高级路由——BGP原理和综合实验案例

BGP动态路协议

1、BGP概述

2、BGP工作原理

3、BGP配置

BGP概述

1、自治系统（AS）是由一个技术管理机构管理，使用统一选路策略的一组路由器集合，

自治系统编号范围：1-65535，其中1-64511是互联网上注册公有AS号，类似公网IP地址。

64512-65535是私有AS号，类似私网IP地址

http://www.iana.org/

3.1 动态路由的分类

【1】按自治系统分为

IGP：自治系统内部路由协议，主要：RIP1/RIP2、OSPF、ISIS、EIGRP（思科私有协议）

​ IGP是运行在AS内部的路由协议，主要解决AS内部的选路问题，发现、计算路由

EGP：自治系统之间的路由协议，通常：BGP

​ EGP是运行在AS与AS之间的路由协议，他解决AS之间选路问题。

3.2 按协议类型分类

距离矢量路由协议：rip1/2、BGP（路径矢量协议）、EIGRP（高级距离矢量协议）（结果）

链路状态路由协议：OSPF、ISIS ###SFP最短路径算法（详细的路由选择的链路信息）

3、BGP的概念

BGP是一种运行在AS与AS之间的动态路由协议，主要作用是在AS之间自动交换无环路由信息

以此来构建AS的拓扑图，从而消除路由环路并实施用户配置的路由策略。目前公网网络条目众多，

IGP协议无法承载，而BGP可以轻松应对，通常BGP协议用于ISP和ISP之间或跨域地域总、分公司之间的路由信息交换。

3.3 BGP的特征

●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

●具备丰富的Metric度量方法

●无环路协议设计

●为路由条目附带多种属性信息

●支持CIDR（无类别域间选路）

●丰富的路由过滤和路由策略**（IP地址过滤——）**

●无需周期性更新

●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

3.4 BGP工作原理

1、BGP报文

●Open报文

OPen报文是TCP建立后发送的第一个报文，用于建立BGP对等体之间的连接关系，

主要包含BGP版本号、本地AS编号、Holdtime（有效时间）等信息

●UPdate报文

Update报文用来在BGP之间更新路由信息，Updata报文可以通告多条属性相同的可达路由信息

也可以撤销多条路由不可达的路由信息

●Notification报文（通告）

报文的作用是当BGP检测到错误状态时候，立即向对等体发送NOtification报文，之后BGP就会中断

只要收到Notification报文就会返回idle状态

●Route-Refresh（更新）

用来告知对等体所支持路由的刷新能力，BGP的入口策略路由发生变化，本地的BGP路由会向对等体发送Route-Refresh报文，收到信息后，对等体将其路由信息重新发送给本地BGP路由器

●KeepAlive（保持连接信息）

改报文在对等体之间周期的发送报文，用以保持连接的有效性并维护其连接，KeepAlive报文只有一个BGP报文头，默认KeepAlive报文发送周期为60S，保持时间180S，这个类似于OSPF中的Hello报文

