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双点双向重分布

发表于 更新于 | 字数： 2.8k

写在前面

不同的路由网络之间互联的时候，需要相互导入对方的路由完成路由重分布。进行双向重分布的路由器就显得格外重要，存在单点故障隐患，可通过双点双向重分布来解决这个问题。

拓扑描述

双点双向重分布拓扑如下:

左边的区域运行rip，右边的区域运行ospf，在R2、R4上做双向重分布，最终效果：在R1上到3.3.3.3有两个下一跳，在R3上到1.1.1.1上有两个下一跳。

配置

接口ip及动态路由协议配置

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R1：
interface Loopback0
 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
!
interface Ethernet0/0
 ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
!
interface Ethernet0/1
 ip address 14.1.1.1 255.255.255.0

 router rip
 version 2                          // 使用rip version2版本，version1只能使用有类别的ip
 network 1.0.0.0
 network 12.0.0.0
 network 14.0.0.0
 no auto-summary                    // rip默认开启路由汇聚，将其关闭
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R2:
interface Loopback0
 ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
 ip ospf 110 area 0
!
interface Ethernet0/0
 ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
!
interface Ethernet0/1
 ip address 23.1.1.2 255.255.255.0
 ip ospf 110 area 0                             // eth0/1参加ospf110的计算
！
router ospf 110
!
router rip
 version 2
 network 12.0.0.0
 no auto-summary
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R4：
interface Loopback0
 ip address 4.4.4.4 255.255.255.255
 ip ospf 110 area 0
!
interface Ethernet0/0
 ip address 14.1.1.4 255.255.255.0
!
interface Ethernet0/1
 ip address 34.1.1.3 255.255.255.0
 ip ospf 110 area 0
!
router ospf 110
!
router rip
 version 2
 network 14.0.0.0
 no auto-summary                                 // 配置和R2基本一致
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R3：
interface Loopback0
 ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
 ip ospf 110 area 0
!
interface Ethernet0/0
 ip address 23.1.1.3 255.255.255.0
 ip ospf 110 area 0
!
interface Ethernet0/1
 ip address 34.1.1.3 255.255.255.0
 ip ospf 110 area 0                         // R3的接口全部加入ospf110的计算
!
router ospf 110

配置完成之后产看一些状态，看结果是不是符合预期。在R2，R4上应该通过rip学到1.1.1.1的路由：

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R2#show ip route | include 1.1.1.1
R        1.1.1.1 [120/1] via 12.1.1.1, 00:00:20, Ethernet0/0

R4#show ip route | include 1.1.1.1
R        1.1.1.1 [120/1] via 14.1.1.1, 00:00:16, Ethernet0/0

在R2，R4上面应该通过ospf学到3.3.3.3的路由：

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R2#show ip route | include 3.3.3.3
O        3.3.3.3 [110/11] via 23.1.1.3, 00:08:19, Ethernet0/1

R4#show ip route | include 3.3.3.3
O        3.3.3.3 [110/11] via 34.1.1.3, 00:06:15, Ethernet0/1

此时没有做重分布，所以R1上没有到3.3.3.3的路由， R3上也没有到1.1.1.1的路由。

重分布配置

现在R2上做双向重分布：

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R2(config)#router ospf 110
R2(config-router)#redistribute rip subnets              // 在ospf中引入rip的路由，注意指定subnets选项

R2(config)#router rip
R2(config-router)#redistribute ospf 110 metric 3        // 在rip中引入ospf的路由，注意指定metric值，否则是无穷大

