OSPF 多实例培训.ppt

1、OSPF多实例,测试中心 王君菠,几个相关概念 OSPF多实例,几个相关概念 OSPF多进程 OSPF多实例 Multi-instance CE,OSPF 多进程,OSPF多进程特点： 一台路由器上使能多个OSPF 每个OSPF有自己的接口 每个进程维护自己的邻居和数据库 在UPDATE数据库时也只描述自己进程所属的数据库 共享同一张路由表,OSPF 多进程,Caution 如果做为路由隔离，那么不能有地址重叠 没有VPN的概念，和OSPF多实例是两种技术,几个相关概念 OSPF多进程 OSPF多实例 Multi-instance CE,OSPF 多实例,OSPF多实例特点： 一台路由器上使能

2、多个OSPF 每个OSPF有自己的接口 每个进程维护自己的邻居和数据库 在UPDATE数据库时也只描述自己进程所属的数据库 每个OSPF有一张独立的路由表 To Be continued,OSPF 多实例,OSPF多实例特点（continue）： 可以允许不同的实例间有地址重叠 不同实例间路由表不可见,几个相关概念 OSPF多进程 OSPF多实例 Multi-instance CE,Multi-instance CE,又名MCE 增强网络的层次化 节省MPLS VPN网络中PE的接口资源,Multi-instance CE,Without MCE,Multi-instance CE,部署同样多

3、的VPN，需要更多的PE去连接位于不同地理位置的CE 每个PE都必须和RR建立MP-IBGP连接 PE接口资源也跟CE的数量成正比,Multi-instance CE,With MCE,Multi-instance CE,部署MCE后，PE位置相当于汇聚层设备 PE数量减少，RR邻居数量减少，负担减轻 网络层次化更清晰 MCE不用配置BGP协议，部署简单,几个相关概念 OSPF多实例 VS MPLS VPN,OSPF多实例 VS MPLS VPN 来自客户的需求 MP-BGP的扩展 多实例路由的传递 环路避免,来自客户的需求,部分用户在站点间有部署大量的策略需求 对于这类用户，PE和CE间部署

4、BGP更合适 部分用户在自己的站点间没有部署大量策略的需求 对于这类用户PE和CE间的路由协议选择BGP不合适,来自客户的需求,如果IP地址规划的好，静态路由也是一种不错的选择（案例：中国某电力网，PE和CE间全部部署静态路由） 用户可以根据自己现网中IGP来选择和PE间的路由协议，一般企业网多允许OSPF，也有部分行业网选择IS-IS做为IGP,来自客户的需求,为了更好的控制网络流量，用户期望来自自己站点的路由是内部路由而不是外部路由，这样能够和真正的外部路由区分开，更利于流量优化和控制等 对于OSPF，期望是3类路由，而不是5类路由 对于ISIS，期望是Level 2路由而不是外部路由 遗

5、憾的是目前IS-IS还没有实现这个功能，站点间传递的路由只能是外部路由,来自客户的需求,某些特殊的场景下，用户甚至期望不同站点间的路由是1/2类路由（区域内）,OSPF多实例 VS MPLS VPN 来自客户的需求 MP-BGP的扩展 多实例路由的传递 环路避免,MP-BGP的扩展,为了实现在不同的站点间传递3类路由，BGP必须把OSPF的一些属性通过BGP的UPDate携带到对端PE上，因此利用自身TLV的优势，做了以下扩展 OSPF Domain Identifier扩展团体属性 OSPF Route Type扩展团体属性 OSPF VPN Route Tag扩展团体属性,MP-BGP的扩

6、展,OSPF Domain Identifier扩展团体属性 OSPF进程被绑定到VRF后就有一个Domain ID 该ID通过BGP的扩展属性携带到远端PE 远端PE根据该ID值是否和自己的值一致来判断是否是一个域的路由，不是一个域则直接转换成AS-External路由 该属性可以更灵活的控制站点间的路由是AS-External 路由还是Type3路由 To Be Continued,MP-BGP的扩展,OSPF Domain Identifier扩展团体属性(cont) 我司设备默认该Domain ID为0 Cisco设备默认Domain ID值等于该OSPF进程号 和Cisco设备互通时

