H3C--策略路由以及IRF2
Posted
tags:
篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了H3C--策略路由以及IRF2相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
策略路由的概念
是一种依据用户制定的策略进行路由选择的机制
在路由表已经产生的情况下，不按照路由表进行转发，而是根据需要，依照某种策略改变其转发路径的方法
IP单播策略路由的配置步骤
创建策略Route-policy
定义Route-policy的if-match子句
定义Route-policy的apply子句
使能/禁止本地策略路由
使能/禁止接口策略路由
acl number 2001 //基本acl，2000-2999
rule 0 permit source 192.168.2.0 0.0.0.255
rule 5 permit source 192.168.3.0 0.0.0.255
Rule 10 deny
interface Ethernet0/0
port link-mode route
description link_to_TEL
nat outbound 2001
ip address 202.202.202.2 255.255.255.252
interface Ethernet0/1
port link-mode route
description link_to_EDU
nat outbound 2001
ip address 200.200.200.2 255.255.255.248
aclnumber 2001的作用是将内网的似有地址网段做NAT转化，加入其中的网段才允许做NAT转化。
电信出口的E0/0和教育网的出口E0/1都配置有nat outbound 2001，其作用是配置访问控制列表和接口地址关联，实现直接使用借口的IP地址作为转换后的报文源地址。
NAT Server
interface Ethernet0/1
nat server protocol tcp global 200.200.200.2 www inside 192.168.3.250 www
作用是内网地址192.168.3.250对外提供www服务对应的公网地址是200.200.200.2，即内网访问200.200.200.2的www服务时自动定向到内网的192.168.3.250提供的www服务。
策略路由配置
acl number 3000 //高级ACL3000-3999
rule 0 permit ip source 192.168.3.0 0.0.0.255 //抓取192.168.3.0/24网段的数据流
policy-based-route a1 permit node 10 //配置策略路由
if-match acl 3000 //如果匹配acl 3000
apply ip-address next-hop 200.200.200.1 //则执行词操作吓一跳指向200.2000.200.1 而默认情况下，吓一跳是202.202.202.1，因配置两条默认路由优先级不同
policy-based-route a1 permit node 20 //空节放行其他未匹配的数据流
interface Vlan-interfacel
ip add 192.168.1.1 255.255.255.252
ip policy-based-route a1 //在此接口下应用策略路由，因为需要做的策略路由的数据包都是从这个接口下转发过来的
IRF2.0概述
IRF（intelligesilient framework，智能弹性架构）是H3C自主研发的硬件虚拟化技术。它的核心思想是将多台设备通过IRF物理端口连接在一起，进行必要的配置后，虚拟化成一台“分布式设备”。使用这种虚拟化技术可以集合多台设备的硬件资源和软件处理能力，实现多台设备的协同工作，统一管理和不间断维护。
目前的IRF2.0是一种将多个设备虚拟为单一设备使用的通用虚拟化技术，此技术已经应用于高、中、低端多个系列的交换机设备，通过IRF2.0技术形成的虚拟设备具有更高的扩展性、可靠性及性能。
2、IRF的优点
1）简化管理。IRF形成之后，用户通过任意成员设备的任意端口都可以登录IRF系统，对IRF内所有成员设备进行统一管理。
2）高可高性。IRF的高可靠性体现在多个方面。例如：IRF由多台成员设备组成，master设备负责IRF的运行、管理和维护，slave设备在作为备份的同时也可以处理业务。一旦master设备故障，系统会迅速自动选举新的master，以保证业务不中断，从而实现了设备的1：N备份；此外成员设备之间的IRF链路支持聚合功能，IRF和上、下层设备之间的物理链路也支持聚合功能，多条链路之间可以互为备份也可以进行负载分担，从而进一步提高IRF的可靠性。
