BGP精彩部分总结+实验案例
文章目录
- 什么是BGP？
- 什么是自治系统？
- 认识IGP、EGP、IBGP、EBGP？
- 总结动态路由分类
- BGP的特性
- BGP的工作原理
- BGP的5种报文
- BGP的6种状态机
- 通告BGP路由的方法
- 保证IBGP下一跳可达
- BGP的属性
- BGP选路的规则
- BGP实验
什么是BGP？
BGP（ Border Gateway Protocol，边界网关协议）是一个路径矢量路由协议，和传统的基于下一跳的IGP协议不同，它是基于AS（自治系统）的协议。BGP属于外部网关路由协议，它解决的是AS之间的选路问题，如果把一个城市比作一个自治系统，那么像RIP、OSPF等协议就相当于该城市的公交车或地铁，而BGP则是火车，运行在城市之间。
什么是自治系统？
自治系统（ Autonomous System，AS ）是由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略（ 运行同一动态路由协议 ）的一组路由器的集合，自治系统的编号取值范国为1~ 65535。其中1~64511是互联网上注册的公有AS号类，类似公有IP地址，是全球唯一的且不可重复使用，64512－65535是私有AS号，类似于私有地址，可以重复使用但是互联网上不可以被使用。
认识IGP、EGP、IBGP、EBGP？
IGP：即自治系统内部的路由协议，主要包含RIPv1／v2、OSPF、ISIS、EIGRP（思科私有协议），IGP是运行在AS内部的路由协议，它解决AS内部的选路问题，其主要作用是发现、计算路由。
EGP：即自治系统之间的路由协议，通常指BGP。EGP是运行在AS与AS之间的路由协议，它解决的是AS之间的选路问题，BGP的主要作用是控制路由的传播和选择最优路由。
IBGP和EBGP所定义于BGP（EGP）里的邻居关系
IBGP：同一个AS内部的BGP邻居关系，IBGP邻居通常是指运行BGP协议的对等体两端均在同一个AS域内，属于同一个 BGP AS内部。
EBGP：AS之间的BGP邻居关系，EBGP邻居通常是指运行BGP协议的对等体两端分别在不同的AS内。
如下图所示
总结动态路由分类
按自治系统分类可以分为：
IGP、EGP（BGP）
按协议类型分类可以分为距离矢量路由协议，链路状态路由协议
距离矢量路由协议： RIPv1／v2、BGP（路径矢量协议）、EIGRP（高级的距离矢量协议）
链路状态路由协议： OSPF、ISIS
，上面都了解以后，开始学习BGP
BGP的特性
- 传输协议：TCP，端口号179
- BGP是外部路由协议，用来在AS之间传递路由信息
- 是一种增强的路径矢量路由协议
- 拥有可靠的路由更新机制，无环路协议设计
- 具备丰富的 Metric度量方法
- 无须周期性更新
- 路由更新时只发送增量路由
- 周期性发送 Keepalive报文，以保持TCP连通性
BGP的工作原理
BGP是跨公网，跨自治系统的路由协议，可以在自治系统之间学习路由。BGP的动态学习路由也是基于邻居，只有邻居关系正常，BGP才可以正常工作。
BGP邻居关系
运行BGP的路由器通常被称为 BGPspeaker（发言者），相互之间传递报文的 Speaker之间互称为对等体（ Peer ），BGP邻居关系的建立、更新和删除是通过对等体之间交互5种报文、6种状态机和5个表等信息来完成的，最终形成BGP邻居
BGP的邻居关系是基于TCP的，也就是说只要 TCP／IP可达，无论是否直连，BGP对等体彼此之间就可以建立邻居关系
BGP的5种报文
| 报文 | 作用 |
|---|---|
| open | 建立BGP对等体之间的连接 |
| update | 更新增量路由 |
| notification | 检测错误状态，报错 |
| route-refresh | 告知对等体本地支持的路由刷新能力 |
| keepalive | 周期性的发送，保持有效的连接 |
BGP的6种状态机
| 状态机 | 动作 |
|---|---|
| idle | 初始状态，拒绝任何连接 |
| connect | 连接态，等待tcp连接的建立 |
| active | 活跃态，尝试tcp的连接 |
| opensent | 检查态，检查收到的open报文，如果报文正确转到下一连接状态openconfirm；如果报文错误，转到idle |
| openconfirm | 等待态，等待对等体的keepalive或notification报文，如果是keepalive就进入到established；如果是notification就回到idle |
| established | 建立态，对等体之间正常收发信息 |
通告BGP路由的方法
BGP路由是通过BGP命令通告而成的，而通告BGP路由的方法有两种： Network和 Import
使用 Network命令可以将当前设备路由表中的路由（ 非BGP ）发布到BGP路由表中并通告给邻居。需要特别注意的是， network的对象是路由条目
[r1]bgp 100
[r1-bgp]network 1.1.1.1 32
