ospf 如何实现负载均担？

Posted 2023-05-11

对于Cisco路由器，OSPF能且只能支持多路径等价负载均衡（只有EIGRP是支持非等价的，其他路由协议都不支持），需要满足以下条件
1. 通过ospf学到了多条指向同一地址的路由
2. 通过命令maximum-path设定允许使用的路由负载均衡条数
3. 这些路由的cost必须完全相等
完成之后通过show ip route显示负载均衡表项即可验证

一般情况下很难确保所有的路由cost相等，所以需要了解网络拓扑后，使用ip ospf cost xxx 命令手工设定，来使这些不同的路由的cost值相同，从而实现ospf的路由负载均衡

路由协议的负载均衡为的就是让更多路径参与流量转发，并能够基于具体要求实现不同的负载均衡方式，针对的就是生产流量 参考技术A OSPF只能实现等价负载。就是你show ip route 的时候能够看到两个下一跳，就是OSPF的负载均衡。

配置OSPF负载分担示例

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组网图形

图1 配置OSPF负载分担组网图

OSPF负载分担简介

等价负载分担ECMP（Equal-CostMultiple Path），是指在两个网络节点之间同时存在多条路径时，节点间的流量在多条路径上平均分摊。负载分担的作用是减轻每条路径的流量压力，增强网络健壮性。当到达同一目的地存在同一路由协议发现的多条路由时，且这几条路由的开销值也相同，那么就满足负载分担的条件。当实现负载分担时，路由器根据五元组（源地址、目的地址、源端口、目的端口、协议）进行转发，当五元组相同时，路由器总是选择与上一次相同的下一跳地址发送报文。当五元组不同时，路由器会选取相对空闲的路径进行转发。

在OSPF网络中，有时候两个网元之间会存在多条等价路径，而单条路径又很难承担全部的业务流量，此时用户一般希望多条路径平均分摊所有的业务流量，这样既能提高网络的可靠性，又能提高资源的利用率，这种情况下可以考虑配置OSPF负载分担。

配置注意事项

· 通过maximumload-balancing命令配置进行负载分担的等价路由的最大数量。

· 如果需要取消负载分担，可以将等价路由的最大数量设置为1。

组网需求

如图1所示，OSPF网络中有四台交换机，同属于区域0。要求配置负载分担，使得SwitchA流量，可以分别通过SwitchB和SwitchC送到SwitchD。

说明：

请确保该场景下互联接口的STP处于未使能状态。因为在使能STP的环形网络中，如果用交换机的VLANIF接口构建三层网络，会导致某个端口被阻塞，从而导致三层业务不能正常运行。

配置思路

采用如下的思路配置OSPF的负载分担：

1. 在各交换机上配置OSPF基本功能，实现OSPF网络的基本互通。

2. 在SwitchA配置负载分担，实现负载均衡的目的。

操作步骤

1. 配置各接口所属VLAN

配置SwitchA。SwitchB、SwitchC和SwitchD的配置与SwitchA类似。

<HUAWEI>system-view

[HUAWEI] sysnameSwitchA

[SwitchA] vlanbatch 10 20 50

[SwitchA]interface gigabitethernet 1/0/1

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1]port link-type trunk

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1]port trunk allow-pass vlan 10

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/1]quit

[SwitchA]interface gigabitethernet 1/0/2

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2]port link-type trunk

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2]port trunk allow-pass vlan 20

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/2]quit

[SwitchA]interface gigabitethernet 1/0/3

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3]port link-type trunk

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3]port trunk allow-pass vlan 50

