Принципы маршрутизации в Internet. Самое полное описание протокола BGP 4 - Сэм Хелеби

match as-path 4

set local-preference 250

route-map SET_INBOUND_TRAFFIC permit 10 set metric 250

Итак, изучив пример конфигурации маршрутизатора RTA в листинге 12.13, можно сделать следующие выводы:

Карта маршрутов SET_OUTBOUND_TRAFFIC используется в EBGP-сеансе между маршрутизатором RTA и AS1. Эта карта маршрутов помогает указать, какой тип исходящего трафика по какому каналу следует передавать. Первая запись в ней (с номером 10) разрешает передавать трафик из Internet только в сеть с адресом 193.78.0.0/16. Маршрут в эту сеть и будет использоваться в качестве маршрута по умолчанию. Ему будет присвоено значение локального предпочтения 200, которое меньше локального предпочтения 250, назначенного трафику от маршрутизатора RTF. Таким образом, весь трафик в направлении сети Internet будет по умолчанию пересылаться по каналу NY.

Вторая запись (20) устанавливает всем префиксам, поступающим от AS1 и AS6 локальное предпочтение равное 300, т.е. большее 250, которое имеет трафик от маршрутизатора RTF. Таким образом, канал SF становится основным для трафика, предназначенного AS1 и AS6. Обратите внимание, что эта карта маршрутов

разрешает поступление в AS3 только частичных маршрутов от AS1 и AS6 путем фильтрации по атрибуту AS_PATH либо (Л1$) для AS 1, либо ("1 6$) для AS6. Вместо того чтобы последовательно указывать всех клиентов AS1, как это делается

всписке разрешения доступа на основе анализа атрибута AS_PATH с номером 4, можно просто задать нормальное выражение вида Л1?[0—9]*$, с помощью которого охватываются все атрибуты AS_PATH, начинающиеся с 1 и имеющие длину 2 (т.е. в AS_PATH указывается два узла) — а это AS1 и все ее возможные клиенты. Тогда список разрешения доступа с учетом вышесказанного приобретет вид:

ip as-path access-list 4 permit Al ?[0—9]*$ (чтобы ввести символ ?, нажмите сначала клавиши Ctrl-V).

Будьте предельно внимательны. Если AS1, в свою очередь, соединяется с какимлибо более крупным провайдером по прямому каналу (т.е. не через NAP), то вышеприведенное нормальное выражение "захватит" и локальные маршруты этого провайдера.

Карта маршрутов SET_INBOUND_TRAFFIC также применяется во время EBGP-сеанса с AS1. Первая запись в ней (10) вынуждает посылать префикс 172.16.220.0/24 с метрикой 200, которая меньше метрики 250, заданной такому же маршруту, но посылаемому на маршрутизатор RTF. Таким образом, трафик от AS1 в заданный пункт назначения будет передаваться по каналу SF. Все остальные маршруты будут посылаться с метрикой 300, которая, в свою очередь, больше метрики 250, посылаемой на маршрутизатор RTF. Тогда остальной входящий трафик будет передаваться по каналу NY.

Список фильтрации с номером 10 не допускает, чтобы AS3 стала транзитной.

Выражение ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 устанавливает маршрут по умолчанию в сеть

193.78.0.0/16.

Втаблице BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTA будут присутствовать следующие записи (см. листинг 12.15).

Листинг 12.15. Таблица BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTA

Нетрудно заметить, что маршрутизатор RTA "видит" только сети, принадлежащие

AS1 и ее клиенту — AS6 (исключая маршрут по умолчанию). Для сети 193.78.0.0./16, маршрут в которую является маршрутом по умолчанию, трафик будет пересылаться по каналу NY, так как этот маршрут имеет локальное предпочтение 250, Трафик в направлении AS1 и AS6 маршрутизатор RTA будет пересылать по каналу RTA-RTC (локальное предпочтение 300). Из таблицы IP-маршрутов на маршрутизаторе RTA, приведенной в листинге 12.16, видно, что на RTA устанавливается собственный маршрут по умолчанию в сеть 193.78.0.0/16, который пролегает через узел 172.16.1.2.

