提高靜態(tài)路由的可靠性

■ 遼寧 湯平

編者按：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量一直是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理人員關(guān)注的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量分析，及時(shí)調(diào)整路由策略，選擇在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較好的線路上承載相應(yīng)的業(yè)務(wù)，可提高用戶的業(yè)務(wù)應(yīng)用體驗(yàn)。本文將結(jié)合示例作出詳細(xì)介紹。

靜態(tài)路由是由網(wǎng)絡(luò)管理員手工配置，指定去往目的地的數(shù)據(jù)報(bào)文按照網(wǎng)絡(luò)管理員指定的路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在組網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)管理員只需配置靜態(tài)路由就可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互通。

有時(shí)，靜態(tài)路由不能自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的變化，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障或者拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化后，可能會(huì)出現(xiàn)路由不可達(dá)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中斷，此時(shí)必須由網(wǎng)絡(luò)管理員手工修改靜態(tài)路由的配置。

以下面的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇槔?如圖1所示。

路由器直連到光端機(jī)，通過(guò)電信運(yùn)營(yíng)商提供的線路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，通過(guò)配置靜態(tài)路由實(shí)現(xiàn)終端A和終端B網(wǎng)絡(luò)可達(dá)。

路由器靜態(tài)路由配置規(guī)劃如下，其他配置部分略。

路由器A

[RouterA]ip routestatic 1.1.4.0 255.255.255.0 1.1.1.2 preference 100

[RouterA]ip routestatic 1.1.4.0 255.255.255.0 1.1.2.2.1 preferenc e 110

路由器B

[RouterB]ip routestatic 1.1.3.0 255.255.255.0 1.1.1.1 preference 100

[RouterB]ip routestatic 1.1.3.0 255.255.255.0 1.1.2.1 preference 110

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

按照上述配置規(guī)劃，通過(guò)設(shè)置靜態(tài)路由的優(yōu)先級(jí)參數(shù)來(lái)選擇主備線路，優(yōu)先級(jí)（preference）數(shù)值越小，靜態(tài)路由的優(yōu)先級(jí)越高，本示例中使用主用線路的靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)設(shè)置為100，使用備用線路的靜態(tài)路由優(yōu)先級(jí)設(shè)置為110。

終端A與終端B在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，路由器優(yōu)先從主用線路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文，當(dāng)主用線路出現(xiàn)故障時(shí)，路由器自動(dòng)切換到備用線路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文。

但如果路由器的互聯(lián)接口處于廣播網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在電信運(yùn)營(yíng)商A傳輸網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障且電信運(yùn)營(yíng)商B傳輸網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)，光端機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，路由器互聯(lián)接口直連光端機(jī)接口，路由器互聯(lián)接口處于活動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)路由器配置的主用靜態(tài)路由仍然有效，路由器會(huì)繼續(xù)通過(guò)主用線路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文，不會(huì)切換到備用線路轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)文，雖然有備份線路，仍會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中斷。

解決思路

針對(duì)上述問(wèn)題，雖然可以通過(guò)啟用動(dòng)態(tài)路由協(xié)議解決問(wèn)題，但是鑒于動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的配置相對(duì)復(fù)雜，且在組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)采用靜態(tài)路由更加簡(jiǎn)便高效，特提出基于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析協(xié)議提高靜態(tài)路由可靠性的解決思路。

網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析（Network Quality Analyzer，簡(jiǎn) 稱NQA）是通過(guò)發(fā)送測(cè)試報(bào)文，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能、網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)及服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行分析，并為用戶提供網(wǎng)絡(luò)性能和服務(wù)質(zhì)量的參數(shù)，如應(yīng)答報(bào)文、時(shí)延抖動(dòng)和TCP連接時(shí)延等。

我們可以在路由器上啟用網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析功能，通過(guò)測(cè)試應(yīng)答報(bào)文方式確定路由器對(duì)端設(shè)備是否網(wǎng)絡(luò)可達(dá)，即靜態(tài)路由下一跳地址是否網(wǎng)絡(luò)可達(dá)，如果靜態(tài)路由下一跳地址網(wǎng)絡(luò)不可達(dá)，則該靜態(tài)路由無(wú)效。

上述已經(jīng)找到如何判斷靜態(tài)路由下一跳地址是否可達(dá)的協(xié)議，但如何將NQA測(cè)試結(jié)果與靜態(tài)路由是否生效關(guān)聯(lián)起來(lái)，就需要用到NQA聯(lián)動(dòng)功能。

NQA聯(lián)動(dòng)功能包括監(jiān)測(cè)模塊、Track模塊和應(yīng)用模塊。監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)對(duì)鏈路狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)性能等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將探測(cè)結(jié)果通知給Track模塊。Track模塊接收到監(jiān)測(cè)模塊的探測(cè)結(jié)果后，及時(shí)改變Track項(xiàng)的狀態(tài)，并通知應(yīng)用模塊。應(yīng)用模塊根據(jù)Track項(xiàng)的狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的處理，從而避免網(wǎng)絡(luò)通信的中斷或服務(wù)質(zhì)量的降低。

