中国电信数据通信局：路由协议_Chinanet路由政策

侏海会议材料之八 chinAnet路由政策 ChinaNet路由政策 中国电信数据通信局 2000年1月 中国电信数据通信局 21-2-19

珠海会议材料之八 ChinaNet 路由政策 中国电信数据通信局 1 21-2-19 ChinaNet 路由政策 中国电信数据通信局 2000 年 1 月

侏海会议材料之八 ChinaNet路由政策 1. Chinanet骨干网结构概述 Chinanet骨干网的拓扑结构逻辑上分为两层,即核心层和大区层。 1.1核心层 核心层由北京、上海、广州、沈阳、南京、武汉、成都、西安等8个城市的 核心节点组成。 核心层的功能主要是提供与国际 Internet的互联,以及提供大区之间信息交 换的通路。其中北京、上海、广州核心层节点各设有两台国际出口路由器,负责 与国际 Internet互联,以及两台核心路由器与其他核心节点互联;其他核心节点 各设一台核心路由器。 核心节点之间为不完全网状结构。以北京、上海、广州为中心的三中心结构, 其他核心节点分别以至少两条高速ATM链路与这三个中心相连。 12大区层 全国31个省会城市按照行政区划,以上述8个核心节点为中心划分为8个 大区网络,这8个大区网共同构成了大区层。每个大区设两个大区出口,大区内 其它非出口节点分别与两个出口相连 大区层主要提供大区内的信息交换以及接入网接入 chinanet的信息通路 大区之间通信必须经过核心层。 2.路由协议 当前路由政策国际部分采用BGP4与国外其它网络进行路由交换,国内部分采用 BGP4进行与省网内进行地址交换,而采用IS-IS进行骨干网内部的路由选择。 2.1 BGP BGP是域间路由协议。 Chinanet骨干网申请的自治域号为4134, Chinanet作为一个独立的自治域 采用BGP路由协议与国际 Internet及各省接入网交换路由信息。骨干网内路由器之间是IBGP,骨干网和 国外及接入网之间是EBGP。但是BGP路由在自治域内只会向前传递一次,所以IBGP路由器之间需要具 有全网状连接,才能保证每台路由器都收到完整的路由,但是骨干网内路由器数量很多,做全网状连接是 不现实的,因此骨干网采用 BGP Confedration的方法;对内将骨干网用私有AS号划分为9个私有AS 域,每一个小的自治域中,IBGP采用全网状的联接方式,自治域之间为EBGP联接方式。对外通过BGP Confedration将这些AS集合成一个独立的AS4134。这样, ChinaNeT骨干网就采用AS4134分别与 国际 Internet以及各省网交换路由信息,在内部用私有AS号交换路由 2.2 ISIS ISIS是种IGP(内部网关协议),通过ISS路由协议可以对从BGP学来的 nexthop进行寻径。 在 ChinaNeT骨干网中使用 single IGP即核心层及八个大区层网络中使用同一个ag(core)的IsIS。 采用 Single IGP的好处是所有的IsⅠS路由器可以正常地交换ISⅠS路由信息。如果采用不同的Tag,则不 同tag下的isis彼此交换路由,需要 redistribute,这将导致许多不必要的麻烦。 2.1.1 AREA的划分 ISIS路由协议是一种 I link state路由协议,它的一个特点就是在一个域内可以分为很多个区,如果 台路由器的路由表发生变化,它就会向本区内的其他路由器广播这一变化,直到同一区内的所有路由器都 将形成一张完全相同的本区的拓扑图为止。由于 Chinanet骨干网路由器及链路数量很多,如果所有路由 中国电信数据通信局 21-2-19

