H3C综合网络实验：SR-MPLS TE Policy设计及故障切换实战

简介：一份面向毕业设计场景的H3C综合网络实验资料，通过多种路由交换协议组网模拟中大型企业网络的转发流程，适合网络工程、计算机等相关专业学生完成综合性实验或毕设方案。内容围绕核心层、汇聚层、接入层展开，覆盖M-LAG、VRRP高冗余架构，以及AC集中管理AP、SR-MPLSTEPolicy等进阶主题。资料包共44个文件，以32份cfg设备配置为主，另含HCL工程文件、备份压缩包、README说明与拓扑图，整体约35.99MB，可直接导入HCL模拟器查看，也支持分批次启动设备调试。目前已有565人学习下载。借助多设备配置、拓扑图与说明文档，可系统理解分层组网与高可用性设计，也可作为大型网络实验排错和毕业设计撰写的参考。

1. 毕业设计开题：为什么综合网络实验最怕“配通了但说不清”

很多同学拿到“H3C综合网络实验”这个毕业设计题目时，第一反应是打开HCL模拟器，把设备连起来，照着网上教程敲OSPF、敲BGP，最后看到路由表里全是路由条目就以为大功告成。但真正的答辩现场，导师最常问的一句话是：“这条流量为什么走这条路？你策略配置的依据是什么？”一旦答不上来，整个实验就从“优秀设计”变成“配置搬运”。这套方案要解决的核心问题，就是把“配通”升级为“设计”——从拓扑分层、地址规划、路由协议选型，再到SR-MPLS TE Policy的流量调度，每一步都能讲出意图、能验证、能演示故障切换。适合正在选毕业设计题目的学生，也适合已经用HCL把设备点亮但卡在“怎么把实验写成设计”的开发者。

2. 总体架构设计：三层拓扑与互联细节的职责划分

2.1 拓扑分层：核心层、汇聚层、接入层各干什么

综合网络实验最容易犯的第一个设计错误，是所有路由器堆在一个平面里，没有层次。这套方案把整网划分成三个平面：核心层由两台P设备R1、R2组成，负责SR-MPLS骨干转发，不在核心设备上挂任何终端业务；汇聚层由R3、R4两台PE设备组成，既是SR-MPLS的边缘节点，也是业务网关和BGP路由反射的汇聚点；接入层由SW1、SW2和R5、R6组成，SW承载终端VLAN，R5、R6模拟两个分支机构的CE设备，把业务路由引入骨干。

这个三层结构最直接的好处是故障域隔离。接入层挂掉只影响该分支，汇聚层设备支持冗余切换，核心层只关心高速转发。拓扑互联采用“口字形”双链路设计：R1与R2之间一条链路构成核心内互联，R3同时上联R1和R2，R4也同时上联R1和R2，另外R3与R4之间再拉一条直连链路作为备份通道。这样一来，任意一条上联链路断开，业务流量都能通过另一条路径到达目的地，SR-MPLS TE Policy才有发挥空间。

2.2 设备角色与接口互联清单

设备角色规划上，R1、R2的Loopback0地址分别规划为10.255.0.1和10.255.0.2，作为SR的LSR ID和OSPF的Router ID；R3、R4的Loopback0规划为10.255.0.3和10.255.0.4。所有设备互联接口统一使用10.1.x.x网段，按“设备A-设备B”的顺序编码，接口地址规划如表所示。

终端侧用两个VLAN模拟实际业务：VLAN 10划分给办公网段192.168.10.0/24，挂在SW1下，网关终结在R3的接口上；VLAN 20划分给生产网段192.168.20.0/24，挂在SW2下，网关终结在R4的接口上。R5、R6作为CE设备，分别接入R3、R4的另一个三层接口，通过BGP把分支路由通告进骨干。OSPF进程只跑在核心和汇聚层设备上，接入交换机全部做二层，保持配置面干净。

2.3 地址规划与协议设计的基本约束

地址规划是综合实验里最容易被忽略的“隐性评分点”。好的规划要让评委从IP地址一眼看出设备角色和网络位置。Loopback地址统一用10.255.0.x段，互联地址用/30掩码，业务地址用独立的192.168.x.x段，三套地址互不重叠。这样在答辩演示时，执行display ip routing-table，路由条目的下一跳和出接口能直接和拓扑图对上，不需要现场翻笔记解释。

