CCNP知识点总结——BGP

1、BGP介绍

BGP（Border Gateway Protocol，边界网关路由协议），为路径矢量路由协议，主要作用是在AS之间传递路由信息。BGP的自治系统通过AS号区分，AS号取值范围1-65535，其中64512-65535是私有AS号。目前BGP有4个版本：V1、V2、V4、V4+（即MBGP）。

2、BGP的路径矢量特征

路径矢量信息中包含一个BGP自治系统号列表，BGP路由器不接受路径列表中包含其AS号的路由更新，是无环路的，BGP支持对BGP自治系统路径应用路由策略，BGP路由器只能将其使用的路由通告给邻接自治系统中的对等体。

3、BGP的TCP传输

BGP使用TCP为传输层协议， TCP端口号179。BGP路由器之间建立TCP连接，这些路由器称为BGP对等体也叫BGP邻居：EBGP、 IBGP。对等体之间交换整个BGP路由表， BGP路由器只发送增量更新。BGP通告成千上万的路由，可采用TCP滑动窗口的机制，停止并等待确认前，可以发送65576个字节。

4、BGP的三张表

（1）BGP邻居表： 邻居列表 show ip bgp summary。
（2）BGP表： 包含了从邻居学习所有路由，以及到达目的网段的多个路径和属性。
（3）路由表： 列出了到达目的网段的最佳路径。 EBGP路由AD为20， IBGP路由AD为200。
运行BGP的路由器有一个独立的表（ BGP表）。
路由器将BGP表中最佳路由提供给IP路由表。

5、BGP报文

6、BGP有限状态机

7、EBGP和IBGP

EBGP： BGP位于不同自治系统的路由器之间，称为EBGP。建立EBGP邻接关系，必须满足三个条件：

（1）EBGP之间自治系统号不同；

（2）neighbor中指定的IP地址要可达；

（3）定义邻居建立TCP会话。

IBGP：IBGP：BGP位于同一个自治系统的路由器之间运行，用于同一个AS中交换BGP信息。建立IBGP邻接关系，满足的条件：

（1）自治系统号相同；

（2）定义邻居建立TCP会话；

（3）IBGP邻居可达。

8、IBGP水平分割原则

EBGP防环是通过AS_PATH实现的，而AS_PATH仅仅在路由离开AS才会被更改。因此在AS内， IBGP就没有EBGP的防环能力，为了防止环路的出现， BGP路由器不会将从IBGP邻居学习过来的路由再通告给自己其他IBGP邻居。由于水平分割原则， BGP要求AS内，须保证IBGP全互联（ 用neighbor命令指定） 。

9、EBGP和IBGP的区别

（1）EBGP—外部边界网关协议主要作用是在不同的自治系统间交换路由信息。IBGP—内部边界网关协议主要作用是向内部路由器提供更多信息。

（2）EBGP一般情况下都要求EBGP邻居之间存在物理连接。IBGP不需要IBGP邻居之间有物理连接，只需要逻辑连接即可(IGP通告路由)。

（3）从EBGP邻居学到的路由通告给IBGP和EBGP；从IBGP邻居学到的路由，是否通告给自己EBGP邻居，要根据AS内的BGP和IGP路由表是否同步而定，但不会再通告给IBGP邻居（水平分割，防止环路）。

（4）EBGP防止环路通过AS_PATH属性来实现。IBGP和EBGP使用的BGP属性不同，例如IBGP可以传递LOCAL_PREF（本地优先属性），而EBGP不行。

10、BGP配置

11、BGP同步

（1）BGP同步规则意义：BGP路由器不应使用通过IBGP获悉的路由或将其通告给外部邻居，除非该路由是本地的或通过IGP获悉的。
（2）禁用同步，则BGP可以使用从IBGP邻居那里获悉的但没有出现在本地路由表中的路由，并将其通告给外部BGP邻居。Cisco IOS默认禁用同步。
（3）BGP同步规则的目的：为防止一个AS内部（非全互联）出现路由黑洞，即向外部通告了一个本AS不可达的虚假的路由。
（4）BGP同步规则的问题：若将BGP路由发布到IGP中,那么是IGP路由器要维护数以万计的外部路由，对路由器的资源占用将带来巨大的开销。
（5）结论：通常BGP协议的运行需要关闭同步。

