路由配置与管理——BGP路由配置与管理2

BGP工作原理

BGP路由有许多属性，这些属性影响着最终的路由选择。BGP本身不产生、发现路由，它是将各种IGP路由、静态路由、直连路由引入后向其他AS或本地AS的对等体进行发布。

一、BGP协议的选路规则

由于BGP连接的是一个非常复杂，且可能混合多种IGP路由协议的网络，因此就可能通过不同接口学习到多条到达同一目的地的不同路径、不同协议的路由。这就决定了BGP在路由选择方面要考虑到许多方面。

为了指导路由选择，BGP规定了下一跳策略（即“首先丢弃下一跳（Next_Hop）不可达的路由”的策略）和路由选路规则，其中下一跳策略的优先级比BGP路由选路规则高。在执行完下一跳策略后，BGP使用如下选路规则进行路由选择（由上至下优先级依次降低）。

⑴优选协议首选值（Preferred-value）属性值最高的路由。协议首选值（PrefVal）是华为设备的特有属性，该属性仅在本地有效。

⑵优选本地优先级（Local_Pref）属性值最高的路由。如果路由没有本地优先级，BGP选路时将该路由按缺省的本地优先级100来处理。通过执行default local-preference修改BGP路由的缺省本地优先级。

⑶依次优选手动聚合路由、自动聚合路由、network命令引入的路由、import-route命令引入的路由、从对等体学习的路由。

⑷优选AS路径（AS_Path）最短的路由。

⑸依次优选Origin类型为IGP、EGP、Incomplete的路由。

⑹对于来自同一AS的路由，优选MED属性值最低的路由。

⑺依次优选EBGP路由、IBGP路由。

⑻优选到BGP下一跳IGP度量值（metric）最小的路由。但在IGP类型路由协议中，对到达同一目的地址的不同路由，不同IGP路由协议会根据本身的路由算法计算路由的度量值。

⑼优选Cluster_List最短的路由。

⑽优选RouterID最小的设备发布的路由。但如果该路由携带Originator_ID属性，选路过程中将比较Originator_ID的大小，不比较RouterID，优选Originator_ID最小的路由。

⑾优选从具有最小IP Address的对等体学来的路由。

当到达同一目的地址存在多条等价路由时，可以通过BGP等价负载分担实现均衡流量的目的。形成BGP等价负载分担的条件是以上“BGP选择路由的策略”中1~8条规则中需要比较的属性值完全相同。

二、BGP对等体交互原理

BGP对等体的建立、更新和删除等交互过程主要有5种报文、6种状态机和5个原则。

1、5种BGP的报文

BGP对等体间通过以下5种报文进行信息交互，其中Keepalive报文为周期性发送，其余报文为触发式发送。

①Open报文：用于建立BGP对等体连接。

②Update报文：用于在对等体之间交换路由信息。

③Notification报文：用于中断BGP连接。

④Keepalive报文：用于保持BGP连接。

⑤Route-refresh报文：用于在改变路由策略后请求对等体重新发送路由信息。只有支持路由刷新（Route-refresh）能力的BGP设备会发送和响应此报文。

2、6种BGP状态机

在BGP对等体的交互过程中存在6种状态机：空闲（Idele）、连接（Connect）、活跃（Active）、Open报文已发送（OpenSent）、Open报文已确认（OpenConfirm）和连接已建立（Established）。在BGP对等体建立的过程中，使用了Idle、Active和Established三种状态机。

①Idle状态是BGP初始状态。在Idle状态下，BGP拒绝邻居发送的连接请求。只有在收到本设备的Start（开始）事件后，BGP才开始尝试和其他BGP对等体进行TCP连接，并转换至Connect（连接）状态。

   Start事件是由一个操作者配置一个BGP过程，或者重置一个已经存在的过程，或者路由器软件重置BGP过程引发的。任何状态中收到Notification报文或TCP拆链通知等Error（错误）事件后，BGP都会转至Idle状态。

