Cisco策略路由(policy route)精解

 注:PBR以前是CISCO用来丢弃报文的一个主要手段。比如：设置set interface null 0，按CISCO说法这样会比ACL的deny要节省一些开销。这里我提醒：

interface null 0
no ip unreachable　//加入这个命令
这样避免因为丢弃大量的报文而导致很多ICMP的不可达消息返回。

三层设备在转发数据包时一般都基于数据包的目的地址（目的网络进行转发），那么策略路由有什么特点呢？

1、可以不仅仅依据目的地址转发数据包，它可以基于源地址、数据应用、数据包长度等。这样转发数据包更灵活。

2、为QoS服务。使用route-map及策略路由可以根据数据包的特征修改其相关QoS项，进行为QoS服务。

3、负载平衡。使用策略路由可以设置数据包的行为，比如下一跳、下一接口等，这样在存在多条链路的情况下，可以根据数据包的应用不同而使用不同的链路，进而提供高效的负载平衡能力。

策略路由影响的只是本地的行为，所以可能会引起“不对称路由”形式的流量。比如一个单位有两条上行链路A与B，该单位想把所有HTTP流量分担到A链路，FTP流量分担到Ｂ链路，这是没有问题的，但在其上行设备上，无法保证下行的HTTP流量分担到Ａ链路，FTP流量分担到Ｂ链路。

策略路由一般针对的是接口入(in)方向的数据包，但也可在启用相关配置的情况下对本地所发出的数据包也进行策略路由。

本文就策略路由的以下四个方面做相关讲解：

１、启用策略路由

２、启用Fast-Switched PBR

３、启用Local PBR

４、启用CEF-Switched PBR

启用策略路由：

1.        开始配置route-map。使用route-map map-tag [permit | deny] [sequence-number]进入route-map的配置模式。

2.        使用match语句定义感兴趣的流量，如果不定义则指全部流量。match length min max　and/or　match ip address {access-list-number | name}[...access-list-number | name]

3.        使用set命令设置数据包行为。
  set ip precedence [number | name]
  set ip next-hop ip-address [... ip-address]
  set interface interface-type interface-number [... type number]
  set ip default next-hop ip-address [... ip-address]
  set default interface interface-type interface-number [... type ...number]

4.        这里要注意set ip next-hop与set ip default next-hop、set interface与set default interface这两对语句的区别，不含default的语句，是不查询路由表就转发数据包到下一跳IP或接口，而含有default的语句是先查询路由表，在找不到精确匹配的路由条目时，才转发数据包到default语句指定的下一跳IP或接口。

5.        进入想应用策略路由的接口。interface xxx

6.        应用所定义的策略。注意必须在定义好相关的route-map后才能在接口上使用该route-map,在接口启用route-map策略的命令为：
ip policy route-map map-tag

启用Fast-Switched PBR

在Cisco IOS Release 12.0之前，策略路由只能通过“进程转发”来转发数据包，这样数据包的转发效率是非常低的，在不同的平台上，基本在每秒1000到10,000个数据包。随着缓存转发技术的出现，Cisco实现了Fast-Switched PBR，大大提升了数据包的转发速度。启用方法即在接口中使用ip route-cache policy命令。

注意：Fast-switched PBR支持所有的match语句及大多数的set语句，但其有下面的两个限制：

1.        不支持set ip default next-hop 与 set default interface命令。

2.        如果在route-cache中不存在set中指定的接口相关的项，那么仅在point-to-point时set interface命令才能够Fast-switched PBR。而且，在进行“进程转发”时，系统还会先查询路由条目查看该interface是不是一个合理的路径。而在fast switching时，系统不会对此进行检查。

启用Local PBR

默认情况下，路由器自身所产生的数据包不会被策略路由，如果想对路由器自身产生的数据包也进行策略路由，那么需要在全局模式下使用如下命令来启用：
ip local policy route-map map-tag

启用CEF-Switched PBR

在支持CEF的平台上，系统可以使用CEF-Switched PBR来提高PBR的转发速度，其转发速度比Fast-Switched PBR更快！只要你在启用PBR的路由器上启用了CEF，那么CEF-Switched PBR会自动启用。
注：ip route-cache policy仅仅适用于Fast-Switched PBR，在CEF-Switched PBR中并不需要，如果你在启用了CEF的路由器上使用PBR时，这个命令没有任何作用，系统会忽略此命令的存在。

