BGP：边界网关路由协议

BGP：边界网关路由协议
无类别的EGP协议；用于AS间的路由传递；
AS—自治系统----管理者范围，网络半径；不同AS使用不同的编号来进行区分；
AS----0-65535 其中1-64511公有 64512—65535私有
http://www.cidr-report.org 4134 9929

IGP协议在工作时：1、收敛快 2、占用资源少 3、选路佳
EGP协议在工作时：1、可靠性 -----控制更新量，仅做增量更新–TCP–单播–三次握手
2、可控性 -----不是简单的依赖度量值，而是大量可被人为修改的
属性来进行选路；------BGP只是将IGP计算所得路
由传递到其他AS，在传递过程中默认不将源路由的
度量携带；
3、AS-BY-AS ----以一个AS为一跳
二、BGP特点：
1）无类别路径矢量 -----距离矢量的升级版—AS-BY—AS----共享路由表
2）使用单播更新来发送所有信息；基于TCP 179端口工作
3）触发、增量更新—仅触发，无周期
4）具有丰富的属性来取代IGP中度量进行选路
5）可以在进项和出项对流量实施强大的策略
6）默认不被用于负载均衡-----通过各种选路规则仅仅产生一条最佳路径
7）BGP支持认证和聚合（汇总）

三、BGP的数据包
所有的数据包均基于TCP会话进行传输；
Open—携带 hold time 和 rid 用于邻居关系的建立 —正常仅发送一次
Keeplive—保活 hello time 60s hold time 180s –实际用于保活TCP会话
Updata----更新包 目标网络号+属性—共享路由表
Notification—报错包 错误信息告知

四、BGP的工作过程
条件：1、IP可达–BGP可以分直连建立邻居关系–BGP承载于IGP之上
2、TCP会话建立
过程：
1、先和邻居进行TCP的三层握手，建立端到端的虚链路
2、使用open报文建立邻居关系，open报文携带RID，邻居间的RID需要唯一；
建立邻居关系后生成邻居表；
3、使用update进行路由条目的共享，在接收到邻居的路由条目后，本地生成BGP表—本地
发出及接收到所有路由信息；
4、之后将BGP表中最优路径（依赖属性选择的唯一路径）加载于路由表中；
5、收敛完成，仅keeplive周期保活即可；
6、结构突变—新增或断开均使用update包告知即可；
7、若出现故障将使用Notification进行报告；
注：以上所有的数据包收发均在TCP会话中进行，由TCP来保障可靠性；

五、名词注解
EBGP邻居关系：不同AS间的路由器建立的BGP邻居关系；通过该邻居学习的路由条目其管理距离为20；
IBGP邻居关系：同一个AS内路由器建立的BGP邻居关系；通过该邻居学习的路由条目其管
理距离为200；

六、BGP的路由黑洞：由于BGP可以非直连建邻，故将可能出现控制层面可达，数据层面不可达的现象----路由条目传递时穿越中间未BGP协议的路由器；
解决方法：
1、物理链路全连
2、邻居关系全连
3、将BGP路由重发布IGP中（LAB）
4、MPLS–多协议标签交换（最佳）

七、BGP的防环机制—水平分割
【1】EBGP水平分割—防止EBGP的环路----利用AS-PASH属性—路由条目在传递的过程中将记录所有经过的AS编号；----BGP协议拒绝接收携带本地AS号的BGP路由

【2】IBGP水平分割-----由于AS-by-AS，一条条目在一个AS内传递时，默认其属性没有任何变化； IBGP水平分割----从一个IBGP邻居处学习到的路由条目不得传递给下一个IBGP邻居；
该规则将导致全连性的BGP邻居关系，在一个AS内部的所有BGP路由器间均需要建议邻居关系；（可以使用联邦和路由反射器来打破该规则）

八、配置
r1(config)#router bgp 1 启动时需要定义真实的AS号，没有多进程概念；
r1(config-router)#bgp router-id 1.1.1.1 配置RID—手工–环回最大–物理接口最大
邻居关系建立配置----在BGP协议中，建邻居与路由条目的宣告是分开进行的
{1}建立BGP邻居关系
【1】建立直连EBGP邻居关系
r1(config-router)#neighbor 12.1.1.2 remote-as 2
对端接口的IP地址及所在的AS；

【2】建立IBGP邻居关系，由于IBGP邻居处于同一个AS，正常一个AS内部存在大量的备份路径；故建议使用环回地址来作为源、目标IP地址建立邻居关系–备份路由，同时使用多条路径
r2(config)#router bgp 2
r2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 remote-as 2
切记：一旦使用环回建立邻关系，就必须定义源IP地址也为环回，因为默认使用出接口地址作为源
r2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 update-source loopback 0

