服务器物理部署拓扑图,【网络】叶脊(Spine-Leaf)网络拓扑下全三层网络设计与实践(五)-物理服务器路由方案及配置...

5.1 本节目标

理解物理机的业务ip之间的通信过程；

了解如何在leaf交换机上配置业务ip的静态路由；

了解如何在物理机上配置业务ip及其他相关配置项；

5.2 拓扑结构

本节拓扑结构与上节相比没有变化，如下图：

a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

5.3 物理机业务网络地址规划与配置

云平台各服务之间用于通信的ip地址称为业务ip地址，在spine

leaf网络中，我们为服务器分配业务ip地址，并配置在br0接口上，本系列文章研究spine

leaf网络。下面为四个物理机规划业务IP地址：

主机名 业务ip地址

devopsr01n01 10.10.10.21/32

devopsr01n02 10.10.10.22/32

devopsr02n01 10.10.10.23/32

devopsr02n02 10.10.10.24/32

按照上面的规划，给物理机配置业务ip，以devopsr01n01为例，进行如下配置：

brctl addbr br0

ip link set br0 up

ip address add 10.10.10.21/32 dev br0

其余物理机按例配置。

5.4 物理机业务地址路由方案与配置

5.4.1 在leaf交换机上配置路由

在leaf交换机上采用静态路由协议，路由方案的思路如下：

对于每个物理机业务ip地址，在一对leaf上配置静态路由；

通过检测路由下一跳ip的可达性，确定路由条目的有效性；

本文采用的是arista交换机来进行实验，因此提供arista交换机的配置方式，需要用到扩容模块PingCheck，点击查看安装方法，扩展模块安装完成后，进行下面的配置：

# 在leaf01上配置devopsr01n01的路由

ip route 10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.0.2 #

配置devopsr01n01的静态路由

daemon PingCheck3 #

此处因为devopsr01n01接在e3口，所以为了方便，这里名称写PingCheck3

exec

/usr/local/bin/PingCheck

option CHECKINTERVAL

value 1 # Ping间隔时间1s

option CONF_FAIL value

/mnt/flash/pingcheck/failed_3.conf # Ping失败时执行的操作，内容填“no ip route

10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.0.2”,

即删除到devopsr01n01的静态路由条目

option CONF_RECOVER value

/mnt/flash/pingcheck/recover_3.conf # Ping恢复时执行的操作，内容填“ip route

10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.0.2”，即添加到devopsr01n01的静态路由条目

option HOLDDOWN value

1

option HOLDUP value

1

option IPv4 value

169.254.0.2 #

Ping的目标地址，即到devopsr01n01的静态路由的下一跳地址，也就是devopsr01n01上与leaf01互联的网口的ip地址

option PINGCOUNT value

2

option PINGTIMEOUT value

2

option SOURCE value et3 #

指定Ping的出接口，即leaf01上与devopsr01n01互联的网口

no shutdown #

开始运行PingCheck

# 在leaf02上配置devopsr01n01的路由

ip route 10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.1.2 #

配置devopsr01n01的静态路由

daemon PingCheck3 #

此处因为devopsr01n01接在e3口，所以为了方便，这里名称写PingCheck3

exec

/usr/local/bin/PingCheck

option CHECKINTERVAL

value 1 # Ping间隔时间1s

option CONF_FAIL value

/mnt/flash/pingcheck/failed_3.conf # Ping失败时执行的操作，内容填“no ip route

10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.0.2”,

即删除到devopsr01n01的静态路由条目

option CONF_RECOVER value

/mnt/flash/pingcheck/recover_3.conf # Ping恢复时执行的操作，内容填“ip route

10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.0.2”，即添加到devopsr01n01的静态路由条目

option HOLDDOWN value

1

option HOLDUP value

1

option IPv4 value

169.254.1.2 #

Ping的目标地址，即到devopsr01n01的静态路由的下一跳地址，也就是devopsr01n01上与leaf01互联的网口的ip地址

option PINGCOUNT value

2

option PINGTIMEOUT value

2

option SOURCE value et3 #

指定Ping的出接口，即leaf01上与devopsr01n01互联的网口

no shutdown #

开始运行PingCheck

按例在leaf02上配置devopsr01n02的路由，在leaf03/04上配置devopsr02n01、devopsr02n02的路由。完成配置后，让我们来测试一下，是否达到了预期的效果：