此时就完成了拓扑中的单点双向重分布。分别检查R1和R3上的路由表：

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R1#show ip route | begin 1.1.1.1
C        1.1.1.1 is directly connected, Loopback0
      2.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
R        2.2.2.2 [120/3] via 12.1.1.2, 00:00:03, Ethernet0/0
      3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
R        3.3.3.3 [120/3] via 12.1.1.2, 00:00:03, Ethernet0/0
      4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
R        4.4.4.4 [120/3] via 12.1.1.2, 00:00:03, Ethernet0/0
      12.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        12.1.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
L        12.1.1.1/32 is directly connected, Ethernet0/0
      14.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        14.1.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/1
L        14.1.1.1/32 is directly connected, Ethernet0/1
      23.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
R        23.1.1.0 [120/3] via 12.1.1.2, 00:00:03, Ethernet0/0
      34.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
R        34.1.1.0 [120/3] via 12.1.1.2, 00:00:03, Ethernet0/0

可以发现R1通过rip学到了3.3.3.3的路由，并且右边ospf区域内的路由全部是通过eth0到R2，符合预期。

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R3#show ip route | begin 1.1.1.1
O E2     1.1.1.1 [110/20] via 23.1.1.2, 00:08:22, Ethernet0/0
      2.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O        2.2.2.2 [110/11] via 23.1.1.2, 00:19:29, Ethernet0/0
      3.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
C        3.3.3.3 is directly connected, Loopback0
      4.0.0.0/32 is subnetted, 1 subnets
O        4.4.4.4 [110/11] via 34.1.1.4, 00:16:58, Ethernet0/1
      12.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2     12.1.1.0 [110/20] via 23.1.1.2, 00:08:22, Ethernet0/0
      14.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
O E2     14.1.1.0 [110/20] via 23.1.1.2, 00:08:22, Ethernet0/0
      23.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        23.1.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/0
L        23.1.1.3/32 is directly connected, Ethernet0/0
      34.0.0.0/8 is variably subnetted, 2 subnets, 2 masks
C        34.1.1.0/24 is directly connected, Ethernet0/1
L        34.1.1.3/32 is directly connected, Ethernet0/1

可以发现R3通过ospf学到了1.1.1.1的路由，并且左边rip区域内的路由全部是通过eth0到R2，符合预期。ping测试：

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R3#ping 1.1.1.1 source 3.3.3.3
Type escape sequence to abort.
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 1.1.1.1, timeout is 2 seconds:
Packet sent with a source address of 3.3.3.3 
!!!!!
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1/1/1 ms
R3#                                                                 // 1.1.1.1和3.3.3.3之间是通的，符合预期

检查一下R4的路由表：

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R4#show ip route | include 34.1.1.3
O E2     1.1.1.1 [110/20] via 34.1.1.3, 00:18:13, Ethernet0/1           //   ***
O        2.2.2.2 [110/21] via 34.1.1.3, 00:26:51, Ethernet0/1
O        3.3.3.3 [110/11] via 34.1.1.3, 00:26:51, Ethernet0/1
O E2     12.1.1.0 [110/20] via 34.1.1.3, 00:18:13, Ethernet0/1          // ***
O        23.1.1.0 [110/20] via 34.1.1.3, 00:26:51, Ethernet0/1

发现原本在通过rip学习到的两条路由1.1.1.1和12.1.1.0现在是通过ospf学到的，并且是E2的标记。原因如图示：

以1.1.1.1路由为例，R4会在两个方向学到该路由。红线部分是通过rip学习到的，ad值是120. 蓝线部分是rip重定向到ospf区域学到，ad值是110.
对于相同的prefix，通过不同路由协议学到，选ad值小的，所以R4到1.1.1.1的下一跳是R3，很明显，这是一条次优路径。同理12.1.1.0网段路由也是如此。

R4通过收到type5的LSA学到充rip中重定向的路由，所以修改下外部路由的ad值就可以避免这个问题

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R4(config-router)#distance ospf external 121            // 改成比rip ad大即可

再次查看R4的路由

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R4#show ip route | include 14.1.1.1
R        1.1.1.1 [120/1] via 14.1.1.1, 00:00:18, Ethernet0/0
R        12.1.1.0 [120/1] via 14.1.1.1, 00:00:18, Ethernet0/0

