BGP maximum-path实验（一）

1.实验目的

默认情况下，在至同一个NLRI有多条路径的情况下，BGP会按照N WLLAOMNI的顺序，选择最优的一条路径。N:next-hop reachable，下一跳是否可达；W：weight权重，思科私有；L：local-pref本地优先级；L：locally injected routes，基本消失的参数；A：AS-PATHlength，忽略AS-CONFED-SET和AS-CONFED-SEQ，将AS-SET作为1个ASN；O：origin，i>?;M：multi-exit-discrimator，MED值；N：neighbor type，邻居类型，eBGP>iBGP；I：IGP metric，

教科书解释是指到达BGP路由下一跳的IGP路由开销（有所怀疑，将在实验中确认）。

在上述判断仍未选出最优路由时，再按照eBGP路由先到优先、最小RID、最小neighbor ID的顺序进行比较。在此3项判断中，虽然BGP仍会选出1条最优的路由，并仅将此路由向邻居通告，但设备会根据BGP进程中maximum-paths的设置，决定将至同一个NLRI的N条BGP路径中的几条写入路由RIB。

2.实验结果

搭建如图所示的模拟网络，AS内运行OSPF协议，R4将环回地址4.4.4.4在BGP中发布（network），R2和R3将R5的环回地址2.5.5.5在BGP中发布（network）。R1将两个局域网以及与R6的互联地址在BGP中发布。

（1）R1至R4有两条等价的BGP路由。

按照优选顺序，R1会选取具有最小RID的R3作为BGP优选。此时在R1上，将maximum-paths设置为2，优选情况不发生变化，但在R1的路由表中，两条路由全被写入，如表7所示。

默认情况下，思科路由器采用的负载均衡模式为per-destination（也称作逐流），算法为universal全局算法，思科教材说明，此算法使用hash算法，对数据包的源地址、目的地址、随机生成的4字节数字（universal id）进行计算，获取哈希值进而进行选路。

分别从PC1、PC2、PC3和R6上trace R4的环回地址，并观察经过R1后下一跳的情况，如表8所示。从测试情况看，不同来源的测试包到达R1后，有经过不同路径的情况，证明R1路由表中的两条路由均起作用。但在负载均衡随机选路上，与教科书的说明略有不同。教科书上说明，在路由器内有不可见的load-sharing表，内有16个指针，在有n条ECMP的情况下，每条路径分配（16 MOD (N)）个指针。举例，如有2条ECMP，则每条8个指针；有3条ECMP，则每条5个指针。个人认为，应是哈希值相同，指针相同，路径相同；哈希值不同，指针不同，但路径有可能相同。

表7 R1路由器BGP及路由表情况

R1#sh ip bgp 4.4.4.4 BGP routing table entry for 4.4.4.4/32, version 4 Paths: (2 available, best #2, table default) Multipath: eBGP   Advertised to update-groups:      3           Refresh Epoch 2   2 3     10.0.0.14 from 10.0.0.14 (3.3.3.3)       Origin IGP, localpref 100, valid, external, multipath(oldest)       rx pathid: 0, tx pathid: 0   Refresh Epoch 2   2 3     10.0.0.2 from 10.0.0.2 (2.2.2.2)       Origin IGP, localpref 100, valid, external, multipath, best       rx pathid: 0, tx pathid: 0x0 !!!!在R1上查看路由表 R1#sh ip route B        4.4.4.4 [20/0] via 10.0.0.14, 01:11:47                  [20/0] via 10.0.0.2, 01:11:47

 

 

表8 下一跳情况统计

PC1> trace 4.4.4.4 trace to 4.4.4.4, 8 hops max, press Ctrl+C to stop  1   1.0.2.254   15.601 ms  15.600 ms  15.600 ms  2   10.0.0.2   46.800 ms  46.800 ms  46.800 ms  3   *10.0.0.6   78.000 ms (ICMP type:3, code:3, Destination port unreachable) PC2> trace 4.4.4.4 trace to 4.4.4.4, 8 hops max, press Ctrl+C to stop  1   1.0.1.254   15.600 ms  15.600 ms  15.600 ms  2   10.0.0.14   31.201 ms  46.800 ms  46.800 ms  3   *10.0.0.9   78.000 ms (ICMP type:3, code:3, Destination port unreachable) PC3> trace 4.4.4.4 trace to 4.4.4.4, 8 hops max, press Ctrl+C to stop  1   1.0.1.254   15.600 ms  15.600 ms  15.600 ms  2   10.0.0.14   46.800 ms  46.800 ms  46.800 ms  3   *10.0.0.9   78.000 ms (ICMP type:3, code:3, Destination port unreachable) R6#traceroute 4.4.4.4 Type escape sequence to abort. Tracing the route to 4.4.4.4 VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)   1 10.0.0.25 32 msec 20 msec 40 msec   2 10.0.0.14 64 msec 64 msec 52 msec   3 10.0.0.9 80 msec 100 msec 96 msec ！！！此时R1的负载均衡设置 R1#sh cef state CEF Status:  RP instance  common CEF enabled IPv4 CEF Status:  CEF enabled/running  dCEF disabled/not running  CEF switching enabled/running  universal per-destination load sharing algorithm, id 9923FA95

 

（2）在R1上观察R5的环回地址路由信息。

通过debug信息，R1分别从R2和R3接收到了关于2.5.5.5的update信息，但metric值不同，根据选取顺序“I”，优选了metric值小的R3作为下一跳。同时，由于并未进行到最后3个判断步骤已优选了BGP路由，并不会受maximum-path设置的影响，只是将1条BGP路由写入的RIB。这和4.4.4.4的updates形成了对比，如图9所示。

表9 R1上BGP updates情况

！！！R1接收到的4.4.4.4的updates以及路由表写入情况 *Dec 30 17:08:07.175: BGP(0): 10.0.0.14 rcvd UPDATE w/ attr: nexthop 10.0.0.14, origin i, merged path 2 3, AS_PATH *Dec 30 17:08:07.179: BGP(0): 10.0.0.14 rcvd 4.4.4.4/32 *Dec 30 17:08:07.195: BGP(0): 10.0.0.2 rcvd UPDATE w/ attr: nexthop 10.0.0.2, origin i, merged path 2 3, AS_PATH *Dec 30 17:08:07.195: BGP(0): 10.0.0.2 rcvd 4.4.4.4/32 *Dec 30 17:08:36.803: BGP(0): Revise route installing 1 of 2 routes for 4.4.4.4/32 -> 10.0.0.2(global) to main IP table *Dec 30 17:08:36.803: BGP(0): Revise route installing 2 of 2 routes for 4.4.4.4/32 -> 10.0.0.14(global) to main IP table ！！！R1接收到的2.5.5.5的updates以及路由表写入情况 *Dec 30 17:08:07.183: BGP(0): 10.0.0.14 rcvd UPDATE w/ attr: nexthop 10.0.0.14, origin i, metric 2, merged path 2, AS_PATH *Dec 30 17:08:07.191: BGP(0): 10.0.0.14 rcvd 2.5.5.5/32 *Dec 30 17:08:07.195: BGP(0): 10.0.0.2 rcvd UPDATE w/ attr: nexthop 10.0.0.2, origin i, metric 3, merged path 2, AS_PATH *Dec 30 17:08:07.195: BGP(0): 10.0.0.2 rcvd 2.5.5.5/32 *Dec 30 17:08:36.799: BGP(0): Revise route installing 1 of 1  for 2.5.5.5/32 -> 10.0.0.14(global) to main IP table