ospf多实例学习总结.doc

Ospf多实例学习总结1、 OSPF多实例和多进程的区别：OSPF多进程是指在一台三层设备上运行多个OSPF进程，每个OSPF进程维护自己的一个OSPF LSDB数据库，并计算维护自己的OSPF路由表，每个进程之间并没有什么关系，好像是在本路由器上运行的多个动态路由协议，多个进程共同维护一张全局路由表，并在全局路由表中优选各进程的OSPF路由；OSPF多实例是将不同的进程和不同的VPN实例相绑定，每个OSPF进程只维护自己的一个VPN路由表。2、 各OSPF多进程之间的路由优选关系：如果在一台三层设备上运行了多个ospf进程，多个ospf进程将维护一张全局路由表。Ospf的多进程在vrp5中是将多个进程看作不同的igp路由协议，默认情况下多个ospf进程的协议优先级都是相同的，这样路由器会将多个进程同等看待。如果在多个ospf进程中有同一条路由的话，两个进程必定会将同一条路由进行比较后将最优的一条路由放进路由表。多进程ospf的路由优选规则相对简单，它们之间会先比较路由协议的优先级，路由协议优先级高的进程的路由将会被优选，默认情况下路由协议的优先级相同，则会比较它的cost值，cost值小的将会被优选。我们举例来说明它们之间的优选规则：1、 当本地路由器上的两个ospf进程中都有同一条路由，比如1.0.0.0/8，Ospf 1进程中此条路由的cost为20，ospf 2进程中此条路由的cost为10，如果ospf 1的路由优先级为10、ospf 2的路由协议优先级为20。则本地路由器会无条件选择ospf 1中的这条路由，因为它的路由优先级比较高，这时是不会比较cost值。2、 当本地路由器上的两个ospf进程中都有同一条路由，比如1.0.0.0/8，Ospf 1进程中此条路由的cost为20，ospf 2进程中此条路由的cost为10，如果两个ospf进程的路由优先级相同，则本地路由器会选择ospf 2中的这条路由，因为它的cost值比较小。3、 当本地路由器上的两个ospf进程中都有同一条路由，比如1.0.0.0/8，Ospf 1进程中此条路由的cost为10，ospf 2进程中此条路由的cost也为10，如果两个ospf进程的路由优先级相同，则本地路由器会生成等值路由。虽然我们知道两种不同的igp路由协议是不会生成等值路由的，但多进程是一个例外。3、 OSPF多实例： 如上图所示一个bgp mpls vpn网络上不同的pe下面接有同一个vpn的用户，这个vpn用户的私有网络使用ospf与pe设备相连，vpn用户想通过运营商的vpn网络将自己的ospf网络打通，组成一个大的ospf网络。这样就要求在任何一个区域生成的ospf路由经过vpn网络传到其它区域去的时候，其它区域学到的还要是ospf路由；任何一个区域生成的o_ase type1类型的外部路由经过vpn网络传到其它区域去的时候，其它区域学到的还要是o_ase type1类型的外部路由，这就要求ospf的lsa经过vpn网络传递后具备一定的还原功能。我们怎样通过vpn网络去传递ospf的lsa呢？我们还是按照原始的方法在本端pe设备上将多实例的ospf路由引入到bgp，在远端pe上将bgp路由再引入到ospf来实现的。那如何能保证将bgp引入到ospf中时能还原lsa呢？在rfc4577和rfc4566上对mp-bgp进行了扩展，在mp-bgp中增加了三个扩展团体属性：1、 ospf domin id：这个属性用来表示在不同的pe上所连接的ospf网络是不是同一个ospf管理者所管理的ospf。如果两个pe上的opsf domin id相同，则ospf路由可以进行还原；如果两个pe上ospf domin id不同，则本端pe引入的ospf路由到远端pe上不会被还原，都将是o_ase的外部路由。2、 ospf router type：这个属性用来携带area的相关信息和lsa的类型信息，例如是type 1类型的lsa还是type 2类型的lsa等。不过需要注意在本端pe上引入的type 1、type 2、type 3类型的lsa到远端都是还原成type 3类型的lsa，只有type 5类型的lsa能原样进行还原。为什么1、2、3类lsa到远端pe上都只能还原成type 3的lsa呢？因为在ospf多实例中是将mpls vpn网络看成了超级骨干区域，那么1、2、3类lsa只要跨骨干区域传递后都只能还原成type 3的lsa，这是ospf的基础知识。3、 ospf router id：这是一个可选的扩展团体属性，它携带了本端pe上ospf的rouer id信息。好了我们知道了mp-bgp扩展的三个扩展团体属性后，分析一下在两个pe间交互ospf lsa的过程。首先在本端pe上将多实例ospf路由引入到mp-bgp中时本端pe会生成一个mp-bgp路由，会将本vrf的rt作为扩展团体属性打在bgp路由上，并将本地多实例ospf的domin id、ospf lsa类型和router id也作为团体属性打在bgp路由上；同时将ospf的cost+1复制成bgp的med值传递给远端pe路由器。下面是采集的mp-bgp路由信息，上面可以看到几个团体属性：disp bgp vpn all ro 10.0.1.1 Total routes of Route Distinguisher(100:1): 2 BGP routing table entry information of 10.0.1.1/32: Label information (Received/Applied): 15368/NULL From: 1.1.1.5 (1.1.1.5) Original nexthop: 1.1.1.1 Ext-Community: ,Vrf上的rt标示100：1 , , AS-path Nil, origin incomplete, MED 3, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, best, pre 255 Originator: 1.1.1.1 Cluster list: 1.1.1.5, 1.1.1.3 Not advertised to any peer yetdisp bgp vpn all ro 10.0.1.2 Total routes of Route Distinguisher(100:1): 2 BGP routing table entry information