教您如何快速實現BGP路由器監測
路由器監測在路由應用中也是很重要的,同時通過對路由器的檢測,能夠及時的查出很多問題。隨著計算機網絡的迅猛發展,網絡規模越來越大,網絡也越來越復雜。傳統的網絡管理方式已不能滿足新的需求。
因此,傳統網絡管理效率低下,就成為當前急需解決的問題。網絡的核心是路由,通過對路由的分析,能夠獲得大量關于網絡的信息。因此,路由器監測已成為網絡運行和管理的重要研究內容。通過一個具有部分路由器監測代理,捕獲整個網絡的路由信息。通過路由信息就能分析整個網絡的動態性。這里主要研究邊界網關協議BGP(border gateway protocol)網絡拓撲動態重構及網絡穩定性。網絡拓撲變動直觀反映了BGP動態性,通過網絡拓撲的變化能夠清晰的獲得故障信息,從而能及時排除故障。通過路由器技術,實現了實時、動態的網絡拓撲構造算法,并通過圖形化的方式顯示。
BGP域間路由器監測
從管理范疇角度看,Internet由不同的自治系統(Autonomous System,AS)構成。自治系統指相對獨立的網絡,在一個自治系統內有自主的路由策略。這些AS可能分別隸屬于不同的Internet服務提供商(Internet Service Provider,ISP),而不同的ISP可能重組成新的ISP,從而形成動態的管理組織結構。在AS內部,通過域內路由協議(InteriorGateway Protocols,IGP)管理調度路由,如OSPF、IS-IS和RIP等;在AS之間通過公共網絡訪問點(Network Access Point,NAP)和邊界網關協議交換路由信息。BGP與IGP最明顯的不同在于BGP允許每個AS按自己的路由策略選擇、通告和接受路由,為路由選擇提供了靈活機制。然而,為了實現這種靈活的路由機制,BGP協議的配置也十分靈活以適應各種復雜的任務,但這種靈活性也容易在配置中造成錯誤。一些小的本地錯誤配置可能造成網絡中斷,甚至影響整個Internet的連接。因此對于AS問路由策略的監視和驗證是十分必要的。
BGP-4是一個集距離向量算法和鏈路狀態算法于一身的協議,通過分析路由交互信息,特別是Update幀中的AS Path屬性,可以得到從觀測點到目的網絡的AS序列。將這些序列整合,可得到關于整個網絡的拓撲。另外,BGP-4是一個動態的路由協議,除了在初始情況下交互全部的路由表,BGP-4會以增量的方式發送路由變化信息。這些信息都通過Update幀發送給鄰近的BGP-4 Router。通過動態的信息分析,可動態實時分析整個BGP網絡。
為研究BGP網絡的動態行為,首先要對BGP路由進行監測。傳統基于路由表下載的路由器監測加重了路由器和網絡的負載,有著很大的缺陷。為解決路由器監測問題,提出一套基于路由交互的域間路由器監測方法,基于該方法對網絡和路由器造成極小負載的前提下,采集BGP路由信息,通過該信息分析BGP的動態行為。通過Zebra建立一個路由器監測代理,連接BGP網絡中的一臺邊界路由器,這樣,該路由器監測代理就能接收到路由交互報文,這樣,可監測和分析BGP網絡的動態性。通過生成BGP網絡的拓撲,實現對BGP網絡的整體觀測,以及對自治系統間路由變化的監測。
Zebra簡介
Zebra是一種TCP/IP路由軟件,它支持BGP-4、BGP-4+、OSPFv2、OSPFv3、RIPv1、RIPv2和RIPng。它符合GNU的GPL標準,可運行于Linux和其他Unix變體系統。Zebra套件是由Kunihiro Ishiguro和Yoshinari Yoshikawa于1996年開發的。目前,Zebra套件主要由IP Infusion公司負責維護。Zebra利用模塊法管理各種協議,可根據網絡求需要激活或停止協議。Zebra的特點如下:
(1)模塊化 Zebra使用多線程方式可使其容易升級和維護。某一協議模塊的升級不會影響其他協議模塊的運行。
(2)高速 Zebra具有比傳統路由軟件更高的包轉發速度。
(3)可靠性 Zebra本身具有較高的可靠性。某一模塊的失效不會影響到其他協議模塊的執行。
Zebra的系統結構:傳統路由軟件多采用單線程方式提供所有路由器監測的功能。Zebra則完全不同,它采用一組守護進程共同維護路由表。如ripd守護進程處理RIP協議,ospfd用于支持ospf的守護進程,bgpd用于支持bgp-4。同時為了管理內核路由表,用守護進程zebra管理內核路由表。
這種多進程方式帶來了可擴展性、模塊化和易維護性。同時也帶來多個配置文件和接口。每一個守護進程都有自己的配置文件和終端接口。當配置一個模塊時需要在Zebra配置文件上進行配置。當配置BPG網絡時就需要配置BGP模塊的文件,這給用戶的使用帶來問題,為解決此問題,Zebra提供一個稱為vryshell的集成用戶接口腳本。Zebra的內核模式采用多線程方式。