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    基于OSPF的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無縫割接技術(shù)探究

    2017-05-22 16:43:14姜亮
    科技視界 2017年4期

    姜亮

    【摘 要】網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無縫割接是業(yè)務(wù)主干網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主備切換和系統(tǒng)升級時保證數(shù)據(jù)正常轉(zhuǎn)發(fā)的基本需求。本文通過深入分析OSPF的原理及應(yīng)用方式,提供了一種可以通過OSPF達(dá)到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無縫割接的目的的技術(shù)應(yīng)用手段。

    【關(guān)鍵詞】OSPF;路由器主備切換;無縫割接

    0 引言

    隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)在人類工作、生活中已然占有舉足輕重的地位,而主干網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無縫割接技術(shù)也越來越受到人們的重視。如何更完美的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無縫割接以滿足主備切換或協(xié)議重啟時轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)不中斷的需求,是現(xiàn)階段各廠商研究的重點(diǎn)之一。本文通過深入研究OSPF原理,提供一種可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無縫割接的技術(shù)應(yīng)用手段,這對復(fù)雜業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中主干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無縫割接有著重要的意義。

    1 OSPF簡述

    OSPF(Open Shortest Path First開放式最短路徑優(yōu)先)是一種鏈路狀態(tài)動態(tài)路由協(xié)議,通過IPv4包頭中的目標(biāo)地址來查詢路由表從而轉(zhuǎn)發(fā)IPv4數(shù)據(jù)包,是最常用的內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議之一。[1]OSPF動態(tài)路由協(xié)議可以快速地探知自治系統(tǒng)(autonomous system,AS)中拓?fù)涞母淖?,并在收斂后通過SPF(最短路徑優(yōu)先算法)計(jì)算出新的無環(huán)高效路徑。由于OSPF收斂速度快并且僅使用很小的路由流量,因此成為各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置中常用的動態(tài)路由協(xié)議。

    2 OSPF原理

    在OSPF動態(tài)路由協(xié)議中,路由器通過洪泛(flooding)將其自身的狀態(tài)傳送到整個自治系統(tǒng)中,而每臺路由器都維護(hù)一個描述整個自治系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫來存儲各路由器的狀態(tài)數(shù)據(jù),這個數(shù)據(jù)庫被稱為鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(LSDB)。[2]同一區(qū)域內(nèi)所有的路由器都有著同樣的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫,各路由器根據(jù)OSPF鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)構(gòu)建出一棵以其自身為樹根的最短路徑樹。最短路徑樹給出了到自治系統(tǒng)中各網(wǎng)絡(luò)的路徑,各路由器計(jì)算出的到同一網(wǎng)絡(luò)的無環(huán)高效路徑將完全一致。

    OSPF協(xié)議通過將自治系統(tǒng)劃分成不同的區(qū)域來解決大型網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的LSDB過大、SPF計(jì)算過于頻繁的問題。

    OSPF使用兩層分層區(qū)域結(jié)構(gòu):

    1)骨干區(qū)域:骨干區(qū)域?qū)⑵渌鸒SPF區(qū)域連接起來,通常沒有終端用戶,它負(fù)責(zé)快速、高效的傳輸IP分組的OSPF區(qū)域。骨干區(qū)域也叫OSPF區(qū)域0,是OSPF網(wǎng)絡(luò)的核心。

    2)非骨干區(qū)域:非骨干區(qū)域通常是根據(jù)職能或者地理位置劃分的,主要功能為連接用戶和資源。默認(rèn)情況下,所有的非骨干區(qū)域必須與骨干區(qū)域直接相連。非骨干區(qū)域分為標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域、末節(jié)區(qū)域、絕對末節(jié)區(qū)域、次末節(jié)區(qū)域(NSSA)以及絕對末節(jié)NSSA共5種類型。

    3 OSPF度量值

    OSPF度量值為開銷(cost),用來比較到達(dá)同一網(wǎng)絡(luò)的不同路徑的鏈路情況,以獲得到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的最佳路徑。默認(rèn)情況下,OSPF根據(jù)接口的配置帶寬來計(jì)算OSPF的開銷,默認(rèn)公式為“100/以Mpbits為單位的帶寬”。因此如果修改了鏈路帶寬,OSPF開銷也將相應(yīng)的變化。