7、需手工调整否则站点间将传递 AS-External路由,MP-BGP的扩展,OSPF VPN Route Type扩展团体属性 PE上OSPF路由再发布到BGP中时生成该团体属性 用于携带OSPF的LSA类型 报文包含以下内容 Area Number：32bit，如果是type5路由，该字段置0 OSPF Route Type：1byte，标记LSA的类型；129表示sham-link Endpoint Address OPTION：1byte，用于5类和7类LSA，表示该AS-External的类型是1类还是2类。0表示1类，1表示2类,MP-BGP的扩展,OSPF VPN Route Ta

8、g扩展团体属性 用于AS-External路由的环路避免 报文格式如下： 1|1|0|1| Arbitrary Tag | Autonomous System | （该格式摘自李大师OSPF multi-instance.ppt）,OSPF多实例 VS MPLS VPN 来自客户的需求 MP-BGP的扩展 多实例路由的传递 环路避免,OSPF多实例 VS MPLS VPN 来自客户的需求 MP-BGP的扩展 多实例路由的传递 路由从CE到PE 路由从PE到CE Sham-Link 环路避免,OSPF多实例路由从CE到PE,PE把来自CE不同类型的路由引入到BGP时做不同的处理 Type 1、2

9、、3类LSA： CE所在区域，LSA类型放到OSPF Route Type扩展团体属性中OPTION字段为0 把PE该OSPF的Domain ID填到OSPF Domain Identifier扩展团体属性中 计算路由的开销，把该路由的COST填到MED属性中（我司的做法时COST+1填到MED中，CISCO做法是直接把COST值填到MED中,OSPF多实例路由从CE到PE,PE把来自CE不同类型的路由引入到BGP时做不同的处理 Type 5、7类LSA： OSPF Domain ID扩展团体属性处理同1、2、3类LSA OSPF Route Type扩展团体属性填写LSA类型，如果是1类外部

10、路由则OPTION字段置0，2类外部路由OPTION字段置1,在draft-rosen-vpns-ospf-bgp-mpls-06.txt的描述中还有一个扩展属性：OSPF Router Id Extended Communities Attribute。是一种可选的扩展属性，用于携带LSA生成者的RouterID。我司的设 备未涉及,OSPF多实例 VS MPLS VPN 来自客户的需求 MP-BGP的扩展 多实例路由的传递 路由从CE到PE 路由从PE到CE Sham-Link 环路避免,OSPF多实例路由从PE到CE,PE接收来自远端PE的路由后把BGP路由再发布到 VRF的OSPF中时

11、做如下处理 比较Domain ID和自己的ID是否一致，不一致直接把路由转换为5类，并声称自己是ASBR；一致则进行Route Type的处理 比较Route Type属性中的区域是否和自己VRF所连CE区域一致，一致则发布到OSPF并放到该区域的LSDB中，不一致又分为两种情况：两个站点区域是否存在区域0 To Be Continued,OSPF多实例路由从PE到CE(cont),PE接收来自远端PE的路由后把BGP路由再发布到 VRF的OSPF中时做如下处理 如果CE区域为非区域0，则此时MPLS VPN骨干逻辑上就变成了OSPF的区域0，ABR是PE 如果CE区域为区域0，则此时MPLS

12、 VPN骨干逻辑上就变成了OSPF的超级区域0，ABR仍然是PE，此时OSPF变成了三级区域的结构了 但PE数据库中并不存在Super Area 0，它仅是逻辑上的一个概念 To Be Continued,OSPF多实例路由从PE到CE(cont),站点区域不同时互连,OSPF多实例路由从PE到CE(cont),站点区域存在区域0时互连,OSPF多实例路由从PE到CE(cont),PE接收来自远端PE的路由后把BGP路由再发布到 VRF的OSPF中时做如下处理 比较完Route Type后根据不同的LSA类型把它们再发布到VRF的OSPF中 1、2、3类LSA直接变成3类LSA，ABR为PE，

