策略路由技術(shù)在氣象業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

陜西省漢中市氣象局　李　天　張　敏

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策略路由技術(shù)在氣象業(yè)務(wù)中的應(yīng)用

陜西省漢中市氣象局李天張敏

【摘要】策略路由技術(shù)是一種基于傳統(tǒng)路由算法基礎(chǔ)上的技術(shù)升華，可通過管理員設(shè)定的路由原則來決定路由。策略路由帶來更為靈活、高效的組網(wǎng)思想，對網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能、冗余度以及Qos的支持都有不同程度的增強，被廣泛應(yīng)用于多種場合的組網(wǎng)工程中。本文就策略路由在氣象業(yè)務(wù)中的應(yīng)用做詳細(xì)描述，重點分析了實現(xiàn)原理和解決方案，為策略路由在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中的應(yīng)用提供一些設(shè)計參考。

【關(guān)鍵詞】路由；規(guī)劃；策略；H3C

1　引言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的影響不斷壯大以及基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用規(guī)模越來越龐大，傳統(tǒng)的路由模式已經(jīng)不能滿足各類發(fā)展的需求。策略路由技術(shù)給予了網(wǎng)絡(luò)管理員新的路由規(guī)劃思路，管理員可根據(jù)自己設(shè)定的路由原則，來引導(dǎo)不同功能流量的傳輸路徑，從而加大網(wǎng)絡(luò)的可管理性。

漢中市氣象局網(wǎng)絡(luò)承載著數(shù)據(jù)傳輸、辦公、數(shù)據(jù)共享、視頻會議等多種業(yè)務(wù)需求，在功能上表現(xiàn)多樣化，由于氣象數(shù)據(jù)傳輸以及決策氣象服務(wù)的實時特性，在性能上也有很高的要求。傳統(tǒng)的路由算法在應(yīng)對氣象網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計、管理方面略顯單薄，引入策略路由技術(shù)來對不同功能流量進行規(guī)劃，提高網(wǎng)絡(luò)的可用率和穩(wěn)定性，是路由規(guī)劃新的思路。

2　策略路由簡介

2.1路由算法

路由（routing）是指IP數(shù)據(jù)分組從源到目的地時，決定端到端路徑的網(wǎng)絡(luò)范圍的進程。在實際組網(wǎng)過程中，往往因冗余性、擴展性等因素的影響，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計并由非單一路徑構(gòu)成，而是類似高速公路路網(wǎng)圖，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在三層網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)分組從源地址到目的地址的傳輸，每一個所經(jīng)過的轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點都會依據(jù)路由表來判別下一個轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的地址。路由算法的目的是找到一條從源到目的較好的路徑，即具有最低開銷的路徑，不同路由算法的度量標(biāo)準(zhǔn)，會影響最佳路徑的計算。路由算法通常分為距離矢量和鏈路狀態(tài)兩種模式，基于鏈路狀態(tài)算法的OSPF（開放式最短路徑優(yōu)先）動態(tài)路由協(xié)議，以其良好的路由效率、跨平臺性、易維護性成為目前中小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部動態(tài)路由協(xié)議的首選。

2.2訪問控制

路由算法解決了網(wǎng)絡(luò)中路徑選擇的問題，但判別條件僅限于網(wǎng)絡(luò)層屬性，即源地址和目的地址，安全性的缺失也是IPV4網(wǎng)絡(luò)設(shè)計之初遺留至今的問題。而從更高層的條件來干預(yù)數(shù)據(jù)通信的走向，就必須依托于訪問控制技術(shù)（ACL）。訪問控制的思想源于傳統(tǒng)的包過濾防火墻，通過節(jié)點對數(shù)據(jù)分組進行拆封裝，不僅檢查數(shù)據(jù)分組的網(wǎng)絡(luò)層屬性，還可根據(jù)傳輸層端口號甚至是應(yīng)用服務(wù)類別等高層信息來判別，對數(shù)據(jù)分組執(zhí)行允許或禁止通過的動作。訪問控制根據(jù)管理員事先設(shè)定好的訪問控制語句進行逐一匹配，一旦匹配成功立即執(zhí)行動作。[3]