PBR配置案例：

案例1：
路由器通过两条不同的链路连接至两ISP，对于从async 1接口进入的流量，在没有“精确路由”匹配的情况下，把源地址为 1.1.1 .1的数据包使用策略路由转发至6.6.6.6, 源地址为2.2.2.2的数据包转发至7.7.7.7，其它数据全部丢弃。

配置如下：
access-list 1 permit i p 1.1.1 .1
access-list 2 permit ip 2.2.2.2
!
interface async 1
 ip policy route-map equal-access
!
route-map equal-access permit 10
 match ip address 1
 set ip default next-hop 6.6.6.6
route-map equal-access permit 20
 match ip address 2
 set ip default next-hop 7.7.7.7
route-map equal-access permit 30
 set default interface null0

案例2
在路由器针对不同流量，修改其precedence bit，并设置下一跳地址。对于 1.1.1 .1产生的流量，设置precedence bit为priority，并设置其下一跳转发地址为3.3.3.3；对于2.2.2.2产生的流量，设置precedence bit为critical，并设置其下一跳转发地址为3.3.3.5。

配置如下：
access-list 1 permit i p 1.1.1 .1
access-list 2 permit ip 2.2.2.2
!
interface ethernet 1
   ip policy route-map Texas
!
route-map Texas permit 10
   match ip address 1
   set ip precedence priority
   set ip next-hop 3.3.3.3
!
route-map Texas permit 20
   match ip address 2
   set ip precedence critical
   set ip next-hop 3.3.3.5

 一个route map由拥有相同route-map名的route-map statements集合构成。这些语句可以用permit和deny来标识是否执行策略路由。如果一个数据包所匹配的statement的标准是deny，则作为通常的目的地址路由来进行转发。如果是permit，则所有其上的set命令被应用。

让我们看一个demo：

route-map demo permit 10

       match X Y Z

       match A

       set B

       set C

route-map demo permit 20

      match Q

       set R

route-map demo permit 30

       任何与X、Y、Z匹配的数据包都执行set B和C，如果没有任何匹配，也就不会执行任何set命令。

　　下面我们具体看一下命令：

       1、使用route-map命令创建route map

       Router(config)#route-map [permit|deny][]

　　参数map-tag指定了route map的名字

　　参数permit和deny指定了如果条件匹配将执行的动作

　　参数sequence-number用于区分每一个route map statement，不同的statement拥有不同的sequence number。通过这个参数你可以在一个route map的特定位置插入或删除一条route map statement，并且可以单独的编辑它。

       一个route map可以包含多个route map statement，这些语句的执行顺序像ACL一样是从上到下。对于一个路由，先匹配的先执行。

       2、使用match  route map命令定义检查条件

       Router(config-route-map)#match {}

       3、使用set route-map配置命令定义如果条件匹配后的行为

       Router(config-route-map)#set {}

       一个route map可以包含多个route map statement，一个match语句可以包含多个条件。如果一个条件为真，则认为这个条件匹配；然而，必须所有的条件都匹配，才认为这个route map statement匹配。

       序列号参数决定了进行条件匹配的顺序。只有序列号为10的语句没有匹配，才会检查序列号为20的语句才被检查。

       一个route map的最后默认"deny any"。这个deny的使用结果依赖于这个route map是怎样使用的。如果一个数据包对于route map没有匹配项，它会按照正常的目的地址路由转发。如果你想丢弃这个包，需要包含一个set语句路由这个包到一个null接口。这条语句应该被放在route map的最后。

Match

       用来在route-map中执行匹配的标准包括：

1、  IP访问列表中的源和目的地址

2、  三层数据包长度

　　1、标准访问列表和扩展访问列表都可用来建立策略路由的匹配标准。

　　要使用IP访问列表来实现策略路由，可以使用match ip address命令：

Router(config-route-map)#match ip address {|} [...|]

　　如果定义了多个访问控制列表，任何一个访问列表被匹配都认为这条语句被匹配。

       2、使用match  route map命令定义检查条件

       Router(config-route-map)#match {}

       3、使用set route-map配置命令定义如果条件匹配后的行为

       Router(config-route-map)#set {}

       一个route map可以包含多个route map statement，一个match语句可以包含多个条件。如果一个条件为真，则认为这个条件匹配；然而，必须所有的条件都匹配，才认为这个route map statement匹配。

       序列号参数决定了进行条件匹配的顺序。只有序列号为10的语句没有匹配，才会检查序列号为20的语句才被检查。

       一个route map的最后默认"deny any"。这个deny的使用结果依赖于这个route map是怎样使用的。如果一个数据包对于route map没有匹配项，它会按照正常的目的地址路由转发。如果你想丢弃这个包，需要包含一个set语句路由这个包到一个null接口。这条语句应该被放在route map的最后。

