Multi-Routing System

Entwurf und Implementierung eines hochverfuegbaren Multi-Routing-Systems fuer einen Telekommunikationsprovider. BGP-Peering, redundante Pfade, automatisches Failover und Echtzeit-Monitoring der Netzwerkpfade.

Provider

Umfeld

Telko

Branche

BGP

Protokoll

Hochverfügbar

Architektur

Ausgangslage

Ein Telekommunikationsprovider benötigte ein hochverfügbares Routing-System, das den Datenverkehr über mehrere Upstream-Provider verteilen und bei Ausfällen automatisch umschalten konnte. Die bestehende Routing-Infrastruktur war auf einen einzelnen Upstream ausgelegt und bot keine Redundanz. Bei Störungen auf der einzigen Anbindung waren alle Kunden unmittelbar betroffen.

Ziel war der Aufbau eines Multi-Homed-Routing-Systems mit BGP, das Ausfallsicherheit, Lastverteilung und optimale Pfadwahl über mehrere Provider hinweg ermöglichte.

Herausforderung & Ansatz

Herausforderung

Keine Redundanz in der bestehenden Upstream-Anbindung
Komplexe BGP-Konfiguration mit mehreren Autonomous Systems
Lastverteilung ohne Beeinträchtigung der Latenz
Automatisches Failover bei Provider-Ausfall

Ansatz

Multi-Homed BGP-Setup mit eigenem AS und PI-Adressraum
Redundante Border-Router mit VRRP/HSRP
Policy-basiertes Routing für optimale Pfadwahl
Monitoring der BGP-Sessions mit automatischer Alarmierung

Umsetzung

BGP-Architektur

Das Routing-System wurde als Multi-Homed-Setup mit einem eigenen Autonomous System (AS) und Provider-Independent (PI) Adressraum aufgebaut. Peering-Sessions wurden zu mehreren Upstream-Providern etabliert, jeweils über dedizierte physische Verbindungen. Die BGP-Konfiguration umfasste Prefix-Filter, AS-Path-Filter und Community-basierte Routing-Policies, um die Pfadwahl granular steuern zu können.

Redundanz und Failover

Auf der Router-Ebene wurde Redundanz durch den Einsatz von zwei Border-Routern mit VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol) hergestellt. Beide Router hielten aktive BGP-Sessions zu allen Upstream-Providern. Bei Ausfall eines Routers übernahm der verbleibende Router automatisch alle Sessions. Die Konvergenzzeiten wurden durch BFD (Bidirectional Forwarding Detection) auf unter eine Sekunde optimiert.

Lastverteilung und Optimierung

Für die Lastverteilung des ausgehenden Verkehrs wurde Policy-basiertes Routing eingesetzt, das den Traffic anhand von Zielnetzen und Bandbreitenauslastung auf die verfügbaren Uplinks verteilte. Eingehender Verkehr wurde über BGP-Communities und AS-Path-Prepending gesteuert, um eine gleichmäßige Verteilung über die Provider zu erreichen. Regelmäßige Analysen der Traffic-Patterns dienten als Grundlage für die Optimierung der Routing-Policies.

BGP Best Practice

Ein eigenes Autonomous System mit PI-Adressraum ist die Voraussetzung für echtes Multi-Homing. Nur so kann der Provider gewechselt werden, ohne die eigenen IP-Adressen zu verlieren. Die Registrierung erfolgt über die RIPE NCC als zuständige Regional Internet Registry für Europa.

Kenntnisse

BGP (eBGP / iBGP)
VRRP / HSRP
Policy-basiertes Routing

Hochverfügbarkeit
Loadbalancing
BFD / Fast Convergence

Ergebnis & Fazit

Ergebnis

Hochverfügbares Multi-Homed-Routing mit mehreren Upstreams
Automatisches Failover unter einer Sekunde durch BFD
Optimierte Lastverteilung über Policy-basiertes Routing
Lückenlose Überwachung aller BGP-Sessions

Fazit

Ein professionelles Multi-Routing-System ist für Provider unverzichtbar, um Ausfallsicherheit und optimale Performance garantieren zu können. Die Kombination aus redundanten Border-Routern, Multi-Homed BGP und Policy-basiertem Routing schuf eine Infrastruktur, die sowohl bei einzelnen Uplink-Ausfällen als auch bei Lastspitzen stabil und performant blieb.