（6）路由的正常传递：1.同步问题2.下一跳问题。

禁用同步配置：Router(config-router)#no synchronization

启用同步配置：Router(config-router)#synchronization

12、Peer Group

将更新策略相同的邻居划分到一个对等体组中，简化配置，对等体组成员继承对等体组的所有配置选项，更新对于每个对等体组值生成一次，每个成员复制该更新。

配置：

Router(config-router)#neighborpeer-group-namepeer-group

Router(config-router)#neighborip-addresspeer-grouppeer-group-name

13、身份验证

BGP支持MD5邻居身份验证，启用身份验证后，将对通过对等体之间的TCP连接传输的所有数据等进行验证，认证都是在TCP建立连接的时候完成的。

配置：Router(config-router)#neighbor{ip-address | peer-group-name} passwordstring

14、管理性关闭

Router(config-router)#neighbor{ip-address|peer-group-name}shutdown 

从管理层面暂时关闭某个邻居，而避免删除配置

Router(config-router)#no neighbor {ip-address|peer-group-name}shutdown

重新启用 

15、路由汇聚

16、路由反射器

17、联盟

18、硬重置和软重置

重置BGP会话：将新策略应用于所有路由，必须触发一个更新。主要使用2种触发更新的方式：硬重置、软重置。

硬重置：断开相应的TCP连接，通过这些会话收到的所有信息都将失效，并从BGP表中删除。重置命令：clear ip bgp *，clear ip bgp{neighbor-address}

软重置：不会重置BGP会话，创建一条新的更新，并将整个BGP表发送给指定的邻居，需要修改策略时，建议使用该命令。重置命令：clear ip bgp * soft。

19、查看BGP表

show ip bgp neighbors {address} routes

show ip bgp

show ip bgp neighbors {address} advertised-routes 

debug ip bgp updates

20、BGP属性

公认属性Well-Known：（1）公认强制属性Well-known mandatory；（2）公认自由属性 Well-known discretionary；

可选属性 Optional：（1）可选传递的Optional transitive；（2）可选非传递的Optional non-transitive。

（1）WEIGHT

在路由器本地配置，只提供本地路由策略，不会传播给任何BGP邻居，范围：0~65535，越大越优先。路由器本地通告的路径默认权重为32768，从其他BGP邻居学习到的为0。

（2）AS-path —公认强制属性

AS-path是前往目标网络的路由经过的自制系统号列表，通告该路由的自治系统号位于列表末尾。作用：确保无环，通告给EBGP时会加上自己的AS号；通告给IBGP时不修改AS-path。

（3）Origin — 公认强制属性

Origin指出了路径信息的源头，有下列3种可能：<1>IGP：在AS内部，用network通告路由时，用i表示；<2>EGP：路由通过EGP获悉，用e表示；<3>Incomplete：路由的源头未知或是通过其他方法获悉的，用？表示。例如重发布。路由优选顺序： lowest origin code (IGP < EGP < Incomplete) 。

（4）NEXT_HOP —公认强制属性

NEXT_HOP指出了用于前往目的地的下一跳IP地址，BGP中的下一跳为AS。

对EBGP会话来说， NEXT-HOP就是通告该路径的EBGP邻居的接口IP。对IBGP，起源AS内部的路由的NEXT-HOP就是通告该路径的邻居的IP。（如果有设定更新源，则为更新源地址），而从EBGP学到的路由的NEXT-HOP，在IBGP内传递时不变，始终指向的是下一个AS（本AS对端的EBGP邻居接口IP）。

（5）LOCAL PREFERENCE —公认自由属性

LOCAL PREFERENCE告诉AS中的路由器，哪条路径是离开AS的首选路径。LOCAL PREFERENCE越高路径越优。默认本地优先级为100。只发送给IBGP邻居，而不能传递给EBGP邻居。