[r1-bgp]network 192.168.100.0 24
使用Import命令可以将所学习到的路由信息重分发到BGP路由表中，是BGP宣告路由的一种方式，可以引入BGP的路由包括直连路由、静态路由及动态路由协议学习的路由。和 Network方式的区别是，Import的对象是某种动态路由协议，而不是路由条目
[R2]bgp 100
[R2-bgp]import-route ospf 110
保证IBGP下一跳可达
在AS边缘的BGP设备，会接收到它的EBGP对等体邻居传递过来的BGP路由信息,因为EBGP邻居接收到的BGP路由信息中下一跳改变，而在同一个AS内通过IBGP邻居接收过来的BGP路由信息中的下一跳不会改变
如下图所示：
在不同AS里面，他们呢属于EBGP邻居，R2，R3的下一跳都正常；
在同一AS中，R3，R4是IBGP邻居，下一跳都会指向R2，这样R4就会有问题
解决办法是在R3上宣称下一跳为R3自己，那么R4看到的下一跳就变成34.1.1.3，而34.1.1.3可以通过IGP（ospf）学习到（图中是直连），从而解决了路由无效的问题
[R3]bgp 300
[R3-bgp]router-id 3.3.3.3
[R3-bgp]peer 23.0.0.2 as-number 200
[R3-bgp]peer 34.1.1.4 as-number 300
[R3-bgp]peer 34.1.1.4 next-hop-local
BGP的属性
BGP的常用属性有 Origin、AS－PATH、Next－Hop、Local－Pref和MED等
| 属性 | 作用 |
|---|---|
| origin属性 | 用来定义路径信息的来源，标记一条路由是怎么成为BGP路由的 |
| AS－PATH（AS路径）属性 | 记录了某条路由从本地到目的地址所要经过的所有AS编号，且离本设备最近的AS号在最前面 |
| Next－Hop（下一跳） | IGP中的下一跳描述的是下一个路由器，而BGP中的下一跳描述的是下一个AS |
| Local－Pref属性 | 标识BGP路由的优先级，用于判断流量离开AS时的最佳路由 |
| med属性 | 判断流量进入邻居AS时的最佳路由，其他条件相同的情况下，将优先选择MED值较小者作为最佳路由 |
BGP选路的规则
- Local－Preference优先级以数值高的路由优先
- 聚合路由优先级高于非聚合路由
- 本地通过 Network命令引入的路由的优先级高于本地通过 Import－route命令引入的路由
- AS路径长度最短（最少个数）的路径优先级高
- 比较 Origin属性，IGP优先级高于EGP，EGP优先级高于 Incomplete
- 选择MED优先级较小的路由
- EBGP路由优先级高于IBGP路由
下面，再看一个BGP的实验
BGP实验
使PC1可以ping通PC2
然后修改BGP属性来改变路径
r1配置端口并建立对等体
[r1]int g0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.12.1 24
[r1-GigabitEthernet0/0/0]
[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.13.1 24
[r1]int g0/0/2
[r1-GigabitEthernet0/0/2]ip add 192.168.100.254 24
[r1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
[r1-LoopBack0]q
## 创建对等体
[r1]bgp 100
[r1-bgp] router-id 1.1.1.1
[r1-bgp] peer 10.0.12.2 as-number 200
[r1-bgp] peer 10.0.13.2 as-number 200
[r1-bgp]network 1.1.1.1 32
[r1-bgp]network 192.168.100.0 24
r2添加端口并创建对等体
[r2]int g0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.12.2 24
[r2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.24.1 24
[r2]int LoopBack 0
[r2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
[r2]ospf 110
[r2-ospf-110]area 0
[r2-ospf-110-area-0.0.0.0]network 10.0.24.0 0.0.0.255
[r2-ospf-110-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
## 建立对等体
[r2]bgp 200
[r2-bgp]router-id 2.2.2.2
[r2-bgp]peer 10.0.12.1 as-number 100