发现次优路径的问题已经没有了。

双点双向重分布

本次实验要点是双点双向重分布，之前只是在R2单点上进行重分布，现在在R4上也执行重分布操作, 配置与R2上一致。

需要注意的是，现在R2也会遇到之前R4的次优路径的问题，因为现在R2也会从rip和ospf两个域收到1.1.1.1的路由，所以同样需要在ospf中修改外部路由ad值。分别查看R1和R3上的路由：

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R1#show ip route | begin 3.3.3.3
R        3.3.3.3 [120/3] via 14.1.1.4, 00:00:22, Ethernet0/1
                 [120/3] via 12.1.1.2, 00:00:26, Ethernet0/0
// R1分别学到从R2、R4重分布过来的3.3.3.3的路由，形成ecmp

R3#show ip route | begin 1.1.1.1
O E2     1.1.1.1 [110/20] via 34.1.1.4, 00:06:13, Ethernet0/1
                 [110/20] via 23.1.1.2, 00:04:31, Ethernet0/0
// R3上分别学到从R2、R4重分布过来的1.1.1.1的路由，形成ecmp

完全符合预期。

路由标记解决路由回馈的问题

以本实验为例，R2上在ospf中引入的rip路由，某些情况下，R4上会将这部分路由从重分布到rip。rip中没有邻居的概念，将R1的eth1 shutdown之后，在R4上：

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R4#clear ip route *                // 刷新R4上的路由表

R4#show ip route | include 1.1.1.1
O E2     1.1.1.1 [121/20] via 34.1.1.3, 00:04:34, Ethernet0/1     // 此时1.1.1.1的路由是从ospf学到的(R2上rip重分布到ospf中)

在R2的eth1上抓包如下：

可以发现R4将本属于rip路由域中1.1.1.1和12.1.1.0这两条路由重新发回到了rip，这会引起路由环路的风险。

通过路由标记可以解决这个问题。本质是本路由域从别的路由域中学到的路由不会再重新分发回去(自己发出的自己不再接收)。实际操作是：

  1. 当从别的路由域引入路由的时候，给这些路由打上标记
  2. 将本路由域中的路由重分布出去的时候，不分布这些有标记的路由

接着上面的实验，R2上ospf中引入的rip路由打上标记

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R2(config)#router ospf 110
R2(config-router)#redistribute rip subnets tag 120

在R4上查看ospf中带有tag的路由：

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R4#show ip ospf database | include 120
1.1.1.1         2.2.2.2         704         0x80000003 0x00F128 120
12.1.1.0        2.2.2.2         704         0x80000003 0x006CA3 120

R4上在rip中引入ospf路由时过滤这些带有tag的路由：

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route-map otr deny 5                      // 常见route-map ospf two rip，deny
 match tag 120                            // tag为120的路由全部deny
!
route-map otr permit 10                   //允许不带tag 120的路由通过

router rip
 redistribute ospf 110 metric 3 route-map otr               // 在rip中引入ospf的路由时使能该route-map

等待拓扑收敛后再次抓包查看：

由于是双点双向重分布，所以需要在4个redistribute的点上分别打tag和使能对应的route-map，这里不做重复操作。

简单总结

本实验的关键是AD值的理解。双点双向重分布中有以下几个关键点：

  1. 次优路径。高AD向低AD重分布时产生次优路径。R2重分布后，R4到1.1.1.1是次优路径。
  2. 重分布失败。重分布的本质：在重分布路由表中一定要有对应路由协议的路由。R2重分布后，R4的路由表中没有rip 1.1.1.1的路由，r4自然无法将1.1.1.1从rip重分布到ospf，此时R3上到1.1.1.1的下一跳只有R2.
  3. 路由回馈(路由倒灌)：当一个协议的路由重分布进另一个协议后，如果不做任何控制，在双点双向的场景中，源自于该协议的路由很可能被重新分布回去，就会有环路风险。

本质就是路由重分布之后，边界路由器可能从不同的路由域中收到相同prefix的路由，ad值小的下发到路由表，此时可能造成次优路径等问题。