珠海会议材料之八 ChinaNet 路由政策 中国电信数据通信局 2 21-2-19 1．Chinanet 骨干网结构概述 Chinanet 骨干网的拓扑结构逻辑上分为两层，即核心层和大区层。 1.1 核心层 核心层由北京、上海、广州、沈阳、南京、武汉、成都、西安等 8 个城市的 核心节点组成。 核心层的功能主要是提供与国际 internet 的互联，以及提供大区之间信息交 换的通路。其中北京、上海、广州核心层节点各设有两台国际出口路由器，负责 与国际 internet 互联，以及两台核心路由器与其他核心节点互联；其他核心节点 各设一台核心路由器。 核心节点之间为不完全网状结构。以北京、上海、广州为中心的三中心结构， 其他核心节点分别以至少两条高速 ATM 链路与这三个中心相连。 1.2 大区层 全国 31 个省会城市按照行政区划，以上述 8 个核心节点为中心划分为 8 个 大区网络，这 8 个大区网共同构成了大区层。每个大区设两个大区出口，大区内 其它非出口节点分别与两个出口相连。 大区层主要提供大区内的信息交换以及接入网接入 chinanet 的信息通路。 大区之间通信必须经过核心层。 2．路由协议 当前路由政策国际部分采用 BGP4 与国外其它网络进行路由交换，国内部分采用 BGP4 进行与省网内进行地址交换，而采用 IS-IS 进行骨干网内部的路由选择。 2 . 1 BGP BGP 是域间路由协议。Chinanet 骨干网申请的自治域号为 4134，Chinanet 作为一个独立的自治域， 采用 BGP 路由协议与国际 internet 及各省接入网交换路由信息。骨干网内路由器之间是 IBGP，骨干网和 国外及接入网之间是 EBGP。但是 IBGP 路由在自治域内只会向前传递一次，所以 IBGP 路由器之间需要具 有全网状连接，才能保证每台路由器都收到完整的路由，但是骨干网内路由器数量很多，做全网状连接是 不现实的，因此骨干网采用 BGP Confedration 的方法；对内将骨干网用私有 AS 号划分为 9 个私有 AS 域，每一个小的自治域中，IBGP 采用全网状的联接方式，自治域之间为 EBGP 联接方式。对外通过 BGP Confedration 将这些 AS 集合成一个独立的 AS 4134。这样，ChinaNET 骨干网就采用 AS 4134 分别与 国际 Internet 以及各省网交换路由信息，在内部用私有 AS 号交换路由。 2 . 2 ISIS ISIS 是一种 IGP(内部网关协议)，通过 ISIS 路由协议可以对从 BGP 学来的 nexthop 进行寻径。 在ChinaNET 骨干网中使用 single IGP。即核心层及八个大区层网络中使用同一个 Tag(core)的IS-IS。 采用 Single IGP 的好处是所有的 IS-IS 路由器可以正常地交换 IS-IS 路由信息。如果采用不同的 Tag，则不 同 tag 下的 isis 彼此交换路由，需要 redistribute，这将导致许多不必要的麻烦。 2.1.1 AREA 的划分 ISIS 路由协议是一种 link state 路由协议，它的一个特点就是在一个域内可以分为很多个区，如果一 台路由器的路由表发生变化，它就会向本区内的其他路由器广播这一变化，直到同一区内的所有路由器都 将形成一张完全相同的本区的拓扑图为止。由于 ChinaNET 骨干网路由器及链路数量很多，如果所有路由

侏海会议材料之八 ChinaNet路由政策 器都在一个区的话,每一条路由的变化,都会导致全网的路由器进行路由更新,这将大大降低网络的效率 因此根据骨干网的网络结构状况,将 chinanet划分为九个ISIS域,核心层网络与八个大区层网络分别处 于—个独立的区域内。这样就将链路状态的频繁变化对网络的影响限制于一个区域内部,而不致于对全网 2.1.2 Level-1和 Level-2路由 在ISIS中,路由可分为两类: level-1和 level-2。 level-1的链路信息可以从leve|-2的链路上广播, 而 level-2的链路信息不可以从 level-1的链路上广播。 level-1的路由和leve|-2的路由在路由器内分别在 两个数据库中。如果某台路由器只有 level-1路由的数据库,则称为leve-1 router,反之为leve-2路由 器。 level-1 router只和与它具有相同 area id的路由器交换路由信息,而 level-2路由器可以和与它具有 相同 area id的路由器交换路由信息。如果leve-1 router发现IP包的目的地址与它的 area id不同,它 就会将此包自动转发到离它最近的(并不一定最好)的leve2路由器上。区分leve-1和 level-2路由可以 减少路由交换的数量,提高网络的效率。 