配置思路

此部分詳細(xì)說(shuō)明NQA與靜態(tài)路由聯(lián)動(dòng)相關(guān)配置，路由器接口配置略，以路由器A為例，其中加黑字體是命令，傾斜字體是參數(shù)，#符號(hào)開(kāi)頭是說(shuō)明。

1.進(jìn)入系統(tǒng)視圖

system-view

2.啟用NQA客戶端功能

[RouterA] nqa agent enable

3.配置靜態(tài)路由，并與Track 項(xiàng)關(guān)聯(lián)

#配置到達(dá)Router B的靜態(tài)路由下一跳地址為1.1.1.2，并配置靜態(tài)路由與Track項(xiàng)1 關(guān)聯(lián)。

[RouterA] ip route-static 1.1.4.0 255.255.255.0 1.1.1.2 track 1 preference 100

4.配置測(cè)試組

# 創(chuàng)建管理員名為admin1、操作標(biāo)簽為test1的NQA 測(cè)試組

[RouterA] nqa entry admin1 test1

# 配置測(cè)試類(lèi)型為ICMP-echo

[RouterA-nqa-admin1-test1] type icmp-echo

# 配置測(cè)試目的地址為1.1.1.2，就是檢測(cè)Router B網(wǎng)絡(luò)是否可達(dá)的地址

[RouterA-nqaadmin1-test1-icmp-echo]destination ip 1.1.1.2

# 配置測(cè)試頻率為5000ms,單位是毫秒，是測(cè)試組連續(xù)兩次測(cè)試開(kāi)始時(shí)間的時(shí)間間隔

[RouterA-nqaadmin1-test1-icmp-echo]frequency 5000

# 配置1次NQA測(cè)試中進(jìn)行探測(cè)的次數(shù)，建議設(shè)置2次以上，避免因個(gè)別時(shí)線路擁塞丟包影響測(cè)試結(jié)果

[RouterA-nqa-admin1-test1-icmp-echo] probe count 2

# 配置聯(lián)動(dòng)項(xiàng)1，連續(xù)失敗5 次觸發(fā)聯(lián)動(dòng)

[RouterA-nqaadmin1-test1-icmpecho] reaction 1 checked-element probefail threshold-type consecutive 5 actiontype trigger-only

# 立即啟動(dòng)管理員名為admin1、操作標(biāo)簽為test1的NQA 測(cè)試組探測(cè)

[RouterA] nqa schedule admin1 test1 start-time now lifetime forever

5.配置Track項(xiàng)1

關(guān)聯(lián)管理員名為admin1、操作標(biāo)簽為test1的NQA測(cè)試組與聯(lián)動(dòng)項(xiàng)1

[RouterA] track 1 nqa entry admin1 test1 reaction 1

6.驗(yàn)證配置結(jié)果

# 顯示Router A 上Track 項(xiàng)的信息。

[RouterA] display track all

Track ID: 1

Status: Positive

Reference object:

NQA entry: admin1

test1

Reaction: 1

如果NQA 測(cè)試的結(jié)果為下一跳地址1.1.1.2可達(dá)，Track 項(xiàng)狀態(tài)為Positive，配置的靜態(tài)路由生效；如果NQA 測(cè)試的結(jié)果為下一跳地址1.1.1.2不 可 達(dá)，Track項(xiàng)狀態(tài)為Negative，配置的靜態(tài)路由無(wú)效。

上述測(cè)試組配置的情況可描述為，每5秒觸發(fā)1次測(cè)試，每次發(fā)送2個(gè)測(cè)試報(bào)文，測(cè)試結(jié)果連續(xù)失敗5次觸發(fā)聯(lián)動(dòng)，即配置的靜態(tài)路由無(wú)效。

如果下一次測(cè)試結(jié)果成功，配置的靜態(tài)路由立即生效。測(cè)試間隔、測(cè)試次數(shù)和聯(lián)動(dòng)項(xiàng)觸發(fā)條件等參數(shù)可根據(jù)用戶網(wǎng)絡(luò)實(shí)際使用需求進(jìn)行調(diào)整。

總結(jié)

通過(guò)上述配置，利用NQA測(cè)試結(jié)果聯(lián)動(dòng)靜態(tài)路由，實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析協(xié)議提高靜態(tài)路由可靠性的目標(biāo)，特別是在有備用線路的網(wǎng)絡(luò)中，在配置靜態(tài)路由時(shí)與Track項(xiàng)關(guān)聯(lián)，再通過(guò)NQA測(cè)試結(jié)果和聯(lián)動(dòng)項(xiàng)觸發(fā)，可進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性。

本文主要介紹根據(jù)應(yīng)答報(bào)文或超時(shí)信息判斷目的網(wǎng)絡(luò)的可達(dá)性，也可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)單向和雙向時(shí)延抖動(dòng)情況，測(cè)試網(wǎng)絡(luò)線路質(zhì)量，選擇在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量較好的線路上承載語(yǔ)音或視頻等實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)。