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HA BGP GR 配置实例

2026/7/27BGP7.6.X大约 7 分钟

HA BGP GR 配置实例

当 FortiGate FGCP HA 集群同时作为 BGP 路由器时，HA 主备切换不仅涉及设备角色变化，还涉及 BGP 邻居重建、路由重新通告及 HA 同步路由的保留时间。只有让这些过程在正确的时间窗口内衔接，才能避免切换期间的流量中断。

测试环境

  • HA 集群：2 台 FortiGate 组成 FGCP HA 集群。
  • BGP 对等设备：1 台独立 FortiGate。
  • 两端通过 198.51.100.0/24 建立 AS 65120 内的 iBGP 邻居。
  • HA 集群通告 10.20.10.0/24，对等设备通告 10.30.10.0/24，并额外通告 172.20.1.0/24 至 172.20.250.0/24 共 250 条测试路由。
  • 通过持续 Ping 和文件传输观察 HA 切换期间的业务状态。
FGCP HA BGP 故障切换测试拓扑

相关信息

本测试中的“对等设备”是指 HA 集群的 BGP Peer，不表示实际流量方向上的上游或下游设备。

FGCP HA 的 BGP 行为

FGCP HA 集群中的 BGP 与路由同步具有以下特点：

  • BGP 路由进程和 BGP 邻居仅在 Primary 设备上运行。
  • HA 切换后，新 Primary 需要重新建立 BGP 邻居。
  • Primary 按 route-hold 间隔向 Secondary 复制路由，默认值为 10 秒。
  • route-wait 控制 Primary 检测到路由表更新后，等待多长时间再将路由复制到 Secondary；默认值为 0 秒，即在路由更新时同步。
  • 同步到 Secondary 的路由在集群中保留 route-ttl 指定的时间，默认值为 10 秒。
  • Secondary 上的同步路由可以通过 get router info kernel 查看，但不会显示在 get router info routing-table database 的常规路由表中。
  • HA 切换后，如果新 Primary 未能在 route-ttl 到期前从 BGP Peer 重新学习并安装路由，同步到 Kernel 的旧路由将被删除。

route-hold、route-wait 和 route-ttl 的参数说明可参考 HA 双机热备 → HA 配置命令集。

Secondary 上的路由显示方式如下：

FGT-HA-2(Secondary) # get router info routing-table database

FGT-HA-2(Secondary) # get router info kernel | grep port2
tab=65534 vf=0 vrf=0 scope=0 type=1 proto=19 prio=2147483649 0.0.0.0/0.0.0.0/0->10.30.10.0/24 pref=0.0.0.0 gwy=198.51.100.2 dev=6(port2)
tab=65534 vf=0 vrf=0 scope=0 type=1 proto=19 prio=2147483649 0.0.0.0/0.0.0.0/0->172.20.1.0/24 pref=0.0.0.0 gwy=198.51.100.2 dev=6(port2)
...

HA 切换时的路由恢复过程如下：

  1. 集群发生 HA 主备切换。
  2. 新 Primary 重新建立 BGP 邻居。
  3. BGP Peer 向新 Primary 重新通告路由。
  4. 新 Primary 接收并安装全部路由后，BGP 恢复正常运行。

如果第 3、4 步未能在 route-ttl 到期前完成，依赖这些 BGP 路由的流量就会中断。

不同配置下的切换结果

默认配置

BGP 默认使用 60 秒 Keepalive、180 秒 Holdtime 和 30 秒 advertisement-interval。HA 切换后，对等设备仍认为原 BGP 会话处于 Established 状态，需要等待 Holdtime 到期后才会重建邻居。

本测试将 HA 切换安排在最后一次 Keepalive 后，观察到以下最差情况：

相对时间事件
0 秒对等设备最后一次收到原 Primary 的 Keepalive
180 秒Holdtime 到期，原 BGP 邻居 Down
186 秒对等设备与新 Primary 建立 BGP 邻居
212 秒对等设备重新通告前缀，新 Primary 收到路由

全部路由恢复约需要 3 分 30 秒，而 HA 默认 route-ttl 只有 10 秒，因此新 Primary 会先删除同步路由，造成明显的流量中断。实际时间取决于 HA 切换发生在 Keepalive 周期中的位置，可能比这一最差结果缩短最多约 59 秒。

缩短 Keepalive 和 Holdtime

将对等设备的 Keepalive 和 Holdtime 分别调整为允许的较小值，可使原邻居更快 Down 并开始重建：

config router bgp
    set as 65120
    set router-id 198.51.100.2
    set keepalive-timer 1
    set holdtime-timer 3
end

本测试中，BGP 邻居约 3 秒后开始重建，但默认 advertisement-interval 仍为 30 秒，因此收到前缀仍需要约 33 秒。该时间仍超过默认 route-ttl，业务依然会中断。