Листинг 12.16. Таблица IP-маршрутов на маршрутизаторе RTA

RTA#show ip route

Codes: С -- connected, S •- static, I •• IGRP, R - RIP, M - mobile, В -BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, 0 - OSPF, IA - OSPF inter area

N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 El - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2,

E- EGP i - IS-IS, LI •- IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2,

*- candidate default U -• per-user static route, о - ODR

Gateway of last resort is 193.78.0.0 to network 0.0.0.0

В192.68.10.0/24 [20/0] via 172.16.20.1, 00:07:34

В192.68.11.0/24 [20/0] via 172.16.20.1, 00:07:34

В192.68.40.0/24 [20/0] via 172.16.20.1, 00:07:34 172.16.0.0/16 is variably subnetted, 6 subnets, 3 masks

С172.16.2.254/32 is directly connected, LoopbackO

С172.16.220.0/24 is directly connected, EthernetO

С172.16.20.0/24 is directly connected, SerialO

0 172.16.10.0/24 [110/20] via 172.16.1.2, 01:39:52, Ethernetl С 172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernetl

О172.16.65.0/26 [110/20] via 172.16.1.2, 01:39:52, Ethernetl

S* 0.0.0.0/0 [1/0] via 193.78.0.0

В193.78.0.0/16 [2QQ/0] via 172.16.1.2, 00:03:07

Влистинге 12.17 приведена таблица BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTD.

Листинг 12.17. Таблица BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTD

Как видите, маршрутизатор RTD может получить доступ ко всем сетям в AS3 через прямой канал RTD-RTF, кроме сети, описываемой префиксом 172.16.220/24, доступ к которой можно получить по каналу RTC-RTA, так как ее метрика меньше (200).

Распределение нагрузки в BGP при работе по нескольким каналам

Прежде чем перейти к обсуждению вопросов распределения нагрузки, хотелось бы подчеркнуть, что в действительности все функции по коммутации пакетов, выполняемые маршрутизатором, полностью зависят от режима коммутации, который вы задаете в вашем оборудовании Cisco (CEF по пакетам, СЕР по пункту назначения, быстрая коммутация, ступенчатая коммутация и т.д.). Детальное обсуждение режимов коммутации не входит в круг вопросов, затрагиваемых в этой книге, однако о них следует помнить, приступая к распределению нагрузки. Дополнительную информацию о режимах коммутации в оборудовании компании Cisco вы можете найти в документации или в книге "Внутренняя архитектура программного обеспечения Cisco IOS" ("Inside Cisco IOS Software Architecture ").

Итак, давайте рассмотрим проблему распределения нагрузки. В обычных условиях, когда BGP-спикер принимает сведения об идентичных маршрутах от прилежащей AS, то выбирается и помещается в таблицу маршрутов только один лучший из них (обычно выбирается маршрут с наименьшим значением ROUTER_ID). Если в протоколе BGP разрешена работа по нескольким каналам, то в таблицу IP-маршрутов может включаться несколько маршрутов к одному пункту назначения (до шести маршрутов).

На рис. 12.5 показана реализация режима динамического распределения нагрузки для идентичных маршрутов, предлагаемая компанией Cisco.

Рис. 12.5. Автоматическое распределение нагрузки

Маршрутизатор RTA взаимодействует по протоколу EBGP в AS1 с маршрутизаторами RTC и RTD. Он получает идентичные сообщения об обновлении маршрутов в сети 192.68.11.0/24 и 192.68.40.0/24 по двум каналам. Вы можете настроить маршрутизатор RTA с помощью команды maximum-paths таким образом, чтобы он выполнял автоматическое распределение нагрузки между шестью каналами. Как видно из листинга 12.18, в нашем случае с помощью команды maximum-paths количество каналов установлено равным 2.

Листинг 12.18. Распределение нагрузки с помощью протокола IP (конфигурация маршрутизатора RTA)

ip as-path access-list 10 permit A$

Посмотрим теперь на таблицу BGP-маршрутов маршрутизатора RTA, которая представлена в листинге 12.19. В ней вы увидите, что теперь у RTA есть идентичная информация о маршрутах в 192.68.11.0/24 и 192.68.40.0/24. Как правило, в качестве наилучшего в протоколе BGP избирается один из маршрутов. Затем этот маршрут передается в таблицу IP-маршрутов.

Листинг 12.19. Таблица BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTA

С помощью команды maximum-paths BGP уведомляется о том, что для передачи трафика будут использоваться все идентичные маршруты из таблицы IP-маршрутов (до шести, в зависимости от заданной величины). Обратите внимание, что основным условием для подобных маршрутов является их принадлежность к одной AS.

В листинге 12.20 представлена таблица IP-маршрутов, в которой вы видите несколько маршрутов к одному пункту назначения. Посмотрите, как получены сведения о префиксах 192.68.11.0/24 и 192.68.40.0/24.