②在Connect状态下，BGP启动连接重传定时器（Connect Retry），等待TCP完成连接。

◆如果TCP连接成功，那么本地BGP向BGP对等体发送Open报文，并转换至OpenSent状态。

◆如果TCP连接失败，那么本地BGP转换至Active状态。

◆如果里拦截重传定时器超时后本地BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么本地BGP会继续尝试和其他BGP对等体进行TCP连接，停留在Connect状态。

③在Active状态下，本地BGP总是在试图建立TCP连接。

◆如果TCP连接成功，那么本地BGP向BGP对等体发送Open报文，关闭连接重传定时器，并转换至OpenSent状态。

◆如果TCP连接失败，那么本地BGP停留在Active状态。

◆如果连接重传定时器超时后本地BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么本地BGP转换至Connect状态。

④在OpenSent状态下，本地BGP等待对等体的Open报文，并对收到的Open报文中的AS号、版本号、认证码等进行检查。

◆如果收到的Open报文正确，那么本地BGP向BGP对等体发送Keepalive报文，并转换至OpenConfirm状态

◆如果发现收到的Open报文有错误，那么本地BGP向BGP对等体发送Notification报文给对等体，并转换至Idle状态。

⑤在OpenConfirm状态下，本地BGP等待来自BGP对等体的Keepalive或Notification报文。如果收到Keepalive报文，则转换至Established状态；如果收到收到Notification报文，则转换至Idle状态。

⑥在Established状态下，本地BGP可以和BGP对等体交换Update、Keepalive、Route-refresh报文和Notification报文。

◆如果收到正确的Update或Keepalive报文，那么本地BGP就认为对端处于正常运行状态，将保持BGP连接。

◆如果收到错误的Update或Keepalive报文，那么本地BGP发送Notification报文通知对端，并转换至Idle状态。

◆Route-refresh报文不会改变BGP状态。

◆如果收到Notification报文，那么本地BGP转换至Idle状态。

◆如果收到TCP拆链通知，那么本地BGP断开连接，转换至Idle状态。

3、BGP对等体之间的5种交互原则

BGP设备将最优路由加入BGP路由表，形成BGP路由。BGP设备与BGP对等体间成功建立邻居关系后，缺省情况下将采取以下5种交互原则：

◆从IBGP对等体获得BGP路由，只发给它的EBGP对等体。

◆从EBGP对等体获得的BGP路由，发给它所有EBGP和IBGP对等体。

◆当存在多条到达同一目的地址有效路由时，BGP设备只将最优路由发布给对等体。

◆路由更新时，BGP设备只发送要更新的BGP路由，不是发送整个路由表。

◆所有对等体发送的路由，BGP设备都会接收。

三、BGP与IGP交互原理

由于BGP与IGP在设备中使用不同的路由表，因此为了实现不同AS间相互通信，BGP需要与IGP进行交互，即BGP路由表和IGP路由表相互引入。

1、BGP引入IGP路由

BGP协议本身不产生、发现路由，因此需要将其他路由引入BGP路由表，实现AS间的路由互通。当一个AS需要将路由发布给其他AS时，AS边缘路由器会在BGP路由表中引入IGP的路由。为更好规划网络，BGP在引入IGP路由时，可使用路由策略进行路由过滤和路由属性设置，也可以设置MED属性指导EBGP对等体判断流量进入AS时选路。

BGP引入路由时支持Import和Network两种方式：

①Import方式是按协议类型，将RIP、OSPF、ISIS等协议的路由引入到BGP路由表中。为了保证引入的IGP路由的有效性，Import方式还可以引入静态路由和直连路由。

②Network方式是逐条将IP路由表中已经存在的路由引入到BGP路由表中，比Import方式更精确。

2、IGP引入BGP路由

当一个AS需要引入其他AS的路由时，AS边缘路由器会在IGP路由表中引入BGP的路由。为避免大量BGP路由对AS内设备造成影响，当IGP引入BGP路由时，可以使用路由策略进行路由过滤和路由属性设置。