2.13 ISIS metric ISIS的路由选择通过 metric实现, metric值越小越优先。 Metric的范围为0~63,缺省为10.目 前 Chinanet骨干网根据主要根据链路带宽的大小设置 metrIc的优先级,带宽越大, metric值越小,这样 网络可以动态地优先选择大带宽的路径 2.1.4 静态路由和直连路由的广播 路由器上设置的静态路由,为了使它加入到ISIS的路由表中去,需要将静态路由 redistribute进ISIS 中。同样,在 isis core的边缘上路由器,如国际出口链路和大区与接入之间链路,也需要 redistribute 进ISIS。 Redistribute的原则是:国际和核心路由器 redistribute进leve-2,大区出口路由器 redistribute 进 level-1和 level-2,大区内路由器 redistribute进leve-1 3国内路由政策 国内路由在全网范围内进行广播,路径选择首先选择被访问地址所属省网的出 口,然后选择到此省网出口的最短路径。大区第一出口节点、非大区出口节点首 选大区第一出口作为访问其它国内地址的出口,大区第二出口首选大区第二出口 作为访问国内其它大区地址的出口。 3.1核心路由器与国际出口路由器之间的路由政策 在北京、上海和广州这三个国际出口分别设了两台国际出口路由器,同属AS64999,为了减少 IBGP的数量,采用了 route reflector技术,将核心路由器作为 RR server,国际路由器作为 rR client,这样其他核心路由器不和国际路由器做IBGP,也能接收到国际路由 3.1.2 国际路由器与核心路由器之间的连接均为 level-2。 两者采用155M的POS相连,因此 metrIc=5 3.2核心与核心路由器之间的路由政策 3.2.1 BGP 核心与核心路由器之间以 Loopback地址为 neighbor做IBGP的 full-mesh 核心路由器之间的IBGP不做任何控制,所有的核心路由器都接收全路由表。 3.2.2IIs 所有核心与核心路由器之间的连接都是leve2ony isis的 metIc按附录二设置 3.3核心与大区出口路由器之间的路由政策 中国电信数据通信局 21-2-19

珠海会议材料之八 ChinaNet 路由政策 中国电信数据通信局 3 21-2-19 器都在一个区的话，每一条路由的变化，都会导致全网的路由器进行路由更新，这将大大降低网络的效率。 因此根据骨干网的网络结构状况，将 chinanet 划分为九个 IS-IS 域，核心层网络与八个大区层网络分别处 于一个独立的区域内。这样就将链路状态的频繁变化对网络的影响限制于一个区域内部，而不致于对全网 产生影响。 2.1.2 Level-1 和 Level-2 路由 在 ISIS 中，路由可分为两类：level-1 和 level-2。level-1 的链路信息可以从 level-2 的链路上广播， 而 level-2 的链路信息不可以从 level-1 的链路上广播。level-1 的路由和 level-2 的路由在路由器内分别在 两个数据库中。如果某台路由器只有 level-1 路由的数据库，则称为 level-1 router ，反之为 level-2 路由 器。level-1 router 只和与它具有相同 area id 的路由器交换路由信息，而 level-2 路由器可以和与它具有 相同 area id 的路由器交换路由信息。如果 level-1 router 发现 IP 包的目的地址与它的 area id 不同，它 就会将此包自动转发到离它最近的(并不一定最好)的 level-2 路由器上。区分 level-1 和 level-2 路由可以 减少路由交换的数量，提高网络的效率。 2.1.3 ISIS metric ISIS 的路由选择通过 metric 实现，metric 值越小越优先。Metric 的范围为 0～63，缺省为 10。目 前 Chinanet 骨干网根据主要根据链路带宽的大小设置 metric 的优先级，带宽越大，metric 值越小，这样 网络可以动态地优先选择大带宽的路径。 