3）强大的网络扩展能力。通过增加成员设备，可以轻松自如地扩展IRF的端口数、带宽，因为各成员设备都有CPU，能够独立处理协议报文及进行报文转发，所以IRF还能够轻松自如地扩展处理能力。
3、IRF基本概念
1）角色。IRF中每台设备都成为成员设备，成员设备按照功能不同，分为两种角色：
Master：负责管理整个IRF。
Slave：作为master的备份设备运行。当master故障时，系统会自动从slave中选举一个新的master接替原master工作。Master和slave均由角色选举产生。一个IRF中同时只能存在一台master，其他成员设备都是slave。
2）IRF端口。一种专用于IRF的逻辑接口，分为IRF-port1和IRF-port2，需要和IRF物理端口绑定之后才能生效。
3）IRF物理端口。设备上可以用于IRF连接的物理端口。IRF物理端口可能是IRF专用接口、以太网接口或者光口（设备上哪些端口可用做IRF物理端口与设备的型号有关，请以设备的实际情况为准）。通常情况下，以太网接口和光口负责向网络中转发业务报文，当它们与IRF端口绑定后就作为IRF物理端口，用于成员设备之间转发报文。可转发的报文包括IRF相关协商报文及需要跨成员设备转发的业务报文。
4）IRF合并。两个IRF各自已经稳定运行，通过物理连接和必要的配置，形成一个IRF，这个过程称为IRF合并（merge）。
5）IRF分裂。一个IRF形成后，由于IRF链路故障，导致IRF中两相邻成员设备物理上不连通。一个IRF变成两个IRF，这个过程称为IRF分裂（split）。
6）成员优先级。成员优先级是成员设备的一个属性，主要用于角色选举过程中确定成员设备的角色，优先级越高当选为master的可能性越大。设备的默认优先级均为1，如果想让某台设备当选为master，则在组件IRF前，可以通过命令手工提高该设备的优先级。
4、IRF2运行模式与配置方式
IRF2运行模式分为IRF模式和独立运行模式，设备出厂时处于独立运行模式。若在本次运行过程中，没有修改设备的运行模式，则下次启动会沿用本次启动的运行模式；若在本次运行过程中，修改了设备的运行模式，则设备会自动启动，切换到新的模式。
请根据组网需要来配置设备的运行模式。但设备从独立运行模式切换到IRF模式后，即便只有一台设备也会形成IRF。因为管理和维护IRF需要耗费一定的系统资源，所以，如果当前组网中设备不需要和别的设备组成IRF时，建议将运行模式配置为独立运行模式。
Chassis convert mode irf命令用来将设备的运行模式切换到IRF模式。
配置方式分为预配置方式和非预配置方式。预配置方式是在独立运行模式上的设备上进行IRF2相关配置的，最终组成IRF只需要重启1次。非预配置方式是先在独立运行模式的设备上配置成员编号，然后切换到IRF模式，再配置IRF端口、成员的优先级等相关参数。Slave设备需要重启两次才能组成IRF。
5、IRF的工作原理
1）物理连接
要形成一个IRF，需要先连接成员设备的IRF物理端口。S5120-HI系列交换机使用前面板上的SFP+口或接口模块扩展卡上的万兆口作为IRF物理端口。
2）拓扑收集
每个成员设备和邻居成员设备通过交互IRF-HELLO报文来收集整个IRF的拓扑。IRFhello报文会携带拓扑信息，具体包括IRF端口连接关系、成员设备编号、成员设备优先级、成员设备的桥MAC等内容。
每个成员设备在本地记录自己已知的拓扑信息。设备刚启动时只记录了自身的拓扑信息。当IRF端口状态变为UP后，设备会将已知的拓扑信息周期性地从up状态的IRF端口发送出去；直接邻居收到该信息后，会更新本地记录的拓扑信息；如此往复，经过一段时间的收集，所有成员设备都会收集到完整的拓扑信息（称为拓扑收敛）。此时会进入角色选举阶段。
3）角色选举
确定成员设备角色为master或slave的过程称为角色选举。角色选举会在拓扑变更的情况下产生，如IRF建立、新设备加入、master设备离开挥着故障、两个IRF合并等，角色选举规则如下：
当前master优先（IRF系统形成时，没有master设备，所有加入的设备都认为自己是master，会跳转到第二条规则继续比较）。
成员优先级大的优先。
系统运行时间长的优先。
桥mac地址小的优先。
从第一条开始判断，若判断的结果是多个最优，则继续判断下一条，直到找到唯一最优的成员设备才停止比较。此最优成员设备即为master，其他成员设备则均为slave。
在角色选举完成后，IRF形成，进入IRF管理与维护阶段。
4）IRF的管理与维护