OSPF进程规划上，整网规划为单个OSPF进程、所有设备都在骨干区域0中，理由是这个实验的规模只有6台路由设备，没必要为了“看起来复杂”硬拆多个区域。真正的设计深度体现在SR-MPLS和BGP策略上，而不是堆区域数量。每个互联接口使能OSPF时注意关闭接口的OSPF优先级干扰，保持网络类型为默认的广播型或点对点型，避免DR选举造成不必要的等待时间。所有Loopback接口使用network命令宣告进OSPF，保证SR标签分配有稳定的可达性基础。

3. 路由协议设计：OSPF与BGP的协同及路由控制策略

3.1 OSPF配置：先保证IGP层面全互通

SR-MPLS TE Policy依赖底层IGP计算可达路径，所以OSPF配置是整个实验的地基。核心配置思路是：每台设备开启OSPF进程1，Router ID手工指定为各自的Loopback0地址，所有互联接口和Loopback0接口加入区域0。以下是R1的基础配置，其他设备按同样模板替换IP即可。

# 全局配置 Loopback 和互联接口 interface LoopBack0 ip address 10.255.0.1 255.255.255.255 # interface GigabitEthernet0/0/0 ip address 10.1.12.1 255.255.255.252 ospf network-type p2p # # OSPF 进程配置 ospf 1 router-id 10.255.0.1 area 0.0.0.0 network 10.1.12.0 0.0.0.3 network 10.1.13.0 0.0.0.3 network 10.1.14.0 0.0.0.3 network 10.255.0.1 0.0.0.0

两个设计细节值得说明：一是互联接口配置成ospf network-type p2p，在HCL模拟环境中能避免以太网接口默认走广播型网络导致的DR/BDR选举，邻居建立速度更快，排错时看display ospf peer也直观；二是Loopback接口宣告用精确掩码0.0.0.0，保证每台设备的LSR ID在路由表中以32位主机路由出现，这是后续SR-MPLS标签正常分配的前提。配置完检查每一台设备的OSPF邻居状态，全部是Full则表示IGP层面已经收敛。

3.2 BGP配置：把分支路由通告进SR骨干

OSPF解决的是核心和汇聚设备之间的路由互通，而R5、R6模拟的分支机构业务路由需要通过BGP引入骨干网。这里有两个可选方案：一种是把R5、R6的直连业务段直接宣告进OSPF，由IGP承载；另一种是R5、R6与R3、R4建立EBGP邻居，业务路由通过BGP传递。后者更贴合真实网络的“IGP与BGP分离”原则，也方便在毕业设计中展示路由策略，所以采用EBGP方案。

在R3上配置与R5的EBGP邻居，同时把VLAN 10的直连网段通过network命令通告进BGP；R4同样与R6建EBGP邻居并通告VLAN 20网段。BGP配置示例如下。

# R3 上的 BGP 配置 bgp 65001 router-id 10.255.0.3 peer 10.1.35.2 as-number 65005 # ipv4-family unicast peer 10.1.35.2 enable network 192.168.10.0 255.255.255.0

这里自治域号按设备角色划分：核心域设备R1至R4使用65001，R5使用65005，R6使用65006。这样在展示BGP路由表时，从AS号就能看出路由来自哪个分支。R3把192.168.10.0/24通告给BGP后，R1、R2、R4等设备通过IBGP学习到该路由。实际配置时注意，IBGP邻居建议在R3和R4之间直接建立，而不是通过全互联，设备少的情况下全互联也可以，但直连IBGP邻居能少配两对会话。

3.3 路由控制：优先级调整与策略路由的边界

BR设备之间传递路由时容易出现的现象是：同一目的地从OSPF和BGP两个来源都能学到，默认情况下OSPF内部优先级高于BGP外部路由，这会导致流量走IGP路径而不是BGP通告的路径。在SR-MPLS实验里，我们希望业务流量严格按照TE Policy指定的隧道转发，所以需要控制BGP路由的优选。

通常的做法是配置路由策略，为来自BGP的特定路由设置更高的优先级，或者在TE Policy的引流入方式上做文章——把业务流量通过静态路由直接指向TE Policy隧道接口，让隧道显式决定转发路径，而不是依赖IGP最短路径。我一般会在R3和R4上配置一条静态路由，目的地址是对端业务网段，下一跳指向TE Policy隧道，同时把该静态路由的优先级调高，确保它覆盖OSPF计算出的路径。这个方案在答辩时可以清楚地讲出意图：IGP负责底层SR标签转发，BGP负责业务路由传递，TE Policy负责流量调度，三者各司其职。

4. SR-MPLS TE Policy设计：流量调度与链路故障切换

4.1 SR基础配置：OSPF进程内使能Segment Routing

SR-MPLS的核心思路是把路径信息编码在标签栈里，由源节点压入标签栈，中间节点按标签转发。第一步是全局使能SR并指定LSR ID，然后在OSPF进程中开启SR扩展。H3C设备上的基础配置如下。