如上图，某公司海外市场部所在区域AS100部署OSPF网络，国内研发部所在区域AS200部署IS-IS网络，现要求AS100与AS200通过部署BGP实现互通。

这同时涉及到BGP引入IGP路由，IGP引入BGP路由。必须让AS100中的设备知道AS200的路由，同时AS200中的设备知道AS100的路由。配置方法是在RouterC上部署BGP引入本地AS中的IGP IS-IS路由，使RouterC的BGP路由表中存在AS200中的路由，并通过EBGP把引入的路由发布给RouterB，然后在RouterB上部署OSPF引入BGP路由，实现AS100内设备知道AS200的路由；同理，要在RouterB上部署BGP引入本地AS中的IGP OSPF路由，使RouterB的BGP路由表中存在AS100中的路由，并通过EBGP把引入的路由发布给RouterC，然后在RouterC上部署IS-IS引入BGP路由，实现AS200内设备知道AS100的路由，最终实现两个AS中的设备能够互通。

BGP的基本功能配置与管理

要建立一个基本的BGP网络，配置比较简单，仅需配置BGP的一些基本功能。同时，BGP基本功能的配置也是组建BGP网络的基础，是能够使用BGP其他功能的前提。在配置BGP的基本功能之前，也需要先配置接口的IP地址，使相邻节点的网络层可达。

因为BGP中可以把一些需要配置相同属性的对等体配置为一个对等体组（一般是仅在比较大，存在较多BGP设备的网络中使用对等体组进行配置），同时又有EBGP对等体组和IBGP对等体组之分，所以在BGP基本功能的配置上，要有所区分。BGP基本功能所包括的配置任务如下表（要注意配置顺序）。

    一、启动BGP进程

BGP是一种用于域间的动态路由协议。当BGP设备各接口连接的都是位于同一AS中的设备时，其运行的是IBGP，当设备至少有一个接口连接的是其他AS中的设备时，其运行的是EBGP。但每台BGP设备只能运行于一个AS内，即只能指定一个本地AS号。同时，BGP是单进程路由协议，所以它本身没有进程号，只是用所处的AS号来进行标识。

BGP进程的配置其实就是为设备指定所处AS，配置用于在BGP网络中唯一标识设备的路由器ID的过程。

二、配置BGP对等体

BGP中“对等体”就是类似于RIP、OSPF和IS-IS中的邻居，但是BGP的对等体不一定就是直连的设备，所以在BGP中需要手动指定对等体，且需要在对等体双方分别配置。

配置BGP对等体时，如果指定的对等体所属的AS编号与本地AS编号相同，表示配置IBGP对等体；如果指定对等体所属的AS编号与本地AS编号不同，表示配置EBGP对等体。为了增强BGP连接的稳定性，推荐使用路由可达的Loopback接口地址建立BGP连接。

BGP对等体可以一个个单独配置，如果有大量对等体的属性配置相同，可采用BGP对等体组配置方式。

三、配置BGP对等体组

在大型网络中，对等体数目众多，对于那些存在相同配置的BGP对等体可以通过一次性配置将它们加入一个BGP对等体组进行批量配置。但对等体组中的成员可以配置不同的路由接收策略，也可以配置不同的路由发布策略。

 

四、配置BGP引入路由

BGP协议本身不发现路由，因此需要将位于本地设备IP路由表中的其他路由（如IGP路由等）引入到BGP路由表中，从而将这些路由在AS之内或AS之间通过BGP协议传播。

BGP引入路由时支持Import和Network两种方式：

①Import方式是按协议类型，将RIP、OSPF、ISIS等协议的路由引入到BGP路由表中。为了保证引入的IGP路由的有效性，Import方式还可以引入静态路由和直连路由。

②Network方式是逐条将IP路由表中已经存在的路由（可能是静态路由、直连路由，也可能是RIP、OSPF、IS-IS路由）引入到BGP路由表中，比Import方式更精确。

在network路由引入方式中，如果在本地设备IP路由表中存在多条不同协议发现的到达同一目的网段的路由，则最终引入BGP路由表的将是他们之中最优的那条。对于不同协议发现的路由，它们是通过外部优先级的值进行比较的，优先级值越小，优先级越高。