of 10.0.1.2/32: Label information (Received/Applied): 15370/NULL From: 1.1.1.5 (1.1.1.5) Original nexthop: 1.1.1.1 Ext-Community: , , , AS-path Nil, origin incomplete, MED 3, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, best, pre 255 Originator: 1.1.1.1 Cluster list: 1.1.1.5, 1.1.1.3 Not advertised to any peer yetdisp bgp vpn all ro 10.0.1.3 Total routes of Route Distinguisher(100:1): 2 BGP routing table entry information of 10.0.1.3/32: Label information (Received/Applied): 15376/NULL From: 1.1.1.5 (1.1.1.5) Original nexthop: 1.1.1.1 Ext-Community: , , , AS-path Nil, origin incomplete, MED 3, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, best, pre 255 Originator: 1.1.1.1 Cluster list: 1.1.1.5, 1.1.1.3 Not advertised to any peer yet远端pe接收到一个mp-bgp路由，在向ospf中引入时会做如下检查：1、 看这条bgp路由带不带ospf的扩展团体属性，如果不带的话则直接作为o_ase外部路由引入到ospf中。如果带则再向下检查。2、 看bgp路由中携带的domin id和本ospf实例中的domin id是否相同，如果不同则直接作为o_ase外部路由引入到ospf中。如果相同再做下面处理。3、 对于type 5或type 7类型的路由还原成type 5或type 7类的ospf外部路由，并将bgp的med值复制成ospf的cost向ospf相关区域传递，并宣告自己是asbr；对于type1、type2或type3类lsa统一转换成type3类lsa扩散出去，并将bgp的med值复制成ospf的cost向ospf相关区域传递，同时宣布自己是abr。4、 OSPF多实例解决路由环路的方法：Ospf路由信息环路的产生：如上图所示：pe1路由器收到ospf路由后，将此条ospf路由发布到mp-bgp路由中传递给远端pe路由器。Pe2和pe3上都为收到此条mp-bgp路由。Pe2收到路由后将此路由再注入到ospf中在整个ospf domin中传递，pe3收到pe2发送的ospf路由后，再将此条ospf路由引入到mp-bgp中传递给远端pe路由器。路由信息环路产生。为解决此问题，rfc4576对rfc4577进行了补充，增加了防环路的机制，主要在ospf lsa头部的options中定义了一个“down”bit。当pe路由器将mp-bgp路由还原成ospf路由时会将“down”bit置1，此bit位不会影响lsa在ospf domin中的传递，当一台pe路由器收到一个“down”bit=1的lsa时，pe路由器将不会计算此条lsa，从而避免了上述环路。如上图所示：pe1路由器收到ospf路由后，将此条ospf路由发布到mp-bgp路由中传递给远端pe路由器。Pe2和pe3上都为收到此条mp-bgp路由。Pe2将此条路由还原成type 3 lsa，并将“down”bit置1，扩散到整个ospf domin中，pe3收到此条lsa后检查“down”bit=1后将不计算此条lsa。环路被避免。Ospf外部路由信息环路的产生：是不是在lsa中扩展一个“down”bit位就可以完全避免路由信息的环路呢？我们再看一个下面的例子：如上图所示：pe1路由器将一个o_ase的路由扩散到ospf domin 1中，在ce2上启用了ospf多进程连接了两个ospf domin，并在ce2上将ospf domin1中的o_ase路由引入到ospf domin2中，此时此条type5的lsa中“down”bit位会清0，pe2将ospf domin2中的O_ase路由再引入MP-BGP中传递给远端pe路由器，从而路由信息环路由再次产生。通过上面的分析我们可以看出对于防止o_ase路由环路只依靠“down”bit位是不够的，所以在rfc4576中还对type5的lsa扩展了ospf route tag字段来防止ospf外部路由的环路。当pe路由器生成一条o_ase路由时会将自己ospf进程中router tag字段打入type5的lsa中，当一台pe路由器收到一个type5 的lsa时，会检查此条lsa的router tag字段与自己router tag字段是否相同，如果相同则pe路由器将不会计算此条lsa，从而避免了上述环路。如上图所示：pe1路由器将一个o_ase的路由扩散到ospf domin 1中，在ce2上启用了ospf多进程连接了两个ospf domin，并在ce2上将ospf domin1中的o_ase路由引入到ospf domin2中，此时此条type5的lsa中“down”bit位会清0，但此条lsa中的router tag不会被清除掉，pe2收到此条type5的lsa后会检查ase的route tag，如果此条route tag与自身的route tag相同，则此条路由将不再引入bgp。从而环路被避免。5、 Sham-link：是不是在bgp中增加了三个扩展团体属性，并在ospf中扩展了“down”bit和route tag后，ospf多实例就能完全满足用户的需求呢？我们再看一个下面的例子：用户原来租用运营商的一条ddn专线组成了自己的企业网，并且企业网选择ospf作为igp路由协议，整个企业内的路由器都规划在一个area内。现在企业由租用了高带宽的vpn作为企业互联专线，考虑的网络的可靠性，原来的ddn链路依然保留，作为冗灾的后门链路。ospf的选路原则我们回忆一下，首先ospf会优选type1或type2类lsa生成的区域内的路由，然后才会优选type 3类l