在devopsr01n01的所有链路正常时，在leaf01, leaf02,

spine01上观察到devopsr01n01的路由条目：

# 在spine01上观察路由, 有两条等价路由，下一跳分别是leaf01和leaf02

spine01#sh ip route 10.10.10.21

B E 10.10.10.21/32 [200/0] via 169.254.0.249,

Ethernet1

via 169.254.1.249,

Ethernet2

# 在leaf01上观察路由，有一条静态路由,可从e3下联接口到达

leaf01#sh ip route 10.10.10.21

S 10.10.10.21/32 [1/0] via

169.254.0.2, Ethernet3

# 在leaf02上观察路由，有一条静态路由，可从e3下联接口到达

leaf02#sh ip route 10.10.10.21

S 10.10.10.21/32 [1/0] via

169.254.1.2, Ethernet3

在h11链路故障时(可通过关闭服务器网卡模拟)，观察在leaf01, leaf02,

spine01上观察到devopsr01n01的路由条目：

# 在devopsr01n01上关闭eth1

ifconfig eth1 down

# 在spine上观察路由， 发现只剩一条路径可用，下一跳为leaf02

spine01#sh ip route 10.10.10.21

B E 10.10.10.21/32 [200/0] via 169.254.1.249,

Ethernet2

# 在leaf01上观察路由,

发现此时从leaf01无法从下联接口到达目标，从而选择从spine学到的bgp路由，经由spine到达目标

leaf01#sh ip route 10.10.10.21

B E 10.10.10.21/32 [200/0] via 169.254.0.250,

Ethernet1

via 169.254.0.254,

Ethernet2

# 在leaf02上观察路由，有一条静态路由，可从e3下联接口到达

leaf02#sh ip route 10.10.10.21

S 10.10.10.21/32 [1/0] via

169.254.1.2, Ethernet3

请模拟在h12链路故障时的情况，观察路由变化。

5.4.2 在物理机上配置路由

业务ip配置在br0上，而非物理网卡上，因此需开启内核转发功能：

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

以devopsr01n01为例，流量经由eth0和eth1两个网口收发，可以达到提高带宽，链路冗余的作用，因此在服务器上的路由配置如下：

# 两个下一跳地址分别为物理机和对应的两个leaf相连的网口互联ip地址

ip route replace default src 10.10.10.21 nexthop via

169.254.0.1 nexthop via 169.254.1.1

配置完上述路由后，与在交换机上的PingCheck一样，服务器也需要某种机制来判断下一跳是否有效：

# 对eth0

eth1启用链路检测，当链路down时，使相应的路由失效，否则物理机可能将流量发往down的链路，从而发生网络故障

sysctl -w

net.ipv4.conf.eth0.ignore_routes_with_linkdown=1

sysctl -w

net.ipv4.conf.eth1.ignore_routes_with_linkdown=1

# 配置完这一条后可做如下测试，先查看本机路由条目, 发现默认路由有两条等价路由

root@devopsr01n01:~# ip r

default src 10.10.10.21

nexthop via 169.254.0.1 dev eth1 weight

1

nexthop via 169.254.1.1 dev eth0 weight

1

169.254.1.0/30 dev eth0 proto

kernel scope link src

169.254.1.2

# 然后关闭eth1接口

ifconfig eth1 down

# 然后再查看路由，发现eth1对应的路由条目失效

root@devopsr01n01:~# ip r

default src 10.10.10.21

nexthop via 169.254.0.1 dev eth1 weight 1

dead linkdown

nexthop via 169.254.1.1 dev eth0 weight

1

169.254.1.0/30 dev eth0 proto

kernel scope link src

169.254.1.2

(Optional)上述步骤完成后，物理机上的路由就算完成了，当然，还可以加上以下的参数，让系统根据ip地址和端口来计算hash，作为选择路由的依据：

sysctl -w net.ipv4.fib_multipath_hash_policy=1