角色选举完成会后，IRF形成，所有的成员设备组成一台虚拟设备存在于网络中，所有成员设备上的资源归该虚拟设备拥有并由master统一管理。
成员编号：在运行过程中，IRF系统使用成员编号（member ID）来标志和管理成员设备，并在端口编号和文件系统中引入成员编号的标识信息。该编号关系到整个IRF的管理和运行，因此，需要用户在设备加入IRF前统一规划、配置设备的成员编号，以保证IRF中成员编号的唯一性。
接口命名规则：对于单独运行的设备（即没有加入任何的IRF），接口编号采用设备编号/子槽位编号/接口序号的格式，其中，默认情况下，设备编号为1。若设备曾经加入过IRF，则在退出IRF后，仍然会使用在IRF中时的成员编号作为自身的设备编号。子槽位编号：接口所在子槽位的编号。在S5120-HI系列交换机上，前面板上的端口所在子槽位编号为0；对于后面板具有单扩展插槽的设备，扩展槽位的子槽位号为1；对于后面板具有双扩展插槽的设备，扩展槽位的子槽位编号分别为1和2。接口序号与各型号交换机支持的接口数量相关，请查看设备接口板上的丝印。
成员设备编号用来标志不同成员设备上的接口。子槽位编号和接口序号的含义及取值与单独运行时的一样。
文件系统命名规则：对于IRF中的成员设备，直接使用存储介质的名称可以访问master设备的文件系统，使用“slotmember-id#存储介质的名称”才可以访问slave设备的文件系统。
例如：创建并访问IRF中的slave设备（成员编号为3）存储介质flash根目录下的test文件夹，可参照以下步骤：
<master>mkdir slot3#flash:/test
%created dir slot3#flash:/test.
<master>cd slot3#flash:/test
<master>pwd
Slot3#flash:/test
配置文件的同步：IRF技术使用了严格的配置文件同步机制，来保证IRF中的多台设备能够像一台设备一样在网络中工作，并且在master设备出现故障之后，其余设备仍能够正常执行各项功能。
IRF中的slave设备在启动时，会自动寻找master设备，并将master设备的当前配置文件同步到本地并执行；若IRF中的所有设备同时启动，则slave设备会将master设备的起始配置文件同步至本地并执行。
在IRF正常工作后，用户所进行的任何配置，都会记录到master设备的当前配置文件中，并同步到IRF中的各个设备执行；用户在执行save命令时，如果开启了配置文件同步保存功能（默认为开启），master设备的当前配置文件将被同步保存到IRF的所有成员设备上，作为起始配置文件，以便使IRF中所有设备的起始配置文件保持统一；如果未开启配置文件同步保存功能，当前配置文件将仅在master设备上进行保存。
通过即时的同步，IRF中所有设备均保存具有相同的配置文件，即使master设备出现故障，其他设备仍能够按照相同的配置文件执行各项功能。
IRF拓扑维护：如果某成员设备Adown或者IRF链路down，其邻居设备会立即将“成员设备A离开”的信息广播通知给IRF中的其他设备。获取到离开的消息的成员设备会根据本地维护的IRF拓扑信息表来判断离开的是master还是slave，如果离开的是master，则触发新的角色选举，再更新本地的IRF拓扑；如果离开的是slave，则直接更新本地的IRF拓扑，以保证IRF拓扑能迅速收敛。
6、多IRF冲突检测（MAD功能）
1）多IRF冲突检测的定义和功能
IRF链路故障会导致一个IRF变成两个新的IRF。这两个IRF拥有相同的ip地址等三层配置，会引起地址冲突，导致故障在网络中扩大。为了提高系统的可用性，当IRF分裂时我们就需要一种机制，能够检测出网络中同时存在多个IRF，并进行相应的处理以尽量降低IRF分裂对业务的影响。MAD（multi-active detection，多active检测）就是这样一种检测和处理机制。它主要提供以下功能。
分裂检测：通过LACP（link aggregation control protocol，链路聚合控制协议）或者免费arp（gratuitous address resolution protocol）来检测网络中是否存在多个IRF。
冲突处理：IRF分裂后，通过分裂检测机制IRF会检测到网络中存在其他处于active状态（表示IRF处于正常工作状态）的IRF。冲突处理会让master成员编号最小的IRF继续正常工作（维持active状态），其他IRF会迁移到recovery状态（表示IRF处于禁用状态），并关闭recovery状态IRF中所有成员设备上除保留端口以外的其他所有物理端口（通常为业务接口），以保证该IRF不能再转发业务报文。默认情况下，只有IRF物理端口是保留端口，如果要将其他端口（如用于远程登录的端口）也作为保留端口，需要使用命令进行手工配置。