# 全局使能 Segment Routing segment-routing mpls lsr-id 10.255.0.1 # # 在 OSPF 进程内关联 SR ospf 1 router-id 10.255.0.1 segment-routing mpls enable

每台设备都需要在segment-routing mpls视图下配置lsr-id，值等于自己的Loopback0地址。OSPF进程内执行segment-routing mpls enable后，路由器会为Loopback0的32位主机路由分配Prefix Label，同时通过OSPF的SR扩展在域内泛洪标签信息。检查是否生效，执行display segment-routing mpls查看本地的标签分配表，执行display ospf sr-mpls查看OSPF邻居的SR能力协商结果。

有没有“配了SR但路由器不分配标签”的情况？有，最常见的原因是OSPF进程内漏配了segment-routing mpls enable，或者Loopback0地址没有被精确宣告为32位路由。如果发现某台设备没有为对端Loopback分配标签，先排查这两点，比重启设备高效得多。

4.2 TE Policy核心配置：显式路径与Color+Preference选路

TE Policy是SR-MPLS里负责“流量走哪条路”的机制。这个实验设计了两个TE Policy，对应两条不同的转发路径：Policy A从R3到R4，显式路径规划为R3—R1—R2—R4，模拟高带宽主路径；Policy B从R3到R4，显式路径规划为R3—R4直连，模拟低时延备份路径。TE Policy通过Color值区分业务属性，通过Preference决定主备关系，配置如下。

# R3 上配置 TE Policy 主路径 segment-routing mpls te policy policy_a color 100 candidate-path preference 100 explicit-path name to_r4_via_core # # 定义显式路径: 经过 R1 和 R2 segment-routing mpls explicit-path to_r4_via_core nexthop 10.1.13.2 nexthop 10.1.12.2 nexthop 10.1.24.2

显式路径中每一跳nexthop的地址是关键。第一个nexthop必须是R3直连R1的接口地址10.1.13.2，第二个nexthop是R1上连接R2的接口地址10.1.12.2，第三个nexthop是R2上连接R4的接口地址10.1.24.2。配置顺序必须严格按照物理链路顺序排列，否则刷新TE Policy时会报路径不可达。Color 100用于标识该策略承载的业务类别，Preference 100表示主路径，备份路径的Preference设置为50，控制器或源节点在比较候选路径时优先选择Preference值更大的路径。

4.3 业务引流与故障切换的验证闭环

TE Policy建好之后，如果不做引流，流量依然走普通IP转发。H3C设备上常用两种引流方式：一种是auto-route自动引流，在TE Policy视图下配置auto-route advertise，让OSPF把TE Policy当作出接口自动发布到路由表；另一种是静态路由指定隧道，适合精确控制特定业务网段。这个实验的业务网段只有两个，用静态路由指向TE Policy更可控，也方便答辩演示。

# R3 上配置静态路由将办公业务引入 TE Policy ip route-static 192.168.20.0 255.255.255.0 tunnel TEpolicy1 preference 5

下一跳指向te policy名称对应的隧道接口，preference设置为5，比OSPF默认的10更低，确保业务流量必定进入TE Policy隧道。配置完成后，执行display segment-routing mpls te policy查看Policy状态，看到up且Ingress和Egress节点正确，再执行display mpls lsp查看标签栈信息，应该能看到三层标签：外层为SR Prefix标签，中间层为显式路径各节点的Prefix标签，内层为业务标签。

故障切换演示是整个实验的加分项。在R3上把连接R1的接口shutdown，主路径失效，TE Policy会在毫秒级切换到Preference较低但路径可达的备份策略上，业务流量转向R3—R4直连链路继续转发。执行display segment-routing mpls te policy时能看到Active Path从主路径变为备份路径，状态依然为up，此时ping业务地址不丢包或仅丢1至2个包。

5. 常见问题与排查：HCL环境里最容易翻车的5个点

5.1 设备启动失败与配置丢失

现象：HCL中启动超过6台设备，部分路由器启动时间极长，出现“启动失败”或控制台无法登录的提示，重启后之前敲的配置全部丢失。原因是HCL作为模拟环境，对宿主机内存和CPU占用较高，批量启动时资源竞争导致进程异常退出。解决方法是分批次启动设备，先启动核心层的R1、R2，等待两台设备完全启动后再启动汇聚层，最后启动接入层；每完成一台设备的配置，立即执行save，并把配置文件通过HCL的“导出配置”功能备份到宿主机目录。这个习惯能避免“配置了两个小时，一次重启全没了”的悲剧。