（6）MED — 可选非传递属性

MED用于向外部邻居指出进入AS的首选路径，即当入口有多个时，自治系统可以使用MED动态的影响其他AS如何选择进入路径。MED值越小越优先，Cisco定义的MED值默认值是0。MED是在AS之间交换，MED发送给EBGP对等体，这些路由器在AS内传播MED，不传递给下一个AS。默认情况下，仅当路径来自同一个AS中的不同邻居时，路由器才比较他们的MED属性。MED影响进入AS的数据流；LOCAL PREFERENCE影响离开AS的数据流。
比较原则及配置注意事项：
本地在将一条BGP路由通告给EBGP Peer时，是否携带MED值,需要根据以下条件进行判断(不对EBGP Peer使用Route-map的情况下)：
<1>如果该BGP路由是本地始发(network或redistribute)，则携带MED值发送给EBGP Peer (如果MED为空，则设置为0)。
<2>如果该BGP路由是从其他BGP Peer学习过来的，那么将该路由通告给EBGPPeer时不携带MED。
<3>本地在将一条BGP路由通告给IBGP Peer时，一定会携带MED值。如果接收或产生的路由的MED为空，那么在向IBGP Peer通告时，将MED设置为0。
总结： MED在IBGP之间传递不会丢失，在EBGP之间传递要看路由是否起源于自己。

（7）COMMUNITY — 可选传递属性

COMMUNITY用于简化路由策略的执行，可以将某些路由分配一个特定的COMMUNITY属性，之后就可以基于COMMUNITY值而不是每条路由进行BGP属性的设置了。

route-map bgp permit 10
set community ?
<1-4294967295> community number
aa:nn                community number in aa:nn format // 路由所属as:nn标识
additive             Add to the existing community
internet             Internet (well-known community)  // 默认所有路由都属于该团体
local-AS             Do not send outside local AS (well-known community)   //不把这条路由传出本AS（联邦as中的小联邦）。如果没有联盟，那么这个效果和no-export是一样的，都不会传递出本AS。
no-advertise         Do not advertise to any peer (well-known community)   // 不通告给任何邻居
no-export            Do not export to next AS (well-known community)       //不把这条路由传给EBGP对等体（如果配置了联邦，则针对大as）

21、BGP 13条选路原则

前提：路由下一跳不可达或没有解决同步问题，则不能参与路由选择：
1.  选择weight值最高的路由——思科私有
2.  选择LOCAL_PREF较大的路由
3.  选择本AS路由器产生的路由
4.  选择AS路径较短的路由
5.  依次选择origin属性为IGP、 EGP和INCOMPLETE类型的路由
6.  选择MED较小的路由
7.  优选EBGP而不是IBGP
8.  选择下一跳IGP度量值较小的路由
9.  负载均衡， BGP默认不支持负载均衡。若配置负载均衡，则不比较后面的参数。（ maximum-paths n）
10.  优先选择最老的路由（即最稳定的路由） —EBGP
11.  选择BGP Router ID小的BGP对等体通告的路由
12.  优先选择最短的cluster-list
13.  优先选择邻居IP地址最小的路由(neighbor指定的地址)

补充说明：
（1）第3点：意思是路由器本地network的，也就是下一跳为0.0.0.0的路由。
本地发起的路由有多种方式，如在BGP进程下用network命令，或将其它路由协议重分布进BGP的，或者手工汇总的。通过命令network和重分布的优先于手工汇总的路由。
（2）第4点：在做聚合路由时，使用as-set后产生的AS-Path列表中{ }里的AS号长度只算一个AS号的长度，在联盟内的AS-Path列表中（）的AS号长度不做计算依据。
（3）第9点：等价负载均衡，当前面8条选路原则都无法优选出最优路由时，并且在BGP进程下面配置了maximum-paths，那么将执行负载均衡。
（4）第10条，第11条：如果BGP进程下使用bgp bestpath compare-routerid命令,则忽略第10条，进行第11条的比较。