MAD故障恢复:IRF链路故障导致IRF分裂，从而引起多active冲突。因此修复故障的IRF链路，让冲突的IRF重新合并为一个IRF，就能恢复MAD故障。若在MAD故障恢复前，处于recovery状态的IRF也出现了故障，则需要将故障IRF和故障链路都修修复后，才能让冲突的IRF重新合并为一个IRF，恢复MAD故障；若在MAD故障恢复前，故障的是active状态的IRF，则可以通过命令先启用recovery状态的IRF，让它接替原IRF工作，以便保证业务尽量少受影响，再恢复MAD故障。
注意：IRF分裂后，竞选失败的IRF会自动关闭所有成员设备上部分端口（等效于在接口下执行shutdown命令），但有些端口不会被自动关闭，这些端称为保留端口。默认情况下，只有IRF物理端口是保留端口，如果要将其他端口（如用于远程登录的端口）也作为保留端口，需要使用命令进行手工配置。
2）多IRF冲突检测方式和原理：
IRF支持的MAD检测方式有：LACP MAD检测，BFD MAD检测和ARP MAD检测。三种检测方式虽然原理不同但是功能效果相同，能够满足不同组网的需求。LCAP MAD检测用于基于LACP的组网检测需求；ARP MAD检测用于基于非聚合场合的resilient ARP的组网检测需求；BFD MAD检测用于基于BFD的组网检测需求。这三种方式独立工作，批次之间互不干扰。因此，同一IRF内可以配置多种MAD检测方式。
LACP MAD检测原理：
LACP MAD检测是通过扩展LACP协议报文内容实现的，即在LACP协议报文的扩展字段内定义一个新的TLV（type/length/value,类型/长度/值）数据域，用于交互IRF的domainid（域编号）和activeID。当网络中同时存在多个IRF时（比如IRF级联的组网情况），domainID用于区别不同的IRF。当某个IRF分裂时，activeID用于MAD检测，用IRF中master设备的成员编号来表示。
使能LCAP MAD检测后，成员设备通过LACP协议报文和其他成员设备交互domainID和activeID信息。
当成员设备收到LCAP协议报文后，先比较domainID。如果domainID相同，再比较activeID；如果domain不同，则认为报文来自不同的IRF，不再进行MAD处理。
如果activeID相同，则表示IRF正常运行，没有发生多active冲突；如果activeID不同，则表示IRF分裂，检测到多active冲突。
BFD MAD检测原理：
BFD MAD检测是通过BFD协议来实现的。要是BFD MAD检测功能正常运行，除了在三层接口下使能BFD MAD检测功能外，还需要在该接口上配置MAD IP地址。MAD IP地址与普通IP地址不同的地方在于MAD IP地址与成员设备是绑定的，IRF中的每个成员设备上都需要配置，且必须属于同一网段。
当IRF正常运行时，只有master上配置的MADIP地址生效，slave设备上配置的MADip地址不生效，BFD会话处于down状态。可以使用display bfd session命令查看BFD会话的状态，若session state显示为up，则表示激活状态；若显示为down，则表示处于down状态。
当IRF分离后会形成多个IRF，不同IRF中master上配置的MAD IP地址均会生效，BFD会话被激活，此时会检测到多active冲突。
ARP MAD检测原理：ARP MAD检测是通过扩展免费ARP协议报文内容实现的，即使用免费ARP协议报文中未使用的字段来交互IRF的domainID和activeID。domainID和activeID的定义及比较方法同LACP MAD检测相同。使能ARP MAD检测后，成员设备可以通过免费ARP协议报文和其他成员设备交互domainID和activeID信息。ARP MAD适用于使用MSTP双上行的组网。
当IRF正常运行时，MSTP功能会阻塞某条链路，使免费ARP报文无法到达另一台成员设备，不会发生多active冲突。
当IRF分裂后会形成两个或多个IRF，MSTP将重新计算拓扑，原先阻塞的链路被打开，不同IRF中的成员设备便可以接收到另一个IRF发送的免费ARP协议报文，从而检测到多active冲突。
4）三种MAD检测的实用性分析如下表格所示，一般来说，高可用性要求可以使用BFD方式MAD检测。
检测方式 优点 适用性要求
LACP方式MAD检测 启用MAD?domain时接入核心全虚拟化同时使能可以检测核心或接入之间的分裂；不需要占用专门检测端口 核心接入交换机均需支持该特性，其他厂家设备不支持
