BGP默認(rèn)為255），因此，RouterA將缺省路由的下一跳指向了RouterB，這樣就形成了路由環(huán)路。

三、解決方案

首先在RouterB去掉下發(fā)的缺省路由，命令為：undo default-route-advertise；然后在RouterA查詢路由表信息，如圖7所示，可以看到RouterA的缺省路由的下一跳地址已經(jīng)從圖5所示的10.10.10.2變?yōu)?92.168.0.2，成功指向了RouterE，該路由環(huán)路故障排除。

圖7 RouterA的路由表信息

四、故障分析總結(jié)

在大的組網(wǎng)環(huán)境中，往往不同層次之間會采用不同的路由協(xié)議，而不同的路由協(xié)議，其優(yōu)先級是有區(qū)別的。因此在BGP+IS-IS的路由環(huán)境中，配置缺省路由時要注意避免出現(xiàn)因路由協(xié)議優(yōu)先級不同而造成的路由環(huán)路。

作者簡介：殷文珊 （1975-），女，湖南岳陽人，湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，工程師，研究方向：寬帶通信技術(shù)

基金項目：湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項目“三網(wǎng)融合趨勢下通信企業(yè)運維人員崗位及技能標(biāo)準(zhǔn)的研究” 課題編號：2012AZ02

參 考 文 獻(xiàn)

[1]潘登；基于原因分析的BGP路由振蕩抑制技術(shù)[D]；電子科技大學(xué)；2010年

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