五、BGP基本功能管理

①display bgp peer [verbose]：查看所有BGP对等体的信息。

②display bgp peer ipv4-address {log-info | verbose}：查看指定BGP对等体信息。

③display bgp routing-table [ipv4-address [mask | mask-length]]：查看指定或所有BGP路由信息。

④display bgp group [group-name]：查看指定或所有对等体组信息。

⑤display bgp multicast peer [ [peer-address] verbose ]：查看指定或所有MBGP对等体的信息。

⑥display bgp multicast group [group-name]：查看指定或所有MBGP对等体组的信息

⑦display bgp multicast network：查看MBGP发布的路由信息。

⑧display bgp multicast routing-table [ip-address [mask-length[longer-prefixes] | mask [longer-prefixes]]]：查看指定或所有MBGP路由表信息。

六、BGP基本功能配置示例

如上图拓扑，需要在所有Router间运行BGP协议（如果没有在系统视图下全局配置路由器ID的话，需要专门在BGP视图下为设备配置由BGP路由使用的路由器ID），其中RouterA、RouterB之间建立EBGP连接，RouterB、RouterC和RouterD之间建立IBGP全连接。

    1、基本配置思路

需要在各路由器上启动BGP进程，然后根据要求在各路由器上配置EBGP或IBGP对等体，引入必要的路由即可。

2、具体配置步骤

①配置各路由器的IP地址，以A为例

system-view

[RouterA]interfacegigabitethernet 1/0/0

[RouterA-GigabitEthernet1/0/0]ipaddress 8.1.1.1 8

②配置RouterB、RouterC和RouterD之间的IBGP连接。注意，每个对等体连接均需要在双方设备上分别配置，且IBGP对等体中，双方处于同一个AS中。本例没有配置Loopback接口，也没有在系统视图下全局配置路由器ID，所以需要在BGP视图下手动配置各路由器ID，设B、C、D的路由器ID分别为2.2.2.2、3.3.3.3、4.4.4.4，IBGP连接的源接口和源IP地址均缺省采用设备的物理接口和物理接口IP地址。

③配置RouterA与RouterB之间的EBGP连接，也需要在双方分别配置，此处采用缺省的物理接口和物理接口IP地址作为EBGP连接源接口和源IP地址。RouterA的路由器ID设为1.1.1.1。

配置好BGP对等体后，可通过display bgp peer查看各个设备上的BGP对等体的连接状态。

④配置RouterA发布与EBGP对等体之间的非直连路由8.0.0.0/8。注意，这里要在对应的地址视图下进行配置，因为如果是在BGP视图下发布，将在多种地址族下生效。

[RouterA-bgp]ipv4-family unicast

[RouterA-bgp-af-ipv4]network 8.0.0.0255.0.0.0

此时可通过display bgprouting-table查看各路由器上的BGP路由表信息。（RouterC和RouterD相同）

从以上路由表信息可看出，RouterA上的8.0.0.0/8路由的下一跳为0.0.0.0，因为这条路由是本地设备上通告的，没有经过下一跳，而RouterB和RouterC上的8.0.0.0/8路由的下一跳均为200.1.1.2，那是因为在EBGP对等体之间的EBGP路由发布时，下一跳将为发送路由器的出接口IP地址，在IBGP对等体之间的EBGP路由发布时，下一跳不变。而IBGP对等体之间进行IBGP路由发布时只能进行单跳通告，收到IBGP路由的设备不再通告给它自己的对等体。

在路由表最后一列的“Path/Ong”用来表示路由的AS路径和路由源类型，因为8.0.0.0/8路由是通过network通告的，所以显示为i，代表IGP类型。

⑤为了解决RouterC和RouterD可以到达8.0.0.0/8路由的下一跳200.1.1.2，只须在它们共同连接的RouterB上使BGP协议引入直连路由即可。

[RouterB-bgp]ipv4-familyunicast

[RouterB-bgp-af-ipv4]import-routedirect

此时在RouterA的BGP路由表除了有原来自己通告的8.0.0.0/8路由表项外，还有RouterB引入的三条直连路由。

在RouterC的BGP路由表中也可见到RouterB所引入的三条直连路由。另外原来的8.0.0.0/8路由变为有效、可达了（前面有一个*号）

七、MBGP基本功能配置示例

如上图拓扑，接收者（Receiver）通过组播方式接收视频点播信息，接收者与组播源（Source）位于不同的AS中，现需要在两个AS之间传输组播路由信息。

    1、基本配置思路

本例是一个组播BGP路由配置示例，且跨越两个AS，主要有两个方面的配置：一是配置组播BGP路由，二是配置IP组播功能。在组播路由方面，AS200内部可采用OSPF路由（当然也可以是其他路由协议）来实现AS内部IBGP对等体间的路由互通，然后在两个AS的边界路由器配置EBGP对等体连接，实现AS间的组播网络连接。配置任务如下：