2.1.4 静态路由和直连路由的广播 路由器上设置的静态路由，为了使它加入到 ISIS 的路由表中去，需要将静态路由 redistribute 进 ISIS 中。同样，在 isis core 的边缘上路由器，如国际出口链路和大区与接入之间链路，也需要 redistribute 进 ISIS。 Redistribute 的原则是：国际和核心路由器 redistribute 进 level-2，大区出口路由器 redistribute 进 level-1 和 level-2，大区内路由器 redistribute 进 level-1。 3 国内路由政策 国内路由在全网范围内进行广播，路径选择首先选择被访问地址所属省网的出 口，然后选择到此省网出口的最短路径。大区第一出口节点、非大区出口节点首 选大区第一出口作为访问其它国内地址的出口，大区第二出口首选大区第二出口 作为访问国内其它大区地址的出口。 3.1 核心路由器与国际出口路由器之间的路由政策 3.1.1 BGP ✓ 在北京、上海和广州这三个国际出口分别设了两台国际出口路由器，同属 AS64999，为了减少 IBGP 的数量，采用了 route reflector 技术，将核心路由器作为 RR server，国际路由器作为 RR client，这样其他核心路由器不和国际路由器做 IBGP，也能接收到国际路由。 3.1.2 ISIS ✓ 国际路由器与核心路由器之间的连接均为 level-2。 ✓ 两者采用 155M 的 POS 相连，因此 metric=5。 3.2 核心与核心路由器之间的路由政策 3.2.1 BGP ✓ 核心与核心路由器之间以 Loopback 地址为 neighbor 做 IBGP 的 full-mesh。 ✓ 核心路由器之间的 IBGP 不做任何控制，所有的核心路由器都接收全路由表。 3.2.2 ISIS ✓ 所有核心与核心路由器之间的连接都是 level-2 only。 ✓ isis 的 metic 按附录二设置。 3.3 核心与大区出口路由器之间的路由政策

侏海会议材料之八 ChinaNet路由政策 每个大区现在除与本大区核心路由器相连的第一出口之外,还设有第二出口与另一台核心路由器相 连,作为第二大区出口。 3.3.1 核心与大区出口路由器之间为 confederation内的EBGP,以 interface作为 neighbor.。 为了减少大区路由器的负载,提高网络效率,在核心路由器向大区路由器广播路由时,过滤掉 国际路由,即大区路由器不接收国际路由。(北京除外) √北京大区路由器接收全路由表,与核心路由器之间的IBGP不做任何控制。 3.3.2 所有核心与大区路由器之间的连接都是 level-2ony 在大区出口路由器上设置缺省路由,分别指向与本其直连的核心路由器和另一出口路由器,这 样大区出国的路由均根据静态路由的指向出国。 √国内的路由及入大区的流量根据 metric值的大小动态调节。 √isis的 metic按附录二设置 34大区与大区路由器之间的路由政策 3.4.1 BGP 大区内所有路由器做 IBGP full-mesh 大区路由器之间IBGP不做任何控制 3.4.2 ISIS 大区内的连接定义为|evel-1。 大区非出口路由器定义为leve|-1 router 大区非出口路由器出大区,选择离它最近的leve-2路由 3.5大区路由器与接入网之间的路由政策 大区与接入网之间为EBGP,且原则上不做控制。对于到骨干网有两个出口的接入网,由接入网自行 设置流量分担。 对于省网广播上来的路由,骨干网在国际路由器上重新进行 aggregate,以4134广播出 去,从而隐藏掉各省网的私有AS。根据BGP协议的规定,对地址进行 aggregate时,BGP 路由表中必须有关于该地址块更小的路由。例如骨干网要 aggegate一个64个C的地址块 接入网必须以两个32个C的地址块广播给骨干网。 4国际路由策略 在北京、上海和广州这三个国际出口分别设了两台国际出口路由器,接收国际路 由,分别广播给所在节点的核心路由器,再广播给其它的核心路由器。大区路由 器不接收国际路由表,靠缺省路由选择路径 4.1目前 CHINANET在北京、上海、广州设有国际出口,负责国内不同地区地 区的国际访问时的流量出口 下表说明的是不同出口所负责的地区 北京负责地区 北京大区、成都大区、长春、兰州、济 南 上海负责地区 上海大区、南京大区、武汉大区、西安 大区、沈阳大区、南宁、天津 中国电信数据通信局 21-2-19