22、Local preference 使用
IBGP邻居之间，选择离开本AS的出口。默认为100 ，越大越优。Local preference是公认自由属性。

Router(config-router)# bgp default local-preference value

此命令更改默认的本地优先级，向IBGP邻居发布的所有路由都将本地优先级设置指定的值。 

23、MED使用

当EBGP之间存在多个路径时，使用MED，Cisco的默认设置0，越小越优，MED是可选非传递属性。

Router(config-router)# default-metric number

此命令更改默认的MED值，通告给EBGP邻居的所有路由都将设置为使用此命令指定的值。

24、BGP路由过滤

neighbor 1.1.1.1 prefix-list 1 {in | out}
用前缀列表来过滤，这个是BGP的标准过滤方法，可以用in和out方向。
neighbor 1.1.1.1 distribute-list access-list-number {in | out}
用访问控制列表来过滤，支持扩展访问控制列表。建议用prefix-list来过滤。
neighbor 1.1.1.1 route-map XX {in | out}
用route-map来过滤，一般用在前缀有属性改变的时候。
neighbor 1.1.1.1 filter-list as-path-access-list-number {in | out}
用as-path-access-list所定义的正则表达式表示的AS-path来过滤。

例：
^123$ 表示只匹配AS 123。
^100 表示匹配以100打头的字符串。
100$ 表示以100结尾的字符串。
^$ 表示没有经过任何AS，即本地AS的路由。
^12[0-3]$ 表示匹配120 121 122 123。
^12. 表示匹配12，120 – 129开始的AS号。
.* 表示匹配任意。

（1）只接收起始于AS5044的路由：

router bgp 65022
     no synchronization
     neighbor 172.16.0.1 remote-as 4
     neighbor 172.16.0.1 filter-list 1 in
     no auto-summary
ip as-path access-list 1 permit _5044$

（2）只通告起始于本地（ AS100）的前缀：

router bgp 100
     neighbor 10.1.1.1 remote-as 65535
     neighbor 10.1.1.1 route-map map1 out
     route-map map1 permit 10
           match as-path 1
ip as-path access-list 1 permit ^$

25、移除私有AS号

Remove private AS：过滤私有的AS号

neighbor{ip-address|peer-group-name}remove-private-as

26、限制BGP路由数目

（1）Maximum-Prefix：用来限制路由器最多只能从邻居处接收多少条路由：
neighbor 10.10.1.1 maximum-prefix 100
neighbor 10.10.1.1 maximum-prefix 100 85（百分比）
neighbor 10.10.1.1 maximum-prefix 100 85 warning-only
（2）限制路由经过的AS的数目：
bgp maxas-limit {1-2000}
（3）条件路由：
neighbor 10.10.1.1 advertise-maproute-map-Aexist-maproute-map-B
当route-map-B里面匹配的路由存在于路由表，则向邻居10.10.1.1通告route-map-A匹配的路由 (必须要network进BGP)。
neighbor 10.10.1.1 advertise-map route-map-Anon-exist-maproute-map-B
当route-map-B里面匹配的路由不存在于路由表，则向邻居10.10.1.1通告route-map-A匹配的路由 (必须要network进BGP)。

27、BGP Dampening

BGP利用Dampening机制，将频繁抖动的路由有条件的加以抑制。
router bgp 1
      bgp dampening
Half-life Time : 15 m 半衰期
Reuse : 750 降到这个值以下，重新开始启用路由
Start Suppress : 2000 升到这个值以上，开始抑制
Max Suppress Time : 60 m (4×15) 最大抑制时间
BGP默认不启用Dampening，且仅对EBGP邻居传来的路由起效。

28、4字节AS号

2字节AS号：1-65535，其中，1-64511为公有AS号，64512-65535为私有AS号。

4字节AS号：最大为4,294,967,295。

4字节AS号分为asplain和asdot两种写法：

asplain：2-byte 和 4-byte 都使用十进制来表示，

asdot：2-byte 使用十进制表示， 4-byte 用点号分隔，如65536=1.0，65,536,005 =1000.5，123=0.123

启用asdot格式：Router(router-config)# bgp asnotation dot

禁用asdot格式：Router(router-config)# no bgp asnotation dot

硬重置BGP会话：clear ip bgp *

AS 23456作为4字节AS号路由器到2字节AS号路由器的替代写法。

neighbor 10.3.4.2 remote-as 23456 

可选传递属性：NEW_AGGREGATOR 和 NEW_ASPATH

 

当R2#show ip bgp neighbors 12.1.1.1 中出现Four-octets ASN Capability: advertised and received时，代表该路由器支持4字节AS号。