【3】多直连的EBGP邻居关系
1）静态路由实现环回可达
r4(config)#ip route 5.5.5.0 255.255.255.0 45.1.1.2
r4(config)#ip route 5.5.5.0 255.255.255.0 54.1.1.2
2）建立邻居关系
r4(config)#router bgp 2
r4(config-router)#neighbor 5.5.5.5 remote-as 3
r4(config-router)#neighbor 5.5.5.5 update-source loopback 0
3）默认IBGP邻居关系间的数据包TTL值为255；EBGP邻居间TTL值为1；故在使用环回建立EBGP邻居关系时，必须修改TTL；
r4(config-router)#neighbor 5.5.5.5 ebgp-multihop ?
<1-255> maximum hop count
255

启动配置完成后，本地向邻居发送TCP会话的建立请求，之后正常建立TCP会话；
r1#show tcp brief 查看TCP会话
TCB Local Address Foreign Address (state)
6428160C 12.1.1.1.179 12.1.1.2.61870 ESTAB
当TCP会话建立后，BGP协议将使用open报文，和对端建立邻居关系，生成邻居表：
r1#show ip bgp neighbors 查看邻居表，该表过大不易查看；
r1#show ip bgp summary
BGP router identifier 1.1.1.1, local AS number 1
BGP table version is 1, main routing table version 1

Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd
12.1.1.2 4 2 7 7 1 0 0 00:03:44 0
状态的数字，标示通过该邻居学习到达路由条目数量；只要是数字就代表邻居关系已经建立；

{2}路由条目的宣告–一台运行了BGP协议的路由器，可以将本地路由表中任意路由信息宣告到BGP协议中来，不关注这些条目的产生方式；
具体宣告时，是在本地路由表中由管理员选择性宣告–逐条宣告；
r1(config)#router bgp 1
r1(config-router)#network 1.1.1.0 mask 255.255.255.0 必须和路由表中的信息完全一致；

当本地宣告条目后，将产生BGP表：记录本地发出及接收到所有路由信息
r1#show ip bgp 查看BGP表
BGP table version is 2, local router ID is 1.1.1.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path
*> 1.1.1.0/24 0.0.0.0 0 32768 i
状态 目标网络号 属性

*标示可用----可以加表（路由表）；
不可用的条件----1、*被r取代，-不装载-本地已经通过其他更好的协议学习到
了该条目
2、*被s取代，抑制–管理员使用策略抑制条目-不能传递

标示优秀----可以加表，可以传递
优的条件：1、同步问题----本地必须通过IGP也学习到该条目–该规则主要希望解决路由黑洞，但在实际工程中不可取，建议关闭该限制；
r3(config-router)#no synchronization
IOS版本12.2（8）T以上的设备，自动关闭；
2、下一跳可达问题—由于AS-by-AS，默认条目在IBGP邻居间传递
时下一跳不变；只有在传递给EBGP邻居时，才将下一跳修改为本地
r2(config)#router bgp 2
r2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 next-hop-self
将路由传递给3.3.3.3这个IBGP邻居时下一跳修改为本地；

i标示该条目通过IBGP邻居关系学习

总结：条目必须及优由可用才能加表和传递；仅*不能加表和传递；仅>可以传递，不能加表
（前提没有s）

当BGP表收敛完成后，路由器自动将最优路径加载于路由表中；
使用字母B标示，EBGP路由管理距离为20，IBGP为200；由于使用属性选路，一般没有度量值；

BGP协议在MA网络中下一跳问题：
在MA网络因为存在ICMP重定向，故BGP协议可以加载到最佳的下一跳地址；
r1#debug ip bgp updates
r1#clear ip bgp * 硬重启—断开本地所有邻居间的TCP会话，然后重建
r1#clear ip bgp 10.1.1.2 仅和该邻居间进行硬重启
r1#clear ip bgp * soft 软重启----和邻居间重新收发路由信息，但不断开邻居关系
r1#clear ip bgp 10.1.1.2 soft 仅和某个邻居间进行软重启

r1#show ip bgp neighbors 10.1.1.2 advertised-routes 查看本地发送给该邻居的路由信息
r1#show ip bgp neighbors 10.1.1.2 received-routes 查看该邻居发送给本地的路由信息
% Inbound soft reconfiguration not enabled on 10.1.1.2
默认没有专用的寄存器来存在路由信息
r1(config)#router bgp 1
r1(config-router)#neighbor 10.1.1.2 soft-reconfiguration inbound
创建寄存器，建议查看完成后删除