珠海会议材料之八 ChinaNet 路由政策 中国电信数据通信局 4 21-2-19 每个大区现在除与本大区核心路由器相连的第一出口之外，还设有第二出口与另一台核心路由器相 连，作为第二大区出口。 3.3.1 BGP ✓ 核心与大区出口路由器之间为 confederation 内的 EBGP，以 interface 作为 neighbor。 ✓ 为了减少大区路由器的负载，提高网络效率，在核心路由器向大区路由器广播路由时，过滤掉 国际路由，即大区路由器不接收国际路由。(北京除外) ✓ 北京大区路由器接收全路由表，与核心路由器之间的 IBGP 不做任何控制。 3.3.2 ISIS ✓ 所有核心与大区路由器之间的连接都是 level-2 only。 ✓ 在大区出口路由器上设置缺省路由，分别指向与本其直连的核心路由器和另一出口路由器，这 样大区出国的路由均根据静态路由的指向出国。 ✓ 国内的路由及入大区的流量根据 metric 值的大小动态调节。 ✓ isis 的 metic 按附录二设置。 3.4 大区与大区路由器之间的路由政策 3.4.1 BGP ✓ 大区内所有路由器做 IBGP full-mesh.。 ✓ 大区路由器之间 IBGP 不做任何控制。 3.4.2 ISIS ✓ 大区内的连接定义为 level－1。 ✓ 大区非出口路由器定义为 level-1 router。 ✓ 大区非出口路由器出大区，选择离它最近的 level-2 路由器。 3.5 大区路由器与接入网之间的路由政策 大区与接入网之间为 EBGP，且原则上不做控制。对于到骨干网有两个出口的接入网，由接入网自行 设置流量分担。 对于省网广播上来的路由，骨干网在国际路由器上重新进行 aggregate，以 4134 广播出 去，从而隐藏掉各省网的私有 AS。根据 BGP 协议的规定，对地址进行 aggregate 时，BGP 路由表中必须有关于该地址块更小的路由。例如骨干网要 aggegate 一个 64 个 C 的地址块， 接入网必须以两个 32 个 C 的地址块广播给骨干网。 4 国际路由策略 在北京、上海和广州这三个国际出口分别设了两台国际出口路由器，接收国际路 由，分别广播给所在节点的核心路由器，再广播给其它的核心路由器。大区路由 器不接收国际路由表，靠缺省路由选择路径。 4 . 1 目前 CHINANET 在北京、上海、广州设有国际出口，负责国内不同地区地 区的国际访问时的流量出口。 下表说明的是不同出口所负责的地区： 北京负责地区 北京大区、成都大区、长春、兰州、济 南 上海负责地区 上海大区、南京大区、武汉大区、西安 大区、沈阳大区、南宁、天津

侏海会议材料之八 ChinaNet路由政策 广州负责地区 广州大区、重庆、长沙、福州 某地区国际访问流量的流入和流出优先选择主要负责出口,并且以其它出口 作为备份。对国外对等网访问时的路由可不受此原则的限制。 4.2路由政策的实现方法 4.2.1由于IP网络选路的原则是只根据目的地址选路。因此,流出时,一方面 要通过调整接收国际路由的属性,另一方面还要调整国内路由,使主要负责出口 距离最短的来实现,但只能原则上实现,不排除从非主要负责出口流出的可能 流入时,通过调整国内不同地址块向国际广播时的属性来实现。 4.2.2根据国际上一些ISP的规定, Chinanet新广播出去的路由必须先在国际 公共的路由注册机构进行注册之后,才给予接收。目前 Chinanet的地址是在MCI 的数据库中注册,MCI同意之后,再通知AT&T等ISP接收。 4.3划分的依据 4.3.1地理位置及网络拓扑: 北京主要负责华北、东北及西南地区,上海负责华东、华中和西北地区 东负责华南地区。负责出口的节点要有和此节点直联的电路,或与此节点所在大 区的核心节点有直联电路,作为大区的第二出口节点由直联的节点出口负责。 