[SwitchA-GigabitEthernet1/0/3]quit

2. 配置各VLANIF接口的IP地址

配置SwitchA。SwitchB、SwitchC和SwitchD的配置与SwitchA类似。

[SwitchA] interfacevlanif 10

[SwitchA-Vlanif10] ipaddress 10.1.1.1 24

[SwitchA-Vlanif10] quit

[SwitchA] interfacevlanif 20

[SwitchA-Vlanif20] ipaddress 10.1.2.1 24

[SwitchA-Vlanif20] quit

[SwitchA] interfacevlanif 50

[SwitchA-Vlanif50] ipaddress 172.16.1.1 24

[SwitchA-Vlanif50] quit

3. 配置OSPF基本功能

配置SwitchA。

[SwitchA] ospf 1router-id 10.10.10.1

[SwitchA-ospf-1] area0

[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.16.1.0 0.0.0.255

[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.1.0 0.0.0.255

[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.2.0 0.0.0.255

[SwitchA-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

[SwitchA-ospf-1] quit

配置SwitchB。

[SwitchB] ospf 1router-id 10.10.10.2

[SwitchB-ospf-1] area0

[SwitchB-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.1.0 0.0.0.255

[SwitchB-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.0.0 0.0.0.255

[SwitchB-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

[SwitchB-ospf-1] quit

配置SwitchC。

[SwitchC] ospf 1router-id 10.10.10.3

[SwitchC-ospf-1] area0

[SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.1.2.0 0.0.0.255

[SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255

[SwitchC-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

[SwitchC-ospf-1] quit

配置SwitchD。

[SwitchD] ospf 1router-id 10.10.10.4

[SwitchD-ospf-1] area0

[SwitchD-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.0.0 0.0.0.255

[SwitchD-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.1.0 0.0.0.255

[SwitchD-ospf-1-area-0.0.0.0]network 172.17.1.0 0.0.0.255

[SwitchD-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

[SwitchD-ospf-1] quit

查看SwitchA的路由表。

[SwitchA] displayip routing-table

Route Flags: R -relay, D - download to fib

---

Routing Tables:Public

     Destinations : 11       Routes : 12

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

   10.1.1.0/24  Direct 0    0           D  10.1.1.1        Vlanif10

   10.1.1.1/32  Direct 0    0           D  127.0.0.1       Vlanif10

   10.1.2.0/24  Direct 0    0           D  10.1.2.1        Vlanif20

   10.1.2.1/32  Direct 0    0           D  127.0.0.1       Vlanif20

  127.0.0.0/8   Direct 0    0           D  127.0.0.1       InLoopBack0

  127.0.0.1/32  Direct 0    0           D  127.0.0.1       InLoopBack0

 172.16.1.0/24  Direct 0    0           D  172.16.1.1      Vlanif50

 172.16.1.1/32  Direct 0    0           D  127.0.0.1       Vlanif50

 172.17.1.0/24  OSPF   10   3           D  10.1.2.2        Vlanif20

                OSPF    10  3           D   10.1.1.2        Vlanif10

192.168.0.0/24  OSPF   10   2           D  10.1.1.2        Vlanif10

192.168.1.0/24  OSPF   10   2           D  10.1.2.2        Vlanif20

从路由表可以看出，由于框式交换机等价路由最大数量为16，盒式交换机等价路由最大数量为8，因此SwitchA的两个下一跳10.1.1.2（SwitchB）和10.1.2.2（SwitchC）均成为有效路由。

4. 在SwitchA上配置等价路由优先级

如果不希望SwitchB和SwitchC形成负载分担，可以配置等价路由优先级，指定下一跳。

[SwitchA] ospf 1

[SwitchA-ospf-1] nexthop10.1.2.2 weight 1 //通过weight参数设置等价路由的优先级，缺省情况下weight的取值是255，数值越小优先级越高。

[SwitchA-ospf-1] quit

查看SwitchA的路由表

[SwitchA] displayip routing-table

Route Flags: R -relay, D - download to fib

---

Routing Tables:Public

     Destinations : 11       Routes : 11

Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface

   10.1.1.0/24  Direct 0    0           D  10.1.1.1        Vlanif10

   10.1.1.1/32  Direct 0    0           D  127.0.0.1       Vlanif10

   10.1.2.0/24  Direct 0    0           D  10.1.2.1        Vlanif20

   10.1.2.1/32  Direct 0    0           D  127.0.0.1       Vlanif20

  127.0.0.0/8   Direct 0    0           D  127.0.0.1       InLoopBack0

  127.0.0.1/32  Direct 0    0           D  127.0.0.1       InLoopBack0

 172.16.1.0/24  Direct 0    0           D  172.16.1.1      Vlanif50

 172.16.1.1/32  Direct 0    0           D  127.0.0.1       Vlanif50

 172.17.1.0/24  OSPF   10   3           D  10.1.2.2        Vlanif20

192.168.0.0/24  OSPF   10   2           D  10.1.1.2        Vlanif10

192.168.1.0/24  OSPF   10   2           D  10.1.2.2        Vlanif20

从路由表中可以看出，当配置等价路由的优先级后，由于下一跳为10.1.2.2（SwitchC）的优先级（权值为1）高于下一跳为10.1.1.2（SwitchB）的优先级，所以OSPF优先选择下一跳为10.1.2.2为唯一最优路由。

配置文件

· SwitchA的配置文件

#

sysname SwitchA

#

vlan batch 10 20 50

#

interface Vlanif10

ip address 10.1.1.1 255.255.255.0

#

interface Vlanif20

ip address 10.1.2.1 255.255.255.0

#

interface Vlanif50

ip address 172.16.1.1 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet1/0/1

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 10

#

interface GigabitEthernet1/0/2

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 20

#

interface GigabitEthernet1/0/3

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 50

#

ospf 1 router-id10.10.10.1

nexthop 10.1.2.2 weight 1

area 0.0.0.0

network 10.1.1.0 0.0.0.255

network 10.1.2.0 0.0.0.255

network 172.16.1.0 0.0.0.255

#

return

· SwitchB的配置文件

#

sysname SwitchB

#

vlan batch 10 30

#

interface Vlanif10

ip address 10.1.1.2 255.255.255.0

#

interface Vlanif30

ip address 192.168.0.1 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet1/0/1

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 10

#

interface GigabitEthernet1/0/2

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 30

#

ospf 1 router-id10.10.10.2

area 0.0.0.0

network 10.1.1.0 0.0.0.255

network 192.168.0.0 0.0.0.255

#

return

· SwitchC的配置文件

#

sysname SwitchC

#

vlan batch 20 40

#

interface Vlanif20

ip address 10.1.2.2 255.255.255.0

#

interface Vlanif40

ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet1/0/1

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 20

#

interface GigabitEthernet1/0/2

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 40

#

ospf 1 router-id10.10.10.3

area 0.0.0.0

network 10.1.2.0 0.0.0.255

network 192.168.1.0 0.0.0.255

#

return

· SwitchD的配置文件

#

sysname SwitchD

#

vlan batch 30 40 60

#

interface Vlanif30

ip address 192.168.0.2 255.255.255.0

#

interface Vlanif40

ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

#

interface Vlanif60

ip address 172.17.1.1 255.255.255.0

#

interface GigabitEthernet1/0/1

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 30

#

interface GigabitEthernet1/0/2

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 40

#

interface GigabitEthernet1/0/3

port link-type trunk

port trunk allow-pass vlan 60

#

ospf 1 router-id10.10.10.4

area 0.0.0.0

network 172.17.1.0 0.0.0.255

network 192.168.0.0 0.0.0.255

network 192.168.1.0 0.0.0.255

#

return

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