重要

修改 Keepalive 或 Holdtime 会触发 BGP 会话重新建立。过短的 Holdtime 还会使瞬时拥塞或控制平面抖动更容易导致邻居 Down，不应仅为了缩短 HA 切换时间而直接使用最小值。

缩短路由通告间隔

继续将对等设备上指向 HA 集群的 advertisement-interval 调整为 1 秒：

config router bgp
    config neighbor
        edit "198.51.100.1"
            set advertisement-interval 1
        next
    end
end

本测试中的路由收敛时间缩短到约 7 至 8 秒，但在不启用 GR 的情况下，原 BGP 会话仍会被拆除，测试期间仍观察到流量丢失。单纯压缩计时器不能替代 BGP Graceful Restart。

启用 Graceful Restart

GR 使 BGP Peer 在邻居重启期间继续保留路由，具体机制和计时器可参考路由 → 动态路由 → BGP → BGP GR。FortiGate 可以在 BGP 全局或邻居级别启用 GR，本示例仅对指定邻居启用：

  1. 在 HA 集群上对 BGP Peer 启用 GR 能力：

    config router bgp
    set as 65120
    set router-id 198.51.100.1
    config neighbor
        edit "198.51.100.2"
            set capability-graceful-restart enable
            set interface "port2"
            set remote-as 65120
            set update-source "port2"
        next
    end
end

  2. 在 BGP Peer 上对 HA 集群启用 GR 能力，并设置路由通告间隔：

    config router bgp
    set as 65120
    set router-id 198.51.100.2
    config neighbor
        edit "198.51.100.1"
            set advertisement-interval 3
            set capability-graceful-restart enable
            set interface "port2"
            set remote-as 65120
            set update-source "port2"
        next
    end
end

  3. 根据路由规模和实际收敛时间设置 HA route-ttl，确保新 Primary 能够在同步路由到期前接收并安装全部 BGP 路由：

    config system ha
    set route-ttl 10
end

重要

启用 GR 会重新建立相应的 BGP 会话。修改前应评估现网影响，并在维护窗口执行。

结果验证

  1. 在两端确认 IPv4 Unicast 地址族已完成 GR 能力协商：

    FGT-PEER # get router info bgp neighbors 198.51.100.1
...
For address family: IPv4 Unicast
  AF-dependant capabilities:
    Graceful restart: advertised, received, negotiated
      Forwarding states are being preserved
...
Graceful-restart Status:
  Remote restart-time is 120 sec

  2. 在 Secondary 上通过 Kernel 路由表确认 BGP 路由已从 Primary 同步：

    get router info kernel

  3. 持续运行 Ping 和文件传输，再执行计划内 HA 主备切换，同时观察 BGP 邻居、路由数量和业务流量。

  4. 确认新 Primary 在 route-ttl 到期前收到并安装全部预期路由，且测试流量没有中断。

本测试使用 251 条对等设备通告路由，将 advertisement-interval 设置为 3 秒并保留默认 route-ttl 10 秒后，HA 切换期间没有出现 Ping 丢包，文件传输也未中断。该结果只代表上述路由规模和参数条件，不能直接作为其他环境的固定参数。

参数关系

避免 HA 切换期间丢失 BGP 路由，需要同时满足以下条件：

  • HA 集群和 BGP Peer 均支持并协商 GR。
  • BGP Peer 不应在新 Primary 建立 BGP 会话前过早拆除原会话，应结合实际环境评估 Keepalive 和 Holdtime。
  • BGP Peer 的 advertisement-interval 应小于 HA 集群的 route-ttl。
  • route-ttl 还必须覆盖邻居重建、全部路由通告、接收和安装所需的最差时间；路由数量较多时，应增加余量。
  • scan-time 和 connect-timer 可用于其他 BGP 收敛优化，但不会解决本场景中的路由保留问题。

提示

Keepalive、Holdtime、advertisement-interval 等参数的作用可参考路由 → 动态路由 → BGP → BGP 计时器。应以抓包、BGP Debug 和连续业务测试测得的最差收敛时间作为 route-ttl 的配置依据。

注意事项

  • 本测试验证的是 FortiGate HA 集群内部主备切换，不是链路、BGP Peer 或下一跳真实故障。
  • 拓扑中只有一个 BGP Peer。多宿主环境需要单独评估 GR 保留的陈旧路由是否会指向已经失效的下一跳，从而造成黑洞。
  • route-ttl 设置过短会在新 Primary 完成路由学习前删除同步路由；设置过长则可能在外部可达性已经变化时继续保留陈旧路径。
  • BFD 会快速检测转发路径故障并触发 BGP 邻居 Down，这与本场景希望在 HA 切换期间保留会话和路由的目标相反。Fortinet 不建议将 BFD 与 BGP GR 组合使用，相关机制可参考路由 → BFD → BFD 原理；如业务同时要求快速检测真实链路故障和无损 HA 切换，需要分别验证故障模型及路由策略，不能直接套用本示例。
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