2、BGP数据库

●IP路由表：全局路由信息库，包括最优的IP路由信息

●BGP路由表：BGP路由信息库，包括本地BGPSpeak通告的路由信息，将其最优的添加到路由表中

●邻居表：对等体邻居清单表，包括对等体两端的邻居信息及邻居列表

●Adi-RIB-In:对等体宣告给本地的Speak的未处理的路由信息库

●Adjust-RIB-OUT：本地Speak宣告给指定的对等体路由信息库

3.5 BGP的类型

两种类型：IBGP和EBGP

IBGP：同一个AS内部BGP邻居关系，IBGP邻居是指运行BGP协议的对等体两端在同一个AS域内，属于BGP AS内部

EBGP：AS之间的BGP邻居关心，EBGP通常指运行BGP协议的对等体两端在不同AS内部

3.6 BGP配置思路

1、启用BGP，后面跟AS系统号

2、宣告Route-id，建立邻居关系用

3、宣告和谁建立邻居关系，

4、通告BGP路由，（network、import）

3.6.1 配置实例、1

[R1]router-id 1.1.1.1

[R1]bgp 100

[R1-bgp] peer 7.7.7.7 as-number 100 ###环回口建邻居，环回口地址不会掉

[R1-bgp] peer 7.7.7.7 connect-interface LoopBack 0 ###我用自己的环回口和你建邻居

[R1-bgp] network 1.1.1.1 32

[R1] display bgp peer ####查看BGP邻居

[R1] display bgp routing-table ####查看BGP路由表

[R1-bgp] import-route ospf 110 ###注入ospf 中的路由或者注入ISIS

3.6.2 配置实例、2

R1、R2、R5建立IBGP邻居关系

R1与R2、R5建立对等体关系

[R1] router-id 1.1.1.1

[R1] bgp 100

[R1-bgp] peer 2.2.2.2 as-number 100

[R1-bgp] peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack 0

[R1-bgp] peer 5.5.5.5 as-number 100

[R1-bgp] peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack 0

##R2与R1、R5建立对等体关系##

[R2] router-id 2.2.2.2

[R2] bgp 100

[R2-bgp] peer 1.1.1.1 as-number 100

[R2-bgp] peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack 0

[R2-bgp] peer 5.5.5.5 as-number 100

[R2-bgp] peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack 0

##R5与R1、R2建立对等体关系##

[R5] router-id 5.5.5.5

[R5]bgp 100

[R5-bgp] peer 1.1.1.1 as-number 100

[R5-bgp] peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack 0

[R5-bgp] peer 2.2.2.2 as-number 100

[R5-bgp] peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack 0

3.6.2 R2和R3建立EBGP邻居关系

##R2##

[R2] router id 2.2.2.2

[R2] bgp 100

[R2-bgp] peer 23.0.0.2 as-number 200

##R3##

[R3] router id 3.3.3.3

[R3] bgp 200

[R3-bgp] peer 23.0.0.1 as-number 100

一、BGP配置实验

图1网络拓扑图

1. 实验环境

Win10 64位专业工作站版、ensp、wireshake

2. 实验描述

**如图****1-**网络拓扑图中：

(1) 将R1、R2、R4建立IBGP对等关系；

(2) 将R4的直连路由写入BGP的路由表中；

(3) R2与R3建立EBGP对等关系；

(4) 实现中国电信的area骨干网中R1、R2、R4路由表达到收敛状态并相互通信。但是R4（无锡国家骨干网）只能访问中国电信分配的BGP路由表中的业务网段202.0.0.0、202.0.1.0、15.0.0.0的网段并非控制层网段。

3. 实验步骤

3.1. R1****配置

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 15.0.0.1 255.255.255.252
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 12.0.0.1 255.255.255.252
interface LoopBack0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
bgp 100
router-id 1.1.1.1
peer 2.2.2.2 as-number 100
peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0
peer 4.4.4.4 as-number 100
peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack0
ospf 1 router-id 1.1.1.1
area 0.0.0.0
network 1.1.1.1 0.0.0.0
network 12.0.0.0 0.0.0.3
network 15.0.0.0 0.0.0.3

3.2. R4****配置

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 15.0.0.2 255.255.255.252
interface LoopBack0
ip address 4.4.4.4 255.255.255.255
interface LoopBack1
ip address 202.0.0.1 255.255.255.0
interface LoopBack2
ip address 202.0.1.1 255.255.255.0
bgp 100
router-id 4.4.4.4
peer 1.1.1.1 as-number 100
peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0  //R4和R1建立IBGP对等关系
peer 2.2.2.2 as-number 100
peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0//R4和R2建立IBGP对等关系
**import-route direct** //将R4的直连路由引入BGP的路由表中，这样R3与R2建立EBGP对等关系，就可以访问IBGP路由器的信息。那就是R4的业务网段202.0.0.1  、 202.0.1.0、15.0.0.0
ospf 1 router-id 4.4.4.4
area 0.0.0.0
**network 4.4.4.4 0.0.0.0**  //R4配置ospf路由，并且R4网段进行ospf网络宣告给其他同区域的路由器进行相互学习链路状态信息，找到最优路径写入路由表中。
network 15.0.0.0 0.0.0.3
network 202.0.0.0 0.0.0.255
network 202.0.1.0 0.0.0.255

3.3. R2****配置

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.0.0.2 255.255.255.252
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 23.0.0.1 255.255.255.252
interface GigabitEthernet0/0/2
interface LoopBack0
ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
bgp 100
router-id 2.2.2.2
peer 1.1.1.1 as-number 100
peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0
peer 3.3.3.3 as-number 200
peer 3.3.3.3 ebgp-max-hop 2
peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0
peer 4.4.4.4 as-number 100
peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack0 //这里不需要宣告网络号
ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0.0.0.0
network 2.2.2.2 0.0.0.0
network 12.0.0.0 0.0.0.3
rip 1
undo summary
version 2
network 23.0.0.0  //R2中的g0/0/1接口做rip路由
network 2.0.0.0

3.4. R3****配置

interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 23.0.0.2 255.255.255.252
interface LoopBack0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
bgp 200
router-id 3.3.3.3
peer 2.2.2.2 as-number 100
peer 2.2.2.2 ebgp-max-hop 2  //R3与R2建立EBGP对等关系。2是指R3到达R2的接口跳数（g0/0/1和R2的环回口loo0）如果与R2的物理接口做对等关系就不需要加跳线，但是物理接口不稳定并且更换设备时候，需要重新配置对等关系
peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0
rip 1  //R3配置rip动态路由
undo summary
version 2
network 23.0.0.0
network 3.0.0.0

4. 查看R1、R2、R3、R4路由表信息

4.1. 图 3-R1路由表

R1路由表因为配置同区域area0的ospf命令，所以只能学习到直连路由、R2、R4路由表信息是正确的。

图 2**-R1****路由表**

4.2. 图 2-R2路由表

R2的g0/0/0接口配置了rip协议，并且与R3是直连，同R1和R4是同一个区域ospf中，所以路由表信息是R1、R3、R4的路由信息。

图 2-R2****路由表

4.3. 图 3-R3路由表

R3与R2建立EBGP对等关系。所以R3路由表信息只有是R2的直连路由和R4写入BGP路由表的网络信息。

图 4**-R3****路由表**

4.4. 图 5-R4路由表

R4能学习到本网段和R1、R2路由信息。

图 5**-R4****路由表**

4. 实验拓展

5.1. 在R2的rip路由更换为静态路由

l **R2****配置静态路由：**ip route-static 3.3.3.3 32 23.0.0.2

l **R2****配置静态路由：**ip route-static 2.2.2.2 32 23.0.0.1

5.2. 实现R1、R2、R3、R4控制层全网通

**需要在R2的ospf上引入rip路由，rip中引入ospf路由。

R2****配置

[R2]rip 1

[R2-rip-1]import-route ospf 1

[R2]ospf 1

[R2-ospf-1]import-route rip 1 cost 5 type 1