BFD方式MAD检测 可以独立检测本堆叠组分裂情况，对上下游设备无要求；检测速度快 单独占用一对检测端口；核心和接入需分别部署
Resilient?ARP方式MAD检测 接入核心全虚拟化同时使能可以检测核心或接入之间的分裂；对上下游设备无要求；不需要占用专门检测端口 需要在3层接口上使能，建议使用单独VLAN来检测
三、案例环境
两台做IRF2的交换机间用光口52作为IRF物理端口，IRF2配置完成并生效后可以看到设备变成一台设备，端口号也变了，将G1/0/1和G2/0/1加入同一个聚合组，device C上的G1/0/1和G1/0/2加入同一个聚合组，并分别与做IRF后的G1/0/1和G2/0/1相连。
聚合配置完成后可以使用命令display link-aggregation verbose显示系统上已有聚合接口所对应聚合的详细信息。
案例
1、IRF配置思路和步骤
鉴于第二代只能弹性架构IRF技术具有管理简便，网络扩展能力强，可靠性高等技术优点，所以本案例使用IRF技术构建接入层（即在device A和device B上配置IRF功能）。
用户配置IRF前，要做好前期规划工作，需要明确IRF内个成员设备的角色和功能。因为有些参数配置需要重启设备才能生效，所以建议用户按照下面的流程进行配置（采用非预配置的方式配置IRF）。IRF配置流程图如下：
用户也可以在激活IRF端口后再进行IRF物理连接，当设备检测到IRF端口正常连接后，将立刻开始角色选举，选举为slave的设备将自动进行重启（采用预配置方式配置IRF）
。在IRF形成后，用户通过IRF中的任意一台设备进行登录，均可以对IRF系统进行配置和管理。
1）配置设备编号。Device A保留默认编号为1，不需要进行配置。
在deviceB上将设备的成员编号修改为2。
<deviceB> system-view
[deviceB] irf member 1 renumber 2
2）将两台设备断电后，按照拓扑图的连接IRF链路，然后将两台设备上电，修改device A的IRF优先级为5，目的是让其在竞选时获胜。
<deviceA> system-view
[deviceA] irf member 1 priority 5
//在deviceA上创建设备的IRF端口2，与物理端口ten-gigabitethernet1/0/52绑定，并保存配置。
<deviceA> system-view
[deviceA] interface ten-gigabitethernet 1/0/52
[deviceA-Ten-gigabitethernet1/0/52] shutdown
[deviceA-Ten-gigabitethernet1/0/52] quit
[deviceA] IRF-port 1/2
[deviceA-irf-port1/2]port group interface ten-gigabitethernet 1/0/52
[deviceA-irf-port1/2]quit
[deviceA] interface ten-gigabitethernet 1/0/52
[deviceA-Ten-gigabitethernet1/0/52] undo shutdown
[deviceA-Ten-gigabitethernet1/0/52]dave
在deviceB上创建设备的IRF端口1，与物理端口ten-gigabitEthernet2/0/52绑定，并保存配置。
<deviceB> system-view
[deviceB] interface ten-gigabitethernet 2/0/52
Shutdown
Quit
[deviceB] irf-port 2/1
Port group interface ten-gigabitethernet 2/0/52
Quit
[deviceB] interface ten-gigabitethernet 2/0/52
Undo shutdown
Save
激活deviceA的IRF端口配置
[deviceA-ten-gigabitethernet1/0/52] quit
[deviceA ] irf-port-configuration active
激活deviceB的IRF端口配置
[deviceB-ten-gigabitethernet2/0/52] quit
[deviceB ] irf-port-configuration active
3）两台设备间会进行master竞选，竞选失败的一方将自动重启，重启完成后，IRF形成，系统名称统一为device A。
2、LACP MAD配置思路和步骤
为了防止万一IRF链路故障导致IRF分裂，网络中存在两个配置冲突的IRF，需要启用MAD检测功能。因为接入层设备为S5120，所以我们采用LACP MAD检测。