5.2 OSPF邻居建立不起来

现象：display ospf peer显示邻居状态卡在Init或ExStart，反复震荡，甚至看不到邻居。原因多半是接口地址不在同一个网段，或者区域号配置不一致。HCL环境里还容易遇到的问题是两个互联接口的MTU不一致，导致OSPF数据库描述包交互失败。解决方法是先ping对端接口地址确认二层可达，然后检查两端的network命令是否精确匹配接口地址，再看两端接口的mtu是否一致，最后确认area号完全相同。按顺序排查基本能定位，不用盲目重启OSPF进程。

5.3 SR-MPLS标签不分配

现象：segment-routing mpls已经使能，但display segment-routing mpls中看不到其他设备Loopback的标签条目，或者标签值为空。最常见的原因是OSPF进程下没有执行segment-routing mpls enable，SR的使能必须同时完成全局视图和OSPF进程两个层面。另一个隐蔽原因是Loopback地址在OSPF中被宣告成了非32位掩码，比如用network 10.255.0.1 0.0.0.255宣告，导致OSPF把Loopback当成非主机路由处理，SR无法分配Prefix标签。解决方法是把Loopback的宣告掩码改为0.0.0.0精确匹配，然后逐台执行display ospf sr-mpls router查看SR能力协商状态。

5.4 BGP路由学到了但业务不通

现象：display bgp routing-table能看到对端业务路由，但ping不通。原因通常是业务流量回来时走到了另一条路径，而那一侧没有配置相应的TE Policy引流。比如R3把办公网段192.168.10.0通过TE Policy发往R4，但R4到192.168.10.0的回程流量走了普通IP转发，绕过隧道，导致来回路径不一致，部分报文被丢弃。解决方法是检查R4上是否有指向192.168.10.0的静态路由或TE Policy，确保双向流量都被引流。这个对称引流的设计点，在答辩时讲出来反而是加分项，说明你理解了隧道流量的方向性问题。

5.5 TE Policy状态为Down或路径不可达

现象：TE Policy配置完成后状态一直是Down，display segment-routing mpls te policy显示Candidate Path的State为Not Usable。原因通常是显式路径中定义的nexthop地址不是直连地址，或者nexthop顺序反了。显式路径的每一跳必须是设备上的真实直连接口地址，不能填写对端设备的Loopback地址，因为TE Policy路径计算依赖IGP路由，非直连地址无法在本地路由表中找到对应出接口。解决方法是暂时把显式路径切换为动态路径配置，先让Policy Up起来，再逐步替换为静态显式路径，这样可以快速判断是配置问题还是路径计算问题。

6. 验收与答辩：三层验收清单与演示技巧

验收这个实验不能只看“ping通”，要从三个维度做记录。功能验收：业务网段双向互通、链路故障切换不中断、恢复后自动回切；协议验收：OSPF邻居全Full、BGP会话全Established、SR-MPLS前缀标签分配完整；文档验收：拓扑图、地址规划表、配置文件备份、测试记录表四件套齐全。我一般会把测试记录做成下面的表格，每行写一条测试项、执行命令、期望结果、实际结果，附上时间戳。

答辩演示有个顺序上的技巧：先演示业务互通，再演示故障切换。很多同学上去就拔线，结果主路径本就不通，切换效果自然无从谈起。正确的顺序是先用ping和display命令展示业务正常，然后当着评委的面shutdown一个接口，再执行ping，让评委亲眼看到丢包或毫秒级恢复，最后用display segment-routing mpls te policy展示Active Path已切换。这个“先证明正常、再制造故障、最后证明恢复”的三步演示，比任何口头解释都有说服力。

至于“为什么这么设计”这类追问，准备好三个答案：为什么用SR-MPLS不用传统LDP，关键在于SR无需为每条路径维护LSP状态，标签由IGP自动分发，TE Policy只定义路径不维护逐跳状态；为什么两台核心设备不跑VRRP，因为SR-MPLS层面的链路冗余由TE Policy主备路径实现，VRRP是网关层面的冗余机制，解决的不是同一个问题；为什么业务网关放在汇聚层而不是核心层，因为核心层只承载转发，网关放在汇聚层可以隔离故障域。这三个问题答好，整个毕业设计的逻辑就闭环了。

演示前最后一遍检查的清单，我自己的习惯是固定的：从头到尾执行一次display ospf peer、display bgp peer、display segment-routing mpls te policy，三次输出确认无误后，再开始正式录制或展示。这个习惯帮我避免过太多次“现场才发现某台设备配置没保存”的尴尬。希望这些经验能帮你在答辩时少走弯路。

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