①配置各路由器IP地址以及AS200内B、C、D之间通过OSPF协议实现网络互通。

②配置两个AS中各路由器的MBGP对等体，建立AS内、AS间的组播路由。

③配置各路由器在MBGP视图下要引入的路由。

④使能各路由器的组播功能。

⑤在各AS内部配置PIM-SM基本功能，在主机侧接口上使能IGMP功能。

⑥在两个AS的PIM域间相连的接口上配置BSR服务边界。

⑦在两个AS的PIM域间边界路由器上配置MSDP对等体，实现传输域间组播源信息。

2、具体配置步骤

①配置各路由器的接口IP地址以及AS200内三台路由器上的OSPF协议。注意，RouterB的GE1/0/0接口上运行的不是OSPF协议，而是EBGP协议。

然后是AS200中各路由器的OSPF路由配置。因为没有划分区域，所以所有设备在骨干区域0中。

RIP、OSPF和IS-IS协议中的network命令其实就是用来指定哪个接口上要运行对应的路由协议，然后以对应路由协议向邻居通告这些接口上所连接网络的路由信息。

②在各路由器上使能MBGP协议，配置MBGP对等体。

配置MBGP对等体前必须先在BGP视图下创建BGP对等体，然后在BGP-IPv4组播地址族下使能与BGP对等体交换组播路由信息的功能。因为创建BGP对等体后缺省只是使能BGP-IPv4单播地址族下与BGP对等体的路由信息交换功能，所以其他地址族的该功能使能必须手动配置。

③在各路由器上配置要引入的路由，包括在BGP视图下引入的路由，用于IPv4单播通信（当然，如果不需要进行IPv4单播通信也可不配置）的路由以及在IPv4组播地址族下引入的路由，用于组播通信。

RouterA上的配置，因为RouterA与RouterB之间建立的是EBGP连接是，所以必须要在组播地址族下引入RouterA上的直连路由，以便向RouterB通告其连接的直连路由，然后由RouterB在AS200内部通告，使得AS200中的所有设备可以访问到RouterA上连接的网络。

RouterB上的配置，因为RouterB与RouterA之间建立的是EBGP连接，所以必须要在组播地址族下同时引入它的直连路由以及AS200内部的OSPF路由，以便向RouterA通告其直连路由和所学习到的OSPF路由，实现RouterA可以访问到AS200中所有设备的目的。因为直连路由的优先级高于OSPF路由，如果仅引入OSPF路由，则直连网段部分仍然无法实现互通。

RouterC和RouterD上的路由引入配置与RouterB上的配置有些区别，因为它们上面均只需要在AS200内部进行组播通信，无需与外界进行IPv4单播OSPF通信，所以无需在BGP-IPv4单播地址族下引入OSPF路由，仅需在组播地址族下引入。但直连路由必须同时在BGP-IPv4单播地址族和组播地址族下分别引入，同样是因为直连路由的优先级高于OSPF路由。

④使能各路由器及其相连接口的组播功能。同时，要在RouterC连接接收者主机的GE2/0/0接口上使能IGMP功能。

⑤在两个PIM域中分别配置BSR和RP。BSR位于PIM域边界，通常是把BSR与RP配置成一样。

在AS100和AS200这两个PIM域中配置域间相连接口为各自PIM域的BSR服务边界。

⑥配置MSDP对等体

因为PIM域间是通过MSDP服务进行连接的，所以在PIM域间的边界设备上要分别使能MSDP功能，并且要分别配置MSDP对等体。对等体就是对端接口的IP地址。

配置好以上内容后，可通过使用displaybgp multicast peer 查看两个PIM域边界路由器之间MBGP对等体的关系。

使用display msdp brief查看路由器之间MSDP对等体建立情况