多種數(shù)據(jù)流量控制方法
網(wǎng)絡是信息化建設的一個基礎平臺，成功的信息化離不開一個好的網(wǎng)絡。
在人們的眼中，對“好網(wǎng)絡”往往有幾個基本標準，那就是看它能否在為企業(yè)提供辦公數(shù)據(jù)、語音、視訊業(yè)務綜合傳輸?shù)耐瑫r，保證視頻會議等關鍵業(yè)務的服務質(zhì)量;能否體現(xiàn)出高可靠性，設備和鏈路都不存在單點故障;能否實現(xiàn)良好的可擴展性，并隨著業(yè)務的不斷擴展，網(wǎng)絡可以實現(xiàn)平滑擴展;能否方便地實施運維管理，盡量采用簡便、成熟的技術，方便大多數(shù)技術人員維護。
數(shù)據(jù)流量不均，管理捉襟見肘
但是，還有一點是非常重要的，那就是看它能否為避免資源浪費和保證關鍵業(yè)務的服務質(zhì)量，使數(shù)據(jù)流量在廣域網(wǎng)鏈路中實現(xiàn)負載分擔，并且能夠讓網(wǎng)絡專線承載某些業(yè)務。這一點更加重要，往往在網(wǎng)絡規(guī)劃和實施過程中，不被人們所關注，以至在對網(wǎng)絡的運維管理中顯得捉襟見肘。
一般的大型企業(yè)網(wǎng)絡，通常會有總部、區(qū)域中心和地區(qū)公司三級之分。企業(yè)網(wǎng)絡的總部，通常會設置在企業(yè)的總部，下屬若干個區(qū)域中心，各個區(qū)域中心下連若干家不等的地區(qū)公司，形成一個三級樹狀冗余網(wǎng)絡拓撲結構。
在網(wǎng)絡連接方式上，往往會有這樣一種做法：總部路由器分別通過不同運營商的不同帶寬專線連接到區(qū)域核心，區(qū)域核心路由器同樣通過不同運營商公司專線連接各地區(qū)公司。如圖1所示，假設電信運營商分別為A和B，總部到區(qū)域中心采用電信運營商A的20M專線，采用電信運營商B的10M專線;區(qū)域核心同樣采用兩家電信運營商專線以4M～8M不等的帶寬連接各地區(qū)公司。
由于從地區(qū)公司到企業(yè)總部都有業(yè)務流量，電信運營商A和B專線網(wǎng)絡需要同時分擔業(yè)務流量，并且互為備份。專線A承載ERP、Web等流量比較大，但是時延不敏感業(yè)務;專線B承載視頻、語音等流量不是很大，但對時延要求比較敏感的業(yè)務，要求上下流量對稱，如圖2所示。
對于網(wǎng)絡流量控制方式可以有多種選擇，但是流量工程、策略路由、修正后的IGP(內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議)和BGP(邊界網(wǎng)關協(xié)議)是在網(wǎng)絡實施中，幾種常見的方式。
圖1 大型企業(yè)三級樹狀冗余網(wǎng)絡拓撲結構圖
“可控的交通系統(tǒng)”
流量工程指的是在復雜的網(wǎng)絡環(huán)境中，控制不同的業(yè)務流走不同的路徑，關鍵的業(yè)務走可靠的路徑并保證服務質(zhì)量，并且在某段網(wǎng)絡擁塞的情況下，動態(tài)調(diào)整路由，整個網(wǎng)絡如同一個“可控的城市交通系統(tǒng)”。
流量工程理念在上世紀90年代末提出，最初起源于互聯(lián)網(wǎng)。其原理是在MPLS環(huán)境中，充分利用標簽交換系統(tǒng)來為不同的業(yè)務流著色，通過LDP來傳遞LSP中間鏈路網(wǎng)絡狀態(tài)，不同顏色的業(yè)務流，根據(jù)不同的網(wǎng)絡中間狀態(tài)，動態(tài)地在網(wǎng)絡中間傳遞，并且LSP能夠傳遞RSVP網(wǎng)絡控制信令，因此可以實現(xiàn)端到端的QoS或Diff-Service服務。
應該說，流量工程早就該進入主流應用階段了。但可惜的是，國內(nèi)電信部門互聯(lián)網(wǎng)采用流量工程的寥寥無幾，行業(yè)和企業(yè)網(wǎng)中應用更是一片空白。究其原因，實際網(wǎng)絡環(huán)境達不到其要求的理想環(huán)境，實施復雜。#p#
策略路由力不從心
在大型企業(yè)中，應用系統(tǒng)眾多，包括ERP、CRM、視頻、Web瀏覽、E-mail收發(fā)、語音等，對于廣域網(wǎng)的兩條鏈路，如果不想讓OSPF或ISIS選路時只確定一條路由，而使另外一條路由空閑，可以采用策略路由將部分業(yè)務分流到一條廣域網(wǎng)專線上，再將另外一些業(yè)務分流到另外一條廣域網(wǎng)專線上。
策略路由實現(xiàn)方案是在總部核心路由器A、B局域網(wǎng)端口、區(qū)域中心核心路由器C、D局域網(wǎng)端口、地區(qū)公司路由器E、F局域網(wǎng)端口設置策略路由，指定某些業(yè)務網(wǎng)段流量上行時經(jīng)過哪些鏈路，在主鏈路故障的情況下，路由會自動迂回到另外一條鏈路。
策略路由控制流量靈活方便，但需要從地區(qū)公司接入路由器、區(qū)域中心、核心路由器都進行配置，分別根據(jù)不同的業(yè)務流進行控制，實施配置工作量大，誤操作可能會出現(xiàn)環(huán)路，對于MSTP專線，不能感知遠端鏈路狀態(tài)故障，可操作性不強。