Листинг 12.20. Таблица IP-маршрутов на маршрутизаторе RTA

RTA#show ip route

Codes: С -- connected, S •- static, I •• IGRP, R - RIP, M - mobile, В -BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, 0 - OSPF, IA - OSPF inter area

N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 El - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2,

E- EGP i - IS-IS, LI •- IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2,

*- candidate default U -• per-user static route, о - ODR

Gateway of last resort is 193.78.0.0 to network 0.0.0.0

В192.68.11.0/24 [20/0] via 172.16.60.1, 00:03:20

[20/0] via 172.16.20.1, 00:03:18

В192.68.40.0/24 [20/0] via 172.16.60.1, 00:03:20

[20/0] via 172.16.20.1, 00:03:18 172.16.0.0/16 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks

С172.16.2.254/32 is directly connected, LoopbackO

С172.16.16.0/24 is directly connected, EthernetO

С172.16.20.0/24 is directly connected, SerialO

0 172.16.10.0/24 [110/20] via 172.16.1.2, 00:20:23, Ethernetl

С172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernetl

Если рассматривать узлы, взаимодействующие по протокоу IBGP, то маршрутизатор

neighbor 172.16.90.1 ebgp-multlhop 2 neighbor 172.16.90.1 update-source LoopbackO no auto-summary

ip route 172.16.90.1 255.255.255.255 172.16.20.1 ip route 172.16.90.1 255.255.255.255 172.16.60.1

Листинг 12.23. Распредепение нагрузки между двумя маршрутизаторами, которые совместно используют два канала связи (конфигурация маршрутшатора RTC)

В листинге 12.24 представлено, как теперь маршрутизатор RTA получает от RTC сведения о BGP-маршрутах. Это происходит через узел с адресом 172.16.90.1 (адрес петельного интерфейса). Обратите внимание, что адрес источника update-source сконфигурирован как параметр команды neighbor. Так устанавливается IP-адрес источника в TCP-соединении с заданным интерфейсом. Если он не определен, то для достижения взаимодействующего узла будет использоваться выходной интерфейс и узел разорвет соединение.

Листинг 12.24. Таблица BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTA

RTC# show ip bgp

В таблице маршрутов на маршрутизаторе RTA два статических маршрута позволяют вести работу по двум каналам для обеспечения доступа на узел 172.16.90.1 (листинг 12.25). Так что маршрутизатор будет распределять нагрузку между двумя каналами.

Листинг 12.25. Таблица IP-маршрутов на маршрутизаторе RTA

RTAftshow ip route

Codes: С - connected, S - static, I - IGRP, R -- RIP, M -- mobile, В -BGP D - EIGRP, EX - EIGRP external, 0 - OSPF, IA - OSPF inter area

N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2 El - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2,

E - EGP i •- IS-IS, LI - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, * - candidate default U - per-user static route, о - ODR

Gateway of last resort is not set

В192.68.11.0/24 [20/0] via 172.16.90.1, 00:00:41

172.16.0.0/16 is variably subnetted, 6 subnets, 2 masks

С172.16.2.254/32 is directly connected, LoopbackO

С172.16.60.0/24 is directly connected, EthernetO

С172.16.20.0/24 is directly connected, SerialO

0 172.16.10.0/24 [110/20] via 172.16.1.2, 02:17:34, Ethernetl

С172.16.1.0/24 is directly connected, Ethernetl

Отметим, что все рассмотренные варианты распределения нагрузки действительны только для исходящего трафика. Подобным образом нужно настроить маршрутизатор и с другой стороны. Мы обсудим эти вопросы в последующих разделах.

Подключение к различным провайдерам по нескольким каналам

Для случая, когда один клиент подключается к нескольким провайдерам, мы рассмотрим вариант маршрутизации, где сведения об обновлении маршрутов распространяются как с использованием маршрутизации по умолчанию, так и с использованием частичной и полной маршрутизации.

Рис. 12.7. Подключение к нескольким провайдерам (маршрутизация по умолчанию, основной и резервный каналы, полная и частичная маршрут изация)

На рис. 12.7 показана AS3, подключенная к двум провайдерам — AS1 и AS2. Они, в свою очередь, обмениваются маршрутной информацией и передают трафик в AS6, а также друг другу через точку обмена трафиком. Автономные системы AS6, AS2 и AS1 взаимодействуют с маршрутизатором RTE, который действует в этой схеме как сервер маршрутов, пропускающий только маршрутную информацию между этими тремя AS. В этом случае нужно установить следующие правила маршрутизации.

Вся информация о локальных маршрутах от AS1 должна поступать в AS3 только через канал SF. Вся остальная маршрутная информация из сети Internet должна приниматься через канал NY, который является основным.

В AS3 информация о маршруте по умолчанию от AS1 будет приниматься толь ко в случае выхода из строя канала NY.