2.3策略路由

策略路由提供了一種將訪問控制和路由結(jié)合在一起的思想，提供了路由更多的考慮要素和選擇條件。策略路由的實現(xiàn)原理是將訪問控制列表語句所框定的數(shù)據(jù)流量（包括源和目的地址、低層協(xié)議、源和目的端口號甚至應(yīng)用層協(xié)議）在所建立的路由圖上來進行匹配，符合路由圖中某個策略的數(shù)據(jù)包就按照該策略中定義的操作進行處理，從而實現(xiàn)對不同屬性和功能的流量選擇不同的傳輸路徑。由于策略路由的優(yōu)先級別高于所有路由，其在網(wǎng)絡(luò)升級中的應(yīng)用優(yōu)勢不言而喻，管理員不用修改原有路由條目即可對路由策略進行添加和變更。[1]

3　氣象業(yè)務(wù)通信分析

該局網(wǎng)絡(luò)是以業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸為骨干，輔以辦公、數(shù)據(jù)共享、視頻流等多項功能并存的混合型網(wǎng)絡(luò)，與省局互聯(lián)的SDH網(wǎng)絡(luò)是主要數(shù)據(jù)通信的廣域網(wǎng)線路。業(yè)務(wù)傳輸?shù)闹饕匦詾?，各類氣象探測儀器采集到的探測數(shù)據(jù)在中心站軟件進行分類匯總，通過上行鏈路傳輸至省局節(jié)點，具有數(shù)據(jù)量大、實時性要求高等特點，為主要通信流量。辦公系統(tǒng)和數(shù)據(jù)共享多為依托于省局相關(guān)功能服務(wù)器的C/S、B/S架構(gòu)應(yīng)用，除此之外，720P高清標(biāo)準(zhǔn)的省市視頻會議也會占用主干通信網(wǎng)絡(luò)大量帶寬，而網(wǎng)段內(nèi)用戶間的P2P流量卻遠(yuǎn)小于廣域網(wǎng)通信流量。為解決廣域網(wǎng)傳輸?shù)钠款i以及穩(wěn)定性的需求，通過租賃電信和廣電10M SDH網(wǎng)絡(luò)，漢中市氣象局與省局通信的廣域網(wǎng)鏈路實現(xiàn)雙鏈路冗余結(jié)構(gòu)，以電信為主傳輸線路，廣電為熱備份線路作為冗余運作模式，并啟用OSPF動態(tài)路由協(xié)議。

運行幾年來，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

（1）由于業(yè)務(wù)量的增加，鏈路帶寬緊張。

（2）傳輸高峰時期容易出現(xiàn)電信鏈路過載而廣電線路閑置的現(xiàn)象。

（3）無法對各類功能流量做到按優(yōu)先級別保證傳輸質(zhì)量。

（4）嘗試使用手工配置靜態(tài)路由進行流量區(qū)分，發(fā)現(xiàn)效果不明顯，并且導(dǎo)致路由可管理性下降。綜上分析，在不增加硬件成本的情況下，引入策略路由對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行小幅升級是解決以上問題的不二選擇。

漢中市氣象局策略路由拓?fù)鋱D

4　策略路由的實現(xiàn)

漢中市氣象局網(wǎng)絡(luò)配備H3C交換機作為核心設(shè)備，上行端口分別連接電信和廣電路由器，下行端口連接局域網(wǎng)，是整個網(wǎng)絡(luò)的流量的匯聚終端，策略路由的規(guī)劃適合在此核心設(shè)備上進行。首先通過建立訪問控制列表，對各功能的通信流量進行區(qū)分，數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)、辦公、數(shù)據(jù)共享以省局的不同功能的目的地址和應(yīng)用類型作為判別條件，視頻終端因只與省局視頻終端進行數(shù)據(jù)通信，以市局視頻終端地址作為源地址條件即可，其它的流量規(guī)劃類似。其次建立路由圖對匹配流量進行策略規(guī)劃，指定數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)共享流量通過電信線路進行傳輸，辦公和視頻會議流量通過廣電線路進行傳輸，出于安全考慮業(yè)務(wù)用計算機訪問互聯(lián)網(wǎng)流量直接丟棄，從而做到互不影響，保證優(yōu)先，在一定程度上實現(xiàn)了負(fù)載分擔(dān)，也使得路由的可管理性大大加強。核心配置如下（因保密需要，IP地址并非真正網(wǎng)絡(luò)所用地址）：

system-view

[hexin]acl number 1001

[hexin-acl-adv-1001]rule 101 permit ip source 192.168.1.0 0.0.0.255 destination 172.16.5.0 0.0.0.255