對于大型企業(yè)網(wǎng)絡來講，策略路由顯然力不從心。
IGP“修正主義”
IGP(內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議)處于主流應用的OSPF/ISIS，只能選擇一條算法最優(yōu)的路由，并不能感知到路由中某段網(wǎng)絡是否擁塞。也就是說，在冗余網(wǎng)絡結構中，即使有一條高帶寬的路由已經(jīng)很擁塞，而另一條次優(yōu)的路徑還處于空閑狀態(tài)，要實現(xiàn)流量在不同鏈路負載均衡，需要從某節(jié)點路由器到某網(wǎng)段有多條等值路由，然后路由器采用逐包或逐流方式，將流量在不同路由上進行負載分擔。
具體而言，由于區(qū)域中心同總部核心間分別采用20M和10M帶寬路由，因此IGP本身無法解決流量負載分擔問題。
IGP的缺陷固然有其歷史原因，就如IPv4有很多不足之處一樣。但是，后來人們沒有忘記思考和創(chuàng)新，糾正其缺點，不斷完善之，使之能夠感知到鏈路擁塞狀態(tài)，作為其功能的擴展。
BGP優(yōu)選“10條路”
BGP(邊界網(wǎng)關協(xié)議)是從互聯(lián)網(wǎng)中歷練出來的老江湖，原來是專門用來為大型網(wǎng)絡自治域之間選路用的。
在Internet上BGP的功能是將全球范圍的互聯(lián)網(wǎng)切分成很多個自治域，各自治域內(nèi)存在域內(nèi)細節(jié)路由，為了減少路由數(shù)量，域間傳遞域內(nèi)聚合后的粗塊路由，域間會存在復雜冗余連接，因此如何控制域間路由負載分擔和流量對稱，成為BGP需要解決的問題。
那么，BGP選路的原則是什么呢?它有“10條路”可優(yōu)選：首先丟棄下一跳不可達的路由;優(yōu)選最大衡重的路由;優(yōu)選最高本地優(yōu)先級的路由;優(yōu)選本路由器始發(fā)的路由;優(yōu)選經(jīng)過AS(AS-path)最少的路由;優(yōu)選起點類型最低的路由;優(yōu)選MED值最低的路由;優(yōu)選從外部BGP學來的路由;優(yōu)選AS內(nèi)部最短路徑可到達的路由;優(yōu)選BGP ID最低路由器發(fā)布的路由。
在大型企業(yè)里，為了提高路由的穩(wěn)定性，減少路由震蕩，采用BGP承載用戶路由，整個企業(yè)網(wǎng)匯聚層以上路由器都運行BGP協(xié)議，BGP和IGP是分不開的。IGP負責承載AS內(nèi)部路由器回環(huán)和端口鏈路網(wǎng)段路由，確保BGP路由中下一跳屬性的可達性。
BGP控制路由的特點是在地區(qū)公司路由器上，在業(yè)務路由引入到BGP當初，設置某些業(yè)務網(wǎng)段的BGP本地優(yōu)先級較高，另外一些業(yè)務網(wǎng)段本地優(yōu)先級較低。由于地區(qū)公司設置兩臺路由器，在另外一臺路由器上設置業(yè)務網(wǎng)段本地優(yōu)先級恰好相反，以此來達到流量在地區(qū)公司和區(qū)域核心之間負載分擔并且互為備份。#p#
單域好?還是多域好?
對于區(qū)域核心和總部核心之間路由控制，有單域和多域之分。
就單域來講，對于總部和區(qū)域?qū)儆谕粋€自治域情況，需要根據(jù)不同的業(yè)務網(wǎng)段路由，設置不同的本地優(yōu)先級。為了有效地識別不同業(yè)務網(wǎng)段，需要通過BGP標記屬性來區(qū)分，而非具體網(wǎng)段路由。因此在地區(qū)公司將路由引入到BGP時，同時設置社區(qū)屬性，不同的社區(qū)屬性表示不同的業(yè)務網(wǎng)段。
就多域來講，總部核心路由器和區(qū)域核心路由器之間屬于等值的外部BGP，本地優(yōu)先級屬性值不會傳給等值的外部BGP,但社區(qū)值回傳遞到相鄰AS，因此總部到區(qū)域的下行路由，可以根據(jù)不同的社區(qū)屬性在總部AS內(nèi)設置不同本地優(yōu)先級，以此來達到控制路由的目的。
單域或多域BGP實現(xiàn)流量控制方案各有所長。單域?qū)嵤┻\維比較簡單，但路由策略控制需要RR逐級改變下一跳，相對于多域顯得比較復雜，因此適合于網(wǎng)絡規(guī)模不是很大，路由策略要求不多場合。多域方案控制靈活方便，擴展性強，但運維略顯復雜，因此適合在網(wǎng)絡規(guī)模很大，策略要求較多的場合。
路由策略具體實現(xiàn)方案，根據(jù)具體情況而定，沒有嚴格的方案，最適合的是最好的。另外，除采用BGP策略外，還可以結合IGP來實現(xiàn)，IGP負責BGP下一跳回環(huán)地址可達，如果廣域網(wǎng)帶寬等值，并且不嚴格要求路由走向的前提下，可以通過IGP選路來自動實現(xiàn)流量負載分擔。
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