В AS3 сеть 172.16.220.0/24 из внешнего мира может быть доступна по каналу SF, а сети 172.16.10.0/24 и 172.16.65.0/26 - по каналу NY.

Система AS3 не может быть транзитной для AS1 и AS2, т.е. ни при каких об стоятельствах AS1 не должна использовать AS3 для того, чтобы попасть в AS2.

Влистингах 12.26—12.29 показано, как реализовать эту схему маршрутизации. В листинге 12.26 представлена конфигурация маршрутизатора RTA.

Листинг 12.26. Подключение к нескольким провайдерам (конфигурация

маршрутизатора RTA): маршрутизация по умолчанию, основной и резервный каналы, полная и частичная маршрутизация

route-map PREPEND_PATH permit 10 match ip address 1

set as-path prepend 3

route-map PREPEND_PATH permit 20 match as-path 2

route-map ACCEPT_LOCAL permit 10 match as-path 1

На маршрутизаторе RTA используется карта маршрутов ACCEPT_LOCAL, которая позволяет принимать информацию о частичных маршрутах от AS1. Как видите, в карте маршрутов делается попытка выделить все маршруты, которые соответствуют выражению ^1 ?[0-9]*$, что, как уже отмечалось, позволяет принимать информацию о локальных маршрутах от AS1 и ее клиентов,

Для взаимодействия с маршрутизатором RTC на RTA используется карта маршрутов PREPEND_PATH, с помощью которой добавляются номера AS во все префиксы, передаваемые по каналу NY (такие как 172.16.10.0/24 и 172.16.65.0/26). Таким образом, эти префиксы будут иметь меньшую длину AS_PATH при передаче по каналу NY. Однако добавление значений в атрибут AS_PATH необходимо скоординировать с провайдером. Дело в том, что провайдер может устанавливать правила, согласно которым ваш префикс будет связан с маршрутной информацией. Например, в AS1 может быть установлено правило объявлять сведения о маршрутах в AS3 в NAP с помощью выражения А3, которое представляет AS_PATH, начинающийся с номера 3 и оканчивающийся номером 3. Так, если AS3 начнет посылать свой AS_PATH в виде 3 3 3 3, то провайдер будет отвергать маршруты с таким AS_PATH как не соответствующие правилам маршрутизации.

Обратите внимание, что в записи 20 в карте маршрутов PREPEND_PATH разрешается объявлять только локальные маршруты в AS3. Это достигается путем сопоставления локальных префиксов с пустым AS-PATH, который описывается нормальным

выражением Л$.

Точно так же в листинге 12.27 настраивается маршрутизатор RTF. Он должен анонсировать префиксы, поступающие через канал SF, по каналу NY с внесением дополнений в атрибут AS_PATH. Таким образом, трафик, входящий в эти сети, будет поступать по каналу SF (так как длина AS_PATH в этом случае будет меньшей).

Листинг 12.27. Подключение к нескольким провайдерам (конфигурация маршрутизатора RTF): маршрутизация по умолчанию, основной и резервный каналы, полная и частичная маршрутизация

router bgp 3

no synchronization

network 172.16.1.0 mask 255.255.255.0 network 172.16.10.0 mask 255.255.255.0 network 172.16.65.0 mask 255.255.255.192 network 172.16.220.0 mask 255.255.255.0 neighbor 172.16.2.254 remote-as 3 neighbor 172.16.2.254 next-hop-self neighbor 192.68.5.2 remote-as 2

neighbor 192.68.5.2 route-map PREPEND_PATH out no auto-summary

ip as-path access-list 2 permit A$ access-list 1 permit 172.16.220.0 0.0.0.255

route-map PREPEND_PATH permit 10 match ip address 1

set as-path prepend 3

route-map PREPEND_PATH permit 20 match as-path 2

Как видите, на маршрутизаторе RTF от AS2 принимаются все маршруты, а объявляются только локальные маршруты (^S) с дополнительным номером AS в AS_PATH для маршрута 172.16.220.0/24.

В листинге 12.28 приведена таблица BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTA.

Листинг 12.28. Таблица BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTA

Итак, маршрутизатор RTA получает маршрут по умолчанию (0.0.0.0) от RTC. Кроме этого он получает также сведения о локальных маршрутах AS1 (таких как 192.68.11.0/24) и может посылать трафик в эти сети непосредственно по каналу SF. Для всех остальных маршрутов маршрутизатор RTA будет использовать канал NY.

С другой стороны, входящий трафик должен следовать по кратчайшему пути. Из таблицы BGP-маршрутов на маршрутизаторе RTG, приведенной в листинге 12.29, показана