利用RTR实现静态路由自动切换的方案研究

摘要：两网络节点通过传统的单线路接入方式已经远远不能满足目前系统的需求，目前均采用双线路接入方式来连接两节点网络。当主线路出现故障后，需进行人工干预才能切换至备线路上。而通过思科路由器的Response Time Reporter（简称RTR）功能，就能使网络自动切换至备线路上，除去人工干预环节，以此来保证网络的冗余性及安全性，使网络真正达到7*24小时不间断运行。

关键词：静态路由；Response Time Reporter；冗余；自动切换

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)11-2557-02

1 概述

1.1 静态路由自动切换概念

在实际网络例子中，能够实现路由的自动切换有诸多好处，如故障响应时间快、无需人工干预、网络收敛快等好处。静态路由是网络中最常用的功能，它的概念为：由网络管理员手工配置的路由信息。当网络的拓扑结构或链路的状态发生变化时，网络管理员需要手工去修改路由表中相关的静态路由信息。

从静态路由概念中可以看出，当网络出现变化时是需要人工干预。而“静态路由自动切换”即当网络发生变化时可以不采取人工干预即可以进行路由切换，以此来保证网络的可用性。

1.2 路由冗余的背景

传统的网络一般都采用单线路连接，当链路出现故障时，只能人工干预才能修复网络。随着现代网络的不断发展以及应用对高可用性的依赖越来越高，网络的自动修复已成为现代网络架构的趋势。

在路由冗余环境中，思科的HSRP及H3C的VRRP都得到了广泛的应用，但它们都是作为核心网络应用中的一部分。在双线路的路由冗余中，动态路由协议如OSPF、RIP等都可以使路由自动切换，但动态路由协议也有其缺点，如网络收敛速度慢、增加维护难度等。此时就可以采用RTR方式来实现路由的冗余，使之自动切换来修复网络。

2 Response Time Reporter

Response Time Reporter在实际网络应用中非常之多，通过它，可以很好的解决双线路网络中存在的诸多问题。

2.1 Response Time Reporter概念

Response Time Reporter，即为响应时间报告器，简称RTR。通过它来监视网络性能、网络资源，是衡量网络响应时间及可用性的路由器网络工具。它通过持续的检查来解决设备之间以及从源设备至目标设备之间网络时间的延迟与通断问题。

RTR功能在网络中应用非常广泛，且大多数思科路由器都支持RTR功能，从高端的CISCO12000路由器至低端的CISCO1600路由器。在双线路网络应用中尤其应用广泛，包括双线路ISP出口网络、双线路下联单位网络等。

2.1.1 主要功能

Response Time Reporter的作用是通过模拟ICMP或SNMP等来实时监测网络的性能及环境变化，当网络出现变化，立即响应预先设置好的“动作”来启用备用线路，以此来保证网络的可用性。

2.1.2 主要优势

Response Time Reporter能够广泛应用在相关网络中，有它一些独特的优势，具体如下：

允许衡量不同类型的IP流量，如UDP和TCP

定义一个tcpConnect探针

定义一个udpEcho探针（模拟PING命令）

指定路径来衡量的ICMP回声响应时间

显示响应程序的信息

定义IP服务类型（ToS）位设置的请求和响应数据包

2.2 Response Time Reporter功能实现

2.2.1 网络拓扑

图1为某公司与分部之间的网络示意图，为了提高网络的可用性，分部通过双线路与总相连，使用不同的运营商来连接。

2.2.2 功能实现

1）网络说明

图2中可以看出，公司总部通过两台路由器组成一个核心网络，公司分部通过两条运营商线路与总部相连。正常情况下公司分部从“运营商（电信）”链路与总部相连。当电信主链路出现故障后，公司分部通过备链路广电运营商与总部相连，从而实现了网络的冗余。

