巧解路由煩惱

路由是指路由器從一個接口上收到數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)路由包的目的地址進行定向，并轉發(fā)到另一個接口的過程。路由器在查看路由表時會遵循最長匹配的原則,即掩碼最長的那條路由。筆者單位的某專線業(yè)務出現(xiàn)故障，具體的故障現(xiàn)象是終端采集器IP地址可以Ping通，但是數(shù)據(jù)采集不上來，經(jīng)過對網(wǎng)路拓撲結構的分析，使用ping、tracert、show等命令將故障定位在了路由的匹配上。經(jīng)過對靜態(tài)路由子網(wǎng)掩碼的修改，完成了對故障的排除。

圖1 電力遠程抄表的組網(wǎng)拓撲

故障現(xiàn)象

近日，有同事反映國家電網(wǎng)的電力抄表業(yè)務出現(xiàn)大面積故障，得知這一信息后。我們立即著手開始排查。

故障分析

首先通過監(jiān)控大屏，對電力抄表的網(wǎng)管模塊進行查看，并沒有發(fā)現(xiàn)異常。該專線網(wǎng)絡拓撲結構如圖1所示。

從圖1可以看到，位于末端的信息采集器設備，通過我們的EPON網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸至電業(yè)局核心交換機，在電業(yè)局和我方基站機房之間部署了互聯(lián)路由器，該路由器主要用于路由的轉發(fā)，并在網(wǎng)絡中起到一定的安全防范作用。

上面我們講到在監(jiān)控大屏上對電力抄表的整個網(wǎng)絡進行了梳理并沒有發(fā)現(xiàn)異常，根據(jù)圖1并結合監(jiān)控的體系，只監(jiān)測到基站機房三層交換機至信息采集器這一環(huán)節(jié)。接下來開始排查核心路由器之上的部分。

為了防止設備宕機以及來自外界的入侵，我們對該專線網(wǎng)絡中的核心設備進行了配置存檔。在對互聯(lián)路由器以及電業(yè)局核心交換機配置檢查核對無誤后，在主控服務器上對任一采集器IP地址10.218.7.2進行Ping測試，可以Ping通的，但是信息采集器的數(shù)據(jù)就是傳輸不上來。在10.218.7.2采集器上Ping網(wǎng)關（互聯(lián)路由器）沒有問題。

故障分析到這里，再一次梳理思路，采集器可以Ping通網(wǎng)關，說明從采集器至互聯(lián)路由器的鏈路沒有問題。主控服務器可以Ping通信息采集器，說明從主控服務器至信息采集器也沒有問題，那問題究竟出在什么地方呢？會不會是路徑出現(xiàn)了問題？這里指的路徑是指主控服務器至信息采集器的路徑。

索性在主控服務器上對信息采集服務器進行trace測試，具體的路由跟蹤如下所示：

C:Useradministrator racert 10.218.7.2

通過最多30個躍點跟蹤到10.218.7.2的路由：

1 ＜1 毫秒 ＜1 毫秒＜1 毫秒 200.200.200.66

2 3ms 4ms 4ms 10.141.194.1 4

3 5ms 4ms 4ms 10.253.141.34

4 10ms 10ms 10ms 192.168.96.1

5 * * * 請求超時。

6 * * * 請求超時。

7 * * * 請求超時。

8 16ms 14ms 19ms 172.16.1.2

9 11ms 11ms 11ms 10.218.7.2

根據(jù)上面的路由跟蹤信息，我們找到了故障的原因，具體原因是路由出現(xiàn)了問題。正常的路由應該是第一跳到達電業(yè)局核心交換機，即10.158.223.13，第二調是互聯(lián)路由器10.253.223.16，第三條是我方的三層交換機，第四條就是采集器的IP，那么接下來要解決的是查找trace的第一跳IP地址200.200.200.66究竟是什么？

登錄到電業(yè)局核心三層交換機上，查看到該地址是和端口5/1互聯(lián)地址即：

interface GigabitEthernet5/1

no switchport

ip address 200.200.200.84 255.255.255.192

從上面的配置文件可以看到，trace結果的第一跳IP地址200.200.200.66和接口5/1接口地址200.200.200.84在同一個網(wǎng)段，并得知該地址是連接省電業(yè)局網(wǎng)絡的，而不是連接到圖1中的互聯(lián)路由器。使用命令show ip route |include 10.218.7.0查看路由學習情況，即：

O E1 10.218.7.0/26[110/3] via 200.200.200.66, 00:01:35,GigabitEthernet5/1

S 10.218.7.0/24[1/0] via 10.158.223.16

通過對路由學習情況的查看，顯而易見地 得 知10.218.7.2這一IP地址匹配上了10.218.7.0/26 [110/3] via 200.200.200.66這條路由，這是基于路由的最長匹配原則來計算的，并且該路由是OSPF的路由條目。而正常的靜態(tài)路由10.218.7.0/24[1/0] via 10.158.223.16由于子網(wǎng)掩碼較短于10.218.7.0/26，出現(xiàn)了文章開頭的路由匹配錯誤。

故障解決

經(jīng)過和專線單位溝通聯(lián)系，其網(wǎng)絡工程師也不知情。當時正值節(jié)假日，在搞清楚10.218.7.0/26網(wǎng)段只是集采器使用的情況下，為了盡快恢復電力抄表的數(shù)據(jù)暢通，有兩個辦法可以解決。第一，在電業(yè)局核心交換機的5/1端口上應用路由策略，限制交換機學習到來至省電業(yè)局的非法路由。第二個辦法就是將電業(yè)局核心交換機指向互聯(lián)路由器的10.218.7.0/24網(wǎng)段進行小段劃分，保證該網(wǎng)段的子網(wǎng)掩碼長于10.218.7.0/26。

經(jīng)過對兩個方案的對比，方案一需要在上聯(lián)省電業(yè)局的端口應用策略，風險極大，一旦操作不慎會影響所有業(yè)務。方案二比較中庸，能夠快速解決故障，還不會影響其他業(yè)務的正常使用。選擇方案二進行實施后，接下來需要配置電業(yè)局的核心交換機，具體的配置命令即：

no ip route 10.218.7.0 255.255.255.0

刪除原有指向互聯(lián)路由器的靜態(tài)路由

//重新添加指向互聯(lián)路由器的靜態(tài)路由

完成路由的重新設置后，再一次使用命令show ip route | include 10.218.7.0查看路由的學習情況：

可以看到，路由學習恢復正常。通過對網(wǎng)絡進行驗證，采集器的數(shù)據(jù)恢復正常，故障排除。

故障總結

上面我們從得知故障現(xiàn)象著手，首先按照網(wǎng)絡層次進行排查，利用ping、tracert和show命令將故障準確定位到了交換機路由學習上，為了盡快恢復故障，通過延長子網(wǎng)掩碼長度的辦法，優(yōu)先解決了網(wǎng)絡故障。后期經(jīng)過電業(yè)局的排查，找到了真正的故障根源，從而達到了故障解決的目的。