    在OSPF網(wǎng)絡(luò)中,常使用更改某些鏈路的帶寬以強(qiáng)制改變OSPF對到達(dá)某些網(wǎng)絡(luò)最佳路徑的認(rèn)定。這種方式可以使運(yùn)行OSPF動態(tài)路由協(xié)議的路由器形成所期望的路由路徑。

    4 割接簡述

    網(wǎng)絡(luò)割接又叫網(wǎng)絡(luò)遷移,是指對運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)物理或者邏輯上進(jìn)行更改。通常,業(yè)務(wù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)要求24小時不間斷,而割接一般都是對正在使用的線路、設(shè)備進(jìn)行操作,所以網(wǎng)絡(luò)割接將會直接影響到上面承載的業(yè)務(wù),因此如何保證網(wǎng)絡(luò)上承載的業(yè)務(wù)不中斷是網(wǎng)絡(luò)改造升級中最關(guān)鍵的一步。而無縫割接指的是對正在使用的線路、設(shè)備進(jìn)行升級改造操作并保證在網(wǎng)絡(luò)上面承載的業(yè)務(wù)不中斷的網(wǎng)絡(luò)割接技術(shù)。

    5 使用OSPF達(dá)到無縫割接實(shí)現(xiàn)過程

    在某網(wǎng)絡(luò)中心更新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的割接過程中,需要把原核心路由器A替換成核心路由器B,但是為了保證核心業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)上承載的業(yè)務(wù)24小時不間斷,因此要求替換核心路由器必須使用無縫割接方式。具體割接方式如下:

    1)配置替換路由器B的OSPF

    配置替換路由器B的OSPF,以保證替換路由器B一旦接入網(wǎng)絡(luò)后能夠與原網(wǎng)絡(luò)中核心多層交換機(jī)C、D以及防火墻設(shè)備E正常建立鄰居關(guān)系。具體命令如下:

    2)替換路由器B的度量值修改

    由于新核心路由器B為全萬兆路由器,而原核心路由器A為全千兆路由器,因此若直接不加修改的替換路由器B加入網(wǎng)絡(luò)后,如不人為干預(yù)三層交換設(shè)備C與D將使用OSPF路由協(xié)議進(jìn)行路由表的學(xué)習(xí)與計(jì)算,并且SPF算法使用帶寬為單位選擇最優(yōu)路徑,選路業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)會直接從新設(shè)備鏈路上通過,會因?yàn)樵贠SPF的LSDB沒有完全收斂完成前有可能會出現(xiàn)業(yè)務(wù)中斷。由于網(wǎng)絡(luò)中心有無縫割接需求,所以在割接過程中不能讓新核心路由器B直接搶占上線。需在核心路由器B在連入網(wǎng)絡(luò)前將各層級聯(lián)接口配置如下命令:

    ospf cost 100

    通過該命令將替換路由器B的接口開銷修改為100,而原千兆路由器A的接口開銷為1,因此替換路由器B計(jì)算出來的線路為次優(yōu)線路,不會影響現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行,可以進(jìn)行接下來的上線工作。

    3)替換路由器B接入網(wǎng)絡(luò)并檢查收斂情況

    將替換路由器B接入網(wǎng)絡(luò)中,并在替換路由器B上通過network命令開啟各接口OSPF進(jìn)程,與直連設(shè)備建立鄰接關(guān)系,進(jìn)行上線,并使用display ospf peer命令觀察鄰接關(guān)系是否為全連接(FULL)狀態(tài),到達(dá)FULL狀態(tài)代表新核心路由器上線完成?;謴?fù)替換路由器B接口的OSPF開銷值,關(guān)閉并撤除原核心路由器A,網(wǎng)絡(luò)中心核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的無縫割接完成。

    6 結(jié)束語

    隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的重要性不斷升級,這對于核心網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備割接的要求也越來越嚴(yán)格,本文通過對OSPF技術(shù)原理的探究,形成一種可以達(dá)到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無縫割接的技術(shù)應(yīng)用手段,這對于大部分核心業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的割接有著重要的意義。

    【參考文獻(xiàn)】

    [1]馬素剛.路由協(xié)議OSPF的研究與仿真[J].計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用,2016.

    [2]劉海峰.解析CISCO設(shè)備中OSPF路由協(xié)議鄰居關(guān)系建立的過程[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2011.

    [責(zé)任編輯:田吉捷]

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