[r2-bgp]peer 10.0.24.2 as-number 200
[r2-bgp]peer 10.0.24.2 next-hop-local
[r2-bgp]q
r3添加端口并创建对等体
[r3]int g0/0/0
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.13.2 24
[r3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.34.1 24
[r3]int LoopBack 0
[r3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32
[r3]ospf 110
[r3-ospf-110]area 0
[r3-ospf-110-area-0.0.0.0]network 10.0.34.0 0.0.0.255
[r3-ospf-110-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0
## 建立对等体
[r3]bgp 200
[r3-bgp]router-id 3.3.3.3
[r3-bgp]peer 10.0.13.1 as-number 100
[r3-bgp]peer 10.0.34.2 as-number 200
[r3-bgp]peer 10.0.34.2 next-hop-local
r4添加端口并创建对等体
[r4]int g0/0/0
[r4-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.24.2 24
[r4-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r4-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.34.2 24
[r4]int g0/0/2
[r4-GigabitEthernet0/0/2]ip add 172.16.46.254 24
[r4]int LoopBack 0
[r4-LoopBack0]ip add 4.4.4.4 32
[r4]ospf 110
[r4-ospf-110]area 0
[r4-ospf-110-area-0.0.0.0]network 10.0.24.0 0.0.0.255
[r4-ospf-110-area-0.0.0.0]network 10.0.34.0 0.0.0.255
[r4-ospf-110-area-0.0.0.0]network 172.16.46.0 0.0.255.255
## 建立对等体
[r4]bgp 200
[r4-bgp]router-id 4.4.4.4
[r4-bgp]peer 10.0.24.1 as-number 200
[r4-bgp]peer 10.0.34.1 as-number 200
[r4-bgp]network 4.4.4.4 32
[r4-bgp]network 172.16.46.0 24
配置完成
在r1查看路由如下
＊代表有效的路由，＞代表最优的路由，只有最优的路由才会最终放入路由表中
ping通测试
修改优先级属性来修改r1到r4的路径
[r3]route-policy lop permit node 10
Info: New Sequence of this List.
[r3-route-policy]apply local-preference 222
[r3-route-policy]q
[r3]bgp 200
[r3-bgp]peer 10.0.34.2 route-policy lop export
[r3]q
<r3>reset bgp all # 刷新bgp路由表
修改AS－PATH属性控制选路
自己指定经过那些AS
[R2]route-policy as permit node 10
Info: New Sequence of this List.
[R2-route-policy]apply as-path 100 200 300 additive
[R2-route-policy]quit
[R2]bgp 200
[R2-bgp]peer 10.0.24.2 route-policy as export
[R2-bgp]quit
[R2]quit
<R2>reset bgp all
修改完r4查看路由表如下
通过MED属性控制选路
[R2]route-policy med permit node 20
Info: New Sequence of this List.
[R2-route-policy]apply cost + 500
[R2-route-policy]quit
[R2]bgp 200
[R2-bgp]peer 10.0.12.1 route-policy med export
[R2-bgp]quit
在r1查看路由表如下
注：这里只是演示怎么修改，上面也能看出，修改完不一定是最优的路径，所以，你在公司里面一定要根据实际情况。