本案例中使用的设备仅支持LACP MAD检测和ARP MAD检测，中高端交换机都支持BFD MAD检测，在实际项目中建议采用BFD MAD检测，原因是不需要使用中间设备来进行连接检测且检测速度更快。
1）LACP MAD检测的配置思路
配置IRF域编号。
创建聚合接口（中间设备上也需要进行该项配置）。
将聚合接口的工作模式配置为动态聚合模式（中间设备上也需要进行该项配置）。
在动态聚合接口下使能LACP MAD检测功能。
给聚合组添加成员端口（中间设备上也需要进行该项配置）。
2）LACP MAD检测
创建一个动态聚合端口，并使能LACP MAD检测功能，由于并不是在两个IRF之间配置LACP MAD检测，因此在系统提示输入IRF域ID时，可以保持为默认值0。
<deviceA> system-view
[deviceA] interface bridge-aggregation 2
[deviceA-bridge-aggregation2] link-aggregation mode dynamic
[deviceA-bridge-aggregation2] mad enable
You need to assign a domain ID （range: 0-42....）
[current domain is: 0]:
The assigned domain ID is: 0
Info: MAD LACP only enable on dynamic aggregation interface.
[deviceA-Bridge-aggregation2] quit
在聚合端口中添加成员端口gigabitethernet1/0/1和gigabitethernet2/0/1，专用于两台IRF成员设备与中间设备进行LACP MAD检测。
[deviceA] interface gigabitethernet 1/0/1
[deviceA-gigabitethernet1/0/1] port link-aggregation group 2
[deviceA-gigabitethernet1/0/1]quit
[deviceA]interface gigabitethernet 2/0/1
[deviceA-gigabitethernet2/0/1] port link-aggregation group 2
中间设备device C的配置。Device C作为一台中间设备需要支持LACP功能，用来转发、处理LACP协议报文，协助device A和device B进行多active检测。从节约称成本的角度考虑，使用一台支持LACP功能的交换机即可。
创建一个动态聚合端口
<deviceC> system-view
[deviceC] interface bridge-aggregation 2
[deviceC-bridge-aggregation2] link-aggregation mode dynamic
[deviceC-bridge-aggregation2] quit
在聚合端口中添加成员端口gigabitethernet1/0/1和gigabitethernet1/0/2，用于进行LACP MAD检测。
[deviceC] interface gigabitethernet 1/0/1
[deviceC-gigabitethernet1/0/1] port link-aggregation group 2
[deviceC-gigabitethernet1/0/1] quit
[deviceC] internet gigabitethernet1/0/2
[deviceC-gigabitethernet1/0/2] port link-aggregation group 2
3、IRF和MAD配置的显示和维护
1）IRF的显示和维护
执行display命令可以显示配置后IRF的运行情况，通过查看显示信息验证配置的效果。
显示IRF中所有成员设备的相关信息：display irf
查看IRF的拓扑信息：display irf topology
显示IRF中所有设备的配置信息：display irf configuration
显示IRF链路的负载分担模式：display irf-port load-sharing mode
显示IRF设备的主备倒换状态：display switchover state
显示MAD配置信息：display mad
以上是关于H3C--策略路由以及IRF2的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章