各路由器通过静态路由来实现网络的互联，总部核心主路由器通过10.10.10.0/30网络与分部路由器再利用电信运营商链路来构成主链路，核心备路由器通过20.20.20.0/30网络与分部路由器再利用广电运营商链路来构成备链路。核心主路由器与备路由器通过设置一条静态路由与分部相通。分部的路由器需设置两条静态路由分别与总部相连，然后使用路由的优先级来区别，并在分部路由器上启用RTR，让分部路由器模块ICMP包去连续的PING总部核心主路由器的接口地址10.10.10.1，当RTR监测到不能PING通时，即主链路出现故障，立即隐藏掉去往主链路的路由，这样，优先级低的路由自动启用，分部通过备链路与总部相连。

2）实现过程

① 配置核心主路由器

首先配置公司总部的核心主路由器，并启用TRT功能，监测对端的10.10.10.2地址，具体配置如下。

接口配置：

zhongbu-master#conf t

zhongbu-master(config)#inter fast0/1

zhongbu-master(config-if)#ip add 10.10.10.1 255.255.255.252

zhongbu-master(config-if)#no shutdown

RTR配置：

zhongbu-master#conf t

zhongbu-master(config)#rtr 10

zhongbu-master(config)#type echo protocol ipIcmpEcho 10.10.10.2

zhongbu-master(config)#frequency 10

zhongbu-master(config)#rtr schedule 10 life forever start-time now

静态路由TRACK关联配置：

zhongbu-master#conf t

zhongbu-master(config)#track 10 rtr 10 reachability

静态路由配置：

zhongbu-master(config)#ip route 192.168.200.0 255.255.255.0 10.10.10.2 track 10

② 配置核心备路由器

接口配置：

zhongbu-backup#conf t

zhongbu-backup (config)#inter fast0/1

zhongbu-backup (config-if)#ip add 20.20.20.1 255.255.255.252

zhongbu-backup (config-if)#no shutdown

静态路由配置：

zhongbu-backup(config)#ip route 192.168.200.0 255.255.255.0 20.20.20.2 120

③ 配置分部路由器

在配置中，启用RTR功能，将主链路的路由优先级设置成比备链路优先级高。

接口配置：

Fenbu-router#conf t

Fenbu-router (config)#inter fast0/1

Fenbu-router (config-if)#ip add 10.10.10.2 255.255.255.252

Fenbu-router (config-if)#no shutdown

Fenbu-router (config)#inter fast0/1

Fenbu-router (config-if)#ip add 20.20.20.2 255.255.255.252

Fenbu-router (config-if)#no shutdown

RTR配置：

Fenbu-router #conf t

Fenbu-router (config)#rtr 60

Fenbu-router (config)#type echo protocol ipIcmpEcho 10.10.10.2

Fenbu-router (config)#frequency 60

Fenbu-router (config)#rtr schedule 60 life forever start-time now

静态路由TRACK关联配置：

Fenbu-router #conf t

Fenbu-router (config)#track 60 rtr 60 reachability

静态路由配置：

Fenbu-router (config)#ip route 192.168.100.0 255.255.255.0 10.10.10.2

Fenbu-router (config)#ip route 192.168.100.0 255.255.255.0 20.20.20.2 120

3）切换过程

完成以上配置后，由于分部路由器的主链路优先级比备链路优先级高，所以分部与总部通过电信主链路相通，如图3。

当RTR监测到主链路出现故障后，公司分部路由器上至主链路的路由就自动隐藏，这时至备链路的自动切换至备链路上，如图4。

3 总结

目前大多数行业如银行业、服务业、政府等相关单位对信息系统依赖越来越高。而网络作为信息系统服务的基础，起着非常重要的作用，因此对网络的可用性也提出了更高的要求。从以上分析来看，在网络中使用路由器的RTR功能后，可以在没有人工干预的情况下实现路由的自动切换，使网络的可用性得到提高，以此来更好的为相关信息系统服务。

参考文献：

[1] 李洋,曹端,乔兴旺,等.学院局域网双出口方案探讨[J].教育信息化,2006(15).

[2] 张旭东,戴波.跨域网络互联实用路由技术应用分析[J].电信技术,2010-05-15.

[3] 何晨光.浅论路由选择和路由表[J].濮阳教育学院学报,2002(04).

[4] 杜海燕.CISCO路由器网络技术[A].全国ISNBM学术交流会暨电脑开发与应用创刊20周年庆祝大会论文集[C],2005.