2018-11-17 大型网络BGP技术 BGP Scaling Techniques

在1990年以前，传统BGP技术我们感觉用的挺好，但之后互联网规模爆炸式扩张，有些问题必须得好好考虑了。比如：
互联互通的PEER一般就那么几个，可是内网规模不断增长，怎么做好iBGP mesh？我要制定和实施新的路由策略，会不会对现网造成影响，是否会导致路由震荡甚至断网？都说网络要尽量简单，怎么才能既要网络稳定，又要扩张网络规模，这时候还能简单？

我们与一些机构进行了交流和总结，结论是，以下几种BGP技术在大型网络中表现出色： Route refresh; 思科的peer-groups；路由反射器和联邦（Route Reflectors and Confederations)。同时，建议弃用的有：Soft Reconfiguration； Route Flap Damping。

一、Route Refresh:
每次BGP policy更改都要reset BGP peer， 因为路由器不会存储哪些被当前策略reject的路由。但是如果使用Hard BGP peer reset，会导致BGP peering断开，CPU利用率升高，影响所有网络连接。因此使用Soft BGP peer reset，这样BGP peering不会中断，仅仅影响policy更改涉及的网络。
--BGP软清不会中断BGP连接；
--不需要额外配置，peer自动协商；
--不需消耗额外CPU；
--需要对端支持“route refresh capability” - RFC2918
--cisco请求对端重发BGP路由的命令：

clear ip bgp x.x.x.x [soft] in

--cisco重发BGP路由给对端的命令：

clear ip bgp x.x.x.x [soft] out

--记得一定要加 in / out
--硬清BGP是不得已的最后手段，效果等同于路由器重启Reboot
配置范例：

 router bgp 100
   address-family ipv4
      neighbor 1.1.1.1 remote-as 101
      neighbor 1.1.1.1 route-map infilter in neighbor 1.1.1.1 soft-reconfiguration inbound
 ! Outbound does not need to be configured !

 clear ip bgp 1.1.1.1 soft in 

二、Cisco's Peer Groups
Peer Groups解决了这几个问题：
--大型iBGP mesh配置繁琐
--iBGP邻居收到同样的更新
--路由器CPU浪费在重复计算上
应用peer-groups以后，Group peers可以应用统一的outbound策略，并且以group为单位发送更新。

实际操作中带来的好处实实在在，比如配置更简单，减少出错几率，提高配置文件可读性，peer的成员可以应用不同的inbound策略，甚至还能应用在eBGP邻居上。CPU的利用率也降低了，帮助我们更快的把iBGP mesh建起来。

iBGP配置范例:

 router bgp 100
   address-family ipv4
    neighbor ibgp-peer peer-group
    neighbor ibgp-peer remote-as 100
    neighbor ibgp-peer update-source loopback 0 
    neighbor ibgp-peer send-community
    neighbor ibgp-peer route-map outfilter out 
    neighbor 10.0.0.1 peer-group ibgp-peer 
    neighbor 10.0.0.2 peer-group ibgp-peer 
    neighbor 10.0.0.2 route-map infilter in 
    neighbor 10.0.0.3 peer-group ibgp-peer
!

eBGP配置范例：

 router bgp 100
   address-family ipv4
    neighbor external-peer peer-group
    neighbor external-peer send-community
    neighbor external-peer route-map set-metric out 
    neighbor 160.89.1.2 remote-as 200
    neighbor 160.89.1.2 peer-group external-peer 
    neighbor 160.89.1.4 remote-as 300
    neighbor 160.89.1.4 peer-group external-peer 
    neighbor 160.89.1.6 remote-as 400
    neighbor 160.89.1.6 peer-group external-peer 
    neighbor 160.89.1.6 filter-list infilter in
!

思科正在考虑用update-groups来替代peer-group，（IOS 内部coding已有体现，但是还不能实际进行配置），请看下面已经显示：“update-groups"

 Router1#sh ip bgp 10.0.0.0/26
BGP routing table entry for 10.0.0.0/26, version 2
Paths: (1 available, best #1, table default)
    Advertised to update-groups:
       1
    Refresh Epoch 1
    Local
        0.0.0.0 from 0.0.0.0 (10.0.15.241)
            Origin IGP, metric 0, localpref 100, weight 32768, valid...

截止目前，peer groups仍然被众多运营商认为“Best Practice”

这里有几条配置peer-group的原则：
1、总是为iBGP配置peer-groups
--即使只有少数iBGP peers
--易于未来扩展网络
--提高配置文档可读性
2、考虑eBGP配置peer-groups
--对同AS号的多个BGP客户配置特别有用 （RFC2270)
--在交换节点（exchange points）使用
--当每个peer的ISP策略大致相同的时候
--配置router server的时候。对于router server来说，要发给所有peer同样的路由更新

顺便帖一下Juniper的BGP groups配置

protocols {
      bgp {
            group ibgp {
                  type internal;
                  local-address 10.0.15.241;
                  family inet {
                      unicast; 
                  }
                  export export-ibgp;
                  peer-as 10;
                  neighbor 10.0.15.242 {
                        description ”Router 2";
                  }
                  neighbor 10.0.15.243 {
                  description ”Router 3";
                  }
           ...etc...
             }
           }
 }

三、路由反射器 Route Reflectors，用于iBGP mesh
解决 1/2n(n-1) iBGP mesh问题，简单计算一下，14个路由器 full mesh会有91个iBGP sessions，而n=1000的时候就会有接近50万个iBGP sessions。

可以使用路由反射器 route reflector或者联邦 Confederation

未完待续……太晚了明天接着写