4.3.2流量均衡 由于目前的统计手段还无法确知某省的国际流量情况,因此由此省的接入流 量代替,由于国际与国内可以近似看作成一定比例,故通过比较省内网流入和流 出骨干网的总流量,可知按上述范围划分基本可以保证三部分的流量基本平均分 配在三个出口上 5政策调整 今年年初根据安排 CHINANET的国际出口带宽会有大幅度的提高,因此路由政 策也需要有相应的调整。 根据目前所掌握的流量情况,原有的负责范围调整如下: 北京负责地区 北京、河北、内蒙、山西、沈阳、河南、 吉林、黑龙江、山东 上海负责地区 上海、浙江、江苏、安徽、湖北、天津、 江西、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、 广西 厂州负责地区 「东、福建、湖南、海南、四川、云南 贵州、西藏、重庆 5.1分配原则的调整 基本继续沿用以前的流入、流出原则并增加以下原则: 为减轻国内流量压力,北京、上海、广州本地地址流量在本地的一条出口中断时 原则上从还从本地其它流入,其它在主要负责出口中迂回到非主要出口流入 5.2其它需要注意调整的原则 5.2.1鉴于国际带宽的大幅度增长,国内带宽要相应的具有对国际带宽不稳定 时的备份功能。北京、上海、广州之间的带宽应不少于4条155M。 5.2.2为了使路由政策能够准确实现,应该变目前IS- IS metric严格按照带宽取 值的情况。大区出口到主要国际出口的数值应为10,备分出口应为15:非大区 中国电信数据通信局 21-2-19

珠海会议材料之八 ChinaNet 路由政策 中国电信数据通信局 5 21-2-19 广州负责地区 广州大区、重庆、长沙、福州 某地区国际访问流量的流入和流出优先选择主要负责出口，并且以其它出口 作为备份。对国外对等网访问时的路由可不受此原则的限制。 4 . 2 路由政策的实现方法 4 . 2 . 1 由于 IP 网络选路的原则是只根据目的地址选路。因此，流出时，一方面 要通过调整接收国际路由的属性，另一方面还要调整国内路由，使主要负责出口 距离最短的来实现，但只能原则上实现，不排除从非主要负责出口流出的可能。 流入时，通过调整国内不同地址块向国际广播时的属性来实现。 4 . 2 . 2 根据国际上一些 ISP 的规定，Chinanet 新广播出去的路由必须先在国际 公共的路由注册机构进行注册之后，才给予接收。目前 Chinanet 的地址是在 MCI 的数据库中注册，MCI 同意之后，再通知 AT&T 等 ISP 接收。 4 . 3 划分的依据： 4 . 3 . 1 地理位置及网络拓扑： 北京主要负责华北、东北及西南地区，上海负责华东、华中和西北地区、广 东负责华南地区。负责出口的节点要有和此节点直联的电路，或与此节点所在大 区的核心节点有直联电路，作为大区的第二出口节点由直联的节点出口负责。 4 . 3 . 2 流量均衡 由于目前的统计手段还无法确知某省的国际流量情况，因此由此省的接入流 量代替，由于国际与国内可以近似看作成一定比例，故通过比较省内网流入和流 出骨干网的总流量，可知按上述范围划分基本可以保证三部分的流量基本平均分 配在三个出口上。 5 政策调整 今年年初根据安排 CHINANET 的国际出口带宽会有大幅度的提高，因此路由政 策也需要有相应的调整。 根据目前所掌握的流量情况，原有的负责范围调整如下： 北京负责地区 北京、河北、内蒙、山西、沈阳、河南、 吉林、黑龙江、山东 上海负责地区 上海、浙江、江苏、安徽、湖北、天津、 江西、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、 广西 广州负责地区 广东、福建、湖南、海南、四川、云南、 贵州、西藏、重庆 5 .1 分配原则的调整 基本继续沿用以前的流入、流出原则并增加以下原则： 为减轻国内流量压力，北京、上海、广州本地地址流量在本地的一条出口中断时， 原则上从还从本地其它流入，其它在主要负责出口中迂回到非主要出口流入。 5 . 2 其它需要注意调整的原则 5 . 2 . 1 鉴于国际带宽的大幅度增长，国内带宽要相应的具有对国际带宽不稳定 时的备份功能。北京、上海、广州之间的带宽应不少于 4 条 155M。 5 . 2 . 2 为了使路由政策能够准确实现，应该变目前 IS-IS metric 严格按照带宽取 值的情况。大区出口到主要国际出口的数值应为 10，备分出口应为 15；非大区