今天跟大家聊聊BGP與OSPF。

BGP和OSPF是兩種最常見(jiàn)的路由協(xié)議，BGP在大型網(wǎng)絡(luò)中具有動(dòng)態(tài)路由優(yōu)勢(shì)，而OSPF具有更高效的路徑選擇和收斂速度。

邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Border Gateway Protocol，簡(jiǎn)稱(chēng)BGP)和開(kāi)放最短路徑優(yōu)先協(xié)議(Open Shortest Path First，簡(jiǎn)稱(chēng)OSPF)是世界上最流行的兩種基于標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。

雖然BGP和OSPF都是動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，執(zhí)行類(lèi)似的任務(wù)，但它們計(jì)算路由策略和發(fā)布路由的方式不同。

因此，有些情況下選擇BGP協(xié)議，有些情況下選擇OSPF協(xié)議。

讓我們進(jìn)一步了解每個(gè)路由協(xié)議的工作原理，以及何時(shí)應(yīng)該使用一個(gè)路由協(xié)議。

動(dòng)態(tài)路由

使用動(dòng)態(tài)路由，路由器創(chuàng)建并維護(hù)一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含所有路由器知道的路由。

如果存在到外部網(wǎng)絡(luò)的兩條或多條路徑，路由器會(huì)計(jì)算到外部網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)路徑。

運(yùn)行動(dòng)態(tài)路由協(xié)議的路由器與被配置為參與的相鄰路由器共享路由表信息，這些路由器使用相同的動(dòng)態(tài)路由協(xié)議和路由協(xié)議實(shí)例進(jìn)行通信。

BGP是如何工作的?

BGP是一種外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，它被設(shè)計(jì)用于在完全不同的網(wǎng)絡(luò)(被稱(chēng)為自治系統(tǒng)(ASes))之間共享路由信息。

當(dāng)存在多條bgp選擇路徑時(shí)，協(xié)議會(huì)根據(jù)以下幾種條件選擇一條路徑發(fā)送流量:

選擇weight值最高的路由

選擇local-pref較大的路由

AS=PATH屬性越短越優(yōu)先

到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)的AS最短路徑

MED較小路由為優(yōu)選

來(lái)自as內(nèi)(如內(nèi)部BGP)或as外(如外部BGP)的首選路徑。

本地管理員可以操縱許多這些標(biāo)準(zhǔn)，將流量強(qiáng)制到首選路徑。

但是，當(dāng)路由器連接到不同AS的鄰居時(shí)，本地AS路由器無(wú)法控制鄰居路由器對(duì)入方向流量的路徑選擇。

因此，BGP在與外部網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，對(duì)流量路徑的控制能力較弱。

與大多數(shù)路由協(xié)議相比，BGP具有較高的效率，對(duì)計(jì)算和內(nèi)存資源的要求較低。

因此，它可以處理最大網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)路由。

例如，internet通過(guò)BGP協(xié)議將擁有一個(gè)公共AS的isp和組織連接起來(lái)，并使用多條動(dòng)態(tài)路徑到internet。這在主ISP鏈路故障時(shí)非常有用，因?yàn)锽GP會(huì)動(dòng)態(tài)地將去往internet的流量轉(zhuǎn)移到備用ISP鏈路。

下圖展示了一個(gè)使用AS 1010的公司的互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，該公司使用AS 101和AS 201連接到isp。as1010中的路由器運(yùn)行BGP協(xié)議，并與這兩個(gè)isp建立了鄰居關(guān)系。根據(jù)到internet上外部網(wǎng)絡(luò)的路徑選擇，BGP會(huì)選擇將流量發(fā)送到ISP 1或ISP 2。另外，如果這兩條ISP鏈路中的一條發(fā)生故障，BGP會(huì)將這條斷開(kāi)的路徑從路由表中刪除，并將所有流量轉(zhuǎn)發(fā)到其他可用路徑上。

此圖描述了當(dāng)流量到達(dá)internet時(shí)，如何使用BGP實(shí)現(xiàn)冗余。

邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議用例

BGP協(xié)議通常部署在企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)邊緣，也可以部署在其他網(wǎng)絡(luò)邊緣位置，如企業(yè)網(wǎng)絡(luò)與IaaS云之間的廣域網(wǎng)或鏈路。這是因?yàn)锽GP的擴(kuò)展性很好，使用了一個(gè)確定的路徑選擇過(guò)程，并且是在由獨(dú)立組織擁有和操作的網(wǎng)絡(luò)之間動(dòng)態(tài)路由的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。

OSPF如何工作?

與BGP不同，OSPF是一種內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，在公司的私有局域網(wǎng)中最常使用。OSPF通常被認(rèn)為比BGP更易于部署和管理，在大多數(shù)企業(yè)環(huán)境中，運(yùn)行OSPF幾乎不需要手動(dòng)調(diào)整。

OSPF維護(hù)一個(gè)本地派生和學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫(kù)。如果到遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)有多條OSPF路徑，OSPF會(huì)根據(jù)計(jì)算出的成本或度量值選擇一條路徑。到遠(yuǎn)端網(wǎng)絡(luò)的路徑開(kāi)銷(xiāo)是根據(jù)計(jì)算的參考帶寬除以接口帶寬得出的。參考帶寬是OSPF中用來(lái)量化鏈路速度的一個(gè)指標(biāo)。

如何計(jì)算路徑成本

路徑開(kāi)銷(xiāo)=參考總帶寬/接口帶寬

數(shù)字越低，連接速度越快。例如，100mbps鏈路的OSPF參考帶寬為10,1gbps鏈路的OSPF參考帶寬為1，網(wǎng)絡(luò)管理員可以根據(jù)需要調(diào)整這個(gè)計(jì)算。

OSPF使用路徑帶寬作為決定路徑選擇的主要因素，因此，與BGP相比，它更有可能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)性能選擇最優(yōu)路徑。

OSPF的使用場(chǎng)景

與BGP不同的是，運(yùn)行OSPF需要大量的CPU和內(nèi)存，因此，它并不適合超大型網(wǎng)絡(luò)。

雖然OSPF可以擴(kuò)展到處理具有數(shù)百條路由的大型網(wǎng)絡(luò)，但管理員必須注意使用手動(dòng)調(diào)整來(lái)減少處理和內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)，這一點(diǎn)比BGP更重要。

OSPF的收斂速度比BGP快。

“

網(wǎng)絡(luò)收斂是指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中斷時(shí)，路由器調(diào)整到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的路徑的速度。

”

由于其收斂速度和基于網(wǎng)絡(luò)性能選擇路徑的能力，OSPF在企業(yè)局域網(wǎng)和私有數(shù)據(jù)中心中是一個(gè)更好的選擇。

在某些情況下，OSPF還可以用于動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)WAN路由和連接到IaaS云。然而，以下問(wèn)題讓人認(rèn)為 OSPF 最好在單獨(dú)管理的企業(yè) LAN 范圍內(nèi)使用:

組播通信缺乏;

更高的內(nèi)存和CPU需求;

公司內(nèi)缺乏動(dòng)態(tài)路由能力。

BGP和OSPF在企業(yè)中的哪些地方使用?

盡管存在一些例外情況，但 BGP 最常用于互聯(lián)網(wǎng)冗余、WAN 和 IaaS 環(huán)境。OSPF 主要用于 LAN 和數(shù)據(jù)中心，但偶爾也可用于 WAN 和 IaaS 環(huán)境。

審核編輯：劉清