//抓取目的地址為省局業(yè)務(wù)網(wǎng)段的流量

[hexin]acl number 1002

[hexin-acl-adv-1002]rule 101 permit ip source 192.168.1.0 0.0.0.255 destination 172.16.6.0 0.0.0.255

//抓取目的地址為省局辦公網(wǎng)段的流量

[hexin]acl number 1003

[hexin-acl-adv-1003]rule 101 permit tcp source 192.168.1.0 0.0.0.255source-porteq ftp destination 172.16.7.80 0.0.0.0

//抓取目的地址為省局?jǐn)?shù)據(jù)共享服務(wù)器FTP應(yīng)用的流量

[hexin]acl number 1004

[hexin-acl-adv-1004]rule 101 permit ip source 192.168.1.80 0.0.0.0

//抓取視頻會議流量流量

[hexin]acl number 1005

[hexin-acl-adv-1005]rule 101 permit ip source 192.168.1.32 0.0.31.255 destination 0.0.0.0 255.255.255.255

//抓取業(yè)務(wù)網(wǎng)段內(nèi)主機訪問互聯(lián)網(wǎng)的流量

[hexin]route-policy policy_qx permit node 10

//定義策略路由

[hexin-route-policy]if-match acl 1001

//匹配訪問控制列表1001抓取的流量

[hexin-route-policy]apply ip-address next-hop 192.168.1.1

//設(shè)置下一跳地址為電信路由器

[hexin]route-policy policy_qx permit node 20

[hexin-route-policy]if-match acl 1002

//匹配訪問控制列表1002抓取的流量

[hexin-route-policy]apply ip-address next-hop 192.168.1.2

//設(shè)置下一跳地址為廣電路由器

[hexin]route-policy policy_qx permit node 30

[hexin-route-policy]if-match acl 1003

//匹配訪問控制列表1003抓取的流量

[hexin-route-policy]apply ip-address next-hop 192.168.1.1

//設(shè)置下一跳地址為電信路由器

[hexin]route-policy policy_qx permit node 40

[hexin-route-policy]if-match acl 1004

//匹配訪問控制列表1004抓取的流量

[hexin-route-policy]apply ip-address next-hop 192.168.1.2

//設(shè)置下一跳地址為廣電路由器

[hexin]route-policy policy_qx permit node 50

[hexin-route-policy]if-match acl 1005

//匹配訪問控制列表1004抓取的流量

[hexin-route-policy]apply ip-address next-hop loopback 0

//設(shè)置下一跳為黑洞路由（即不允許業(yè)務(wù)用主機訪問互聯(lián)網(wǎng)）

[hexin-H3C]interface gigabitEthernet0/0/0

[hexin-H3C-GigabitEthernet0/0/0]ip policy route-policy policy_qx

//將策略應(yīng)用到接口[2]

[hexin-H3C]ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.3

//配置默認(rèn)路由

5　結(jié)語

策略路由的引入使得該局的廣域網(wǎng)傳輸問題基本得以解決。作為路由規(guī)劃的新技術(shù)，其表現(xiàn)出的靈活性和高效性是傳統(tǒng)路由模式無可比擬的，也給了網(wǎng)絡(luò)路由規(guī)劃新的思路，尤其是對成形網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化升級，有著獨到的優(yōu)勢。合理的引入策略路由，使得網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的發(fā)展蘊含著更多可能，將有更多策略路由的應(yīng)用場合和使用技巧有待于挖掘。

參考文獻

[1]黃傳河.網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計師教程[M].清華大學(xué)出版社,2013,11.

[2]劉永良.H3C以太網(wǎng)常用技術(shù)知識.陜西英華電子科技有限公司.

[3]朱小平.網(wǎng)絡(luò)工程師的5天修煉[M].中國水利水電出版社,2012,4.

李天（1986—），男，陜西漢中人，工程師，就職于漢中市氣象局信息技術(shù)保障中心，從事網(wǎng)絡(luò)運行維護工作。

Application of policy routing technology in meteorological service LI TIAN.ZHANG MING

(Hanzhoung Shaanxi Meteorological Bureau,723000)

Abstract:Strategy routing technology is a kind of technology based on traditional routing algorithm, which can be determined by the route rule set by the administrator. Strategy routing is more flexible and efficient, and the transmission performance, redundancy and Qos support of the network have different degrees of enhancement. It is widely used in many kinds of network engineering. In this paper, the application of policy routing in meteorological service is described in detail, and the implementation principle and the solution are analyzed in detail.

Keywords:Routing; planning; strategy; H3C

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