请按照上面的步骤，为其余几台物理机也完成路由配置。

5.5 测试配置结果

从devopsr01n01上ping devopsr01n02, 能够连通，说明配置成功,

其他节点测试方法相同。

root@devopsr01n01:~# ping 10.10.10.22 -c 1

PING 10.10.10.22 (10.10.10.22) 56(84) bytes of data.

64 bytes from 10.10.10.22: icmp_seq=1 ttl=63 time=721 ms

--- 10.10.10.22 ping statistics ---

1 packets transmitted, 1 received, 0% packet loss, time

0ms

rtt min/avg/max/mdev = 721.175/721.175/721.175/0.000 ms

5.6 小结

本节主要讲解了在交换机和服务器上如何为业务ip配置等价多路径(ECMP)路由条目，以及判断路由条目有效性的机制，这很重要，因为这样的机制才使得各个设备总是能选择到正确的路由。接下来的章节，将介绍在spine

leaf网络中，虚拟机的路由机制。

附 ：其他品牌交换机上的路由检测机制

本节中arista交换机使用了PingCheck这个扩展模块来实现路由检测，以判断路由条目的有效性，其他厂商的网络设备大都有内置的命令可以实现这一功能，下面用一组配置范例来对比说明arista和Cisco

Nexus 9K的配置。

如下配置为本节中leaf01上检测devopsr01n01业务ip路由有效性的一组配置

ip route 10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.0.2 #

配置devopsr01n01的静态路由

daemon PingCheck3 #

此处因为devopsr01n01接在e3口，所以为了方便，这里名称写PingCheck3

exec

/usr/local/bin/PingCheck

option CHECKINTERVAL

value 1 # Ping间隔时间1s

option CONF_FAIL value

/mnt/flash/pingcheck/failed_3.conf # Ping失败时执行的操作，内容填“no ip route

10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.0.2”,

即删除到devopsr01n01的静态路由条目

option CONF_RECOVER value

/mnt/flash/pingcheck/recover_3.conf # Ping恢复时执行的操作，内容填“ip route

10.10.10.21/32 Ethernet3 169.254.0.2”，即添加到devopsr01n01的静态路由条目

option HOLDDOWN value

1

option HOLDUP value

1

option IPv4 value

169.254.0.2 #

Ping的目标地址，即到devopsr01n01的静态路由的下一跳地址，也就是devopsr01n01上与leaf01互联的网口的ip地址

option PINGCOUNT value

2

option PINGTIMEOUT value

2

option SOURCE value et3 #

指定Ping的出接口，即leaf01上与devopsr01n01互联的网口

no shutdown #

开始运行PingCheck

在Cisco Nexus 9K上，对应上面配置的功能，应该作出如下一组配置

feature sla sender # 开启sla功能

ip sla 3 # 此处因为devopsr01n01接在e1/3口，所以为了方便，这里名称写sla 3

icmp-echo 169.254.0.2 source-interface

ethernet 1/3 #

Ping的目标地址，即到devopsr01n01的静态路由的下一跳地址，也就是devopsr01n01上与leaf01互联的网口的ip地址，以及指定Ping的出接口，即leaf01上与devopsr01n01互联的网口

threshold 500 # 阈值 500ms，

小于等于超时时间timeout值即可

timeout 500 # 超时时间500ms

frequency 1 # ping的频率，单位秒

ip sla schedule 3 life forever start-time now #

开始序号为3的sla检测，一直运行，立即开始

track 3 ip sla 3 # 配置track 3， 跟踪sla 3的状态

ip route 10.10.10.21 255.255.255.255 ethernet 1/3 169.254.0.2

track 3 # 配置到devopsr01n01业务ip的路由，以track 3的状态决定改路由的有效性

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