13、并置DN bit（稍后讲解DN bit的左右） 5、7类LSA要根据Route Type 扩展团体属性中的值来判断它是1类外部路由还是2类外部路由，并且5类/7类LSA发布给CE时要携带OSPF VPN tag扩展团体属性（用于环路避免） 把MED属性的置变成LSA的COST 路由更新完成,OSPF多实例 VS MPLS VPN 来自客户的需求 MP-BGP的扩展 多实例路由的传递 路由从CE到PE 路由从PE到CE Sham-Link 环路避免,Sham-link 需求,用户网络切换或者其他的一些情况，拓扑可能会出现站点间有一条后面链路，但用户更期望站点间的流量优选VPN链路而不是站点间直连

14、的后面链路 此时除了通过手工设置开销外，还可以实现通过VPN链路在站点间传递1/2类区域内路由，此时就需要Sham-link了,Sham-link 技术实现,在两端PE上维护两个属于VRF的虚接口 MP-IBGP为两个虚接口分配私网Lable 两个虚接口通过VPN链路维护正常的OSPF邻居关系 和Virtual-link技术非常类似，Virtual-link使用TCP来传递路由UPDate，而Sham-Link通过MPLS隧道传递UPDate报文,Sham-link 技术实现,举例:在PE1和PE2上分别配置两个属于同一VPN的Loopback接口，地址为1.1.1.10和2.2.2.10 报

15、文更新如下,Sham-link 技术实现,OSPF报文,Sham-link 技术实现,可见Sham-link通过在PE间维护一个OSPF邻居关系来传递站点间的区域内路由，就相当于是两台PE直接相连 对于VPN网络而言，这些OSPF更新报文就相当于普通的数据报文，所以MP-BGP不用做任何扩展 用户部署Sham-link后VPN网络对于用户的站点是透明的，用户可以更灵活的部署自己的网络,OSPF多实例 VS MPLS VPN 来自客户的需求 MP-BGP的扩展 多实例路由的传递 路由从CE到PE 路由从PE到CE Sham-Link 环路避免,环路产生,环路产生,如上图，环路产生过程如下 来自远

16、端PE的路由更新，同时更新到两台PE上 两台PE把路由再发布给OSPF，然后发布给CE并标记PE为该路由的生成者，但它的VRF路由表中保存的是BGP路由 CE把PE1的路由传递给PE2，PE2收到该OSPF路由后会在VRF中保存OSPF路由而把BGP路由变为次优路由(OSPF优先级比BGP高） To Be Continued,环路产生(cont),如上图，环路产生过程如下 PE2会把刚刚发布给CE的路由撤销然 PE1也会做同样的操作 路由震荡产生了,环路避免,DN bit就是用来防止这种情况的发生的 在PE发布1、2、3类LSA给CE时，OSPF OPTION字段的高bit为DNbit被置位，

17、说明该LSA来自VPN 当PE在CE处接收路由时，要检查DN bit是否被置位，如果DN bit被置位，那么这个更新条目就会被直接丢弃 To Be Continued,环路避免(cont),如果是5类（包括7类LSA）LSA，那么OSPF多实例通过OSPF VPN tag属性达到环路避免的目的 当一个OSPF进程绑定到VRF后，该OSPF进程就会产生这种VPN tag属性并赋值 当把AS-External路由传递给CE时，AS-External的tag用OSPF VPN的tag值填充 To Be Continued,环路避免(cont),当从CE处接收AS-External路由时，要检查其TA

18、G值是否和VRF OSPF VPN TAG值一致，如果一致则说明该路由是来自本AS内其他PE的路由，所以直接丢弃,一点扩展和我司不足,如下图组网,一点扩展和我司不足,我司设备实现：ASBR把一个OSPF路由引入到另外一个OSPF路由时，TAG属性被置0，环路产生 Cisco的做法是在OSPF路由再发布到另一个OSPF进程时TAG属性保留，这种问题就可以解决了,再回首看MCE,如下图,再回首看MCE,上面的问题是MCE并没有意识到自己是一台MCE，因为没有命令专门指定一台设备是MCE。 而一旦把OSPF路由进程绑定到VRF中，它在接收来自CE的路由时会进行DN bit的检查。 为了让MCE和PE互通，只能强制MCE在接收来自“CE”（这里的CE包括真正的PE和真正的CE）的路由忽略DN bit，并且在把路由传递给“CE”时，DN bit不置位,再回首看MCE,这么做将面临环路的风险 组网时注意规避 对于AS-External路由，MCE和PE之间的互操作是没有问题的，因为如果仅配置VR