Match

       用来在route-map中执行匹配的标准包括：

1、  IP访问列表中的源和目的地址

2、  三层数据包长度

　　1、标准访问列表和扩展访问列表都可用来建立策略路由的匹配标准。

　　要使用IP访问列表来实现策略路由，可以使用match ip address命令：

Router(config-route-map)#match ip address {|} [...|]

　　如果定义了多个访问控制列表，任何一个访问列表被匹配都认为这条语句被匹配。

       2、使用match  route map命令定义检查条件

       Router(config-route-map)#match {}

       3、使用set route-map配置命令定义如果条件匹配后的行为

       Router(config-route-map)#set {}

       一个route map可以包含多个route map statement，一个match语句可以包含多个条件。如果一个条件为真，则认为这个条件匹配；然而，必须所有的条件都匹配，才认为这个route map statement匹配。

       序列号参数决定了进行条件匹配的顺序。只有序列号为10的语句没有匹配，才会检查序列号为20的语句才被检查。

       一个route map的最后默认"deny any"。这个deny的使用结果依赖于这个route map是怎样使用的。如果一个数据包对于route map没有匹配项，它会按照正常的目的地址路由转发。如果你想丢弃这个包，需要包含一个set语句路由这个包到一个null接口。这条语句应该被放在route map的最后。

Match

       用来在route-map中执行匹配的标准包括：

1、  IP访问列表中的源和目的地址

2、  三层数据包长度

　　1、标准访问列表和扩展访问列表都可用来建立策略路由的匹配标准。

　　要使用IP访问列表来实现策略路由，可以使用match ip address命令：

Router(config-route-map)#match ip address {|} [...|]

　　如果定义了多个访问控制列表，任何一个访问列表被匹配都认为这条语句被匹配。

　　2、match length 命令用来基于三层包长度来建立匹配。

Router(config-route-map)#match length

　　参数 定义了三层包的最大和最小长度。当一个包的长度在这两个值之间，匹配成立。

　　可以使用match length命令来区分传输类型，例如：交互数据包和文件传输数据包，文件传输数据包往往比较大。

Set

       可以使用一系列的set命令来定义当匹配语句满足时，数据包如何通过路由器进行转发。

1、  set ip next-hop

2、  set interface

3、  set ip default next-hop

4、  set ip default interface

5、  set ip tos

6、  set ip precedence

　　一些set命令只影响路由表里有明显路由的数据包；其他的set命令只影响路由表里没有明显路由的数据包。下面我们来仔细看一下：

　　(1)    Router（config-route-map）#set ip next-hop [...]

　　Set ip next hop 命令设定流出端口的数据包的下一跳地址。

　　 这个地址必须是邻接路由器的ip地址。如果配置了多个接口，则使用第一个相关的可用接口。这个命令将影响所有的数据包类型并且一直使用。

　　(2) Router（config-route-map）#set interface [... ]

　　Set interface 命令为数据包设定出向端口。 参数指定接口的类型和编号。如果定义了多个接口，则使用第一个被发现的up接口。

　　有时，路由表可能不包含到一个数据包目的地址的明显的路由（例如：广播包或者目的地址未知的数据包），这种情况下，命令将不影响到这些数据包或者说命令忽略这些数据包。

　　（3）Router(config-route-map)# set ip default next hop [...]

　　set ip default next hop命令用于当路由表里没有到数据包目的地址的明显路由时，设定它的下一跳地址。

　　（4）Router(config-route-map)# set default interface [...]

　　如果到目的地址没有明显路由，set default interface命令为这些数据包设定output接口。

　　一旦目的地址或接口被选择，其他的default set 命令被忽略。

　　（5）Router(config-route-map)# set ip tos

　　Set ip tos 用来设定IP数据包的IP ToS值。可以设定以下值：

<0 - 15>	Type of sevice value
Max-reliability	Set max reliable ToS (2)
Max-throughput	Set max throughput ToS (4)
Min-delay	Set min delay ToS (8)
Min-monetary-cost	Set min monetary cost ToS (1)
normal	Set normal ToS (0)

 　　(6) Router(config-route-map)#set ip precedence [|]

       Set ip precedence 命令用来设定IP数据包的优先级。可设定值如下表：

Value	Name
0	Routine
1	Priority
2	Immediate
3	Flash
4	Flash-override
5	Critical
6	Internet
7	Network

       这个表显示了能够使用的优先级值和相应的名字。

       如前面的demo所示这些set命令可以结合起来使用。