众元教育H3CSE20200603班---BGP基本原理之二

引入
前面我们了解了BGP的起源背景、几个基本术语、五个消息以及它的一个状态机，现在我们来了解它选路的手段之一以及它的选路规则。

一、BGP路由属性

BGP是通过比较路由携带的属性，来完成路由选择、环路避免等工作的。BGP路由属性基于“TLV”架构，易于扩展，有一下四类：

1. 公认必遵属性（Well-known mandatory）：所有BGP路由器都必须能够识别这种属性，且必须存在于Update消息中，如果缺少这种属性，路由信息就会出错。
2. 公认可选属性（Well-known discretionary）：所有BGP路由器都可以识别，但不要求必须存在于Update消息中，可以根据具体情况来选择。
3. 可选传递属性（Optional transitive）：在AS之间具有可传递的属性。BGP路由器可以不支持此属性，但它仍然会接收带有此属性的路由，并通告给其他对等体。
4. 可选非传递属性（Optional non-transitive）：如果路由器不支持此属性，该属性会被忽略，且不会通告给其他对等体。

在这四类属性中，有一下几种常见的BGP属性，我们需要了解，并记住该属性的作用。

1.AS_PATH属性

AS_PATH属性为公认必遵属性，该属性域指示出该路由更新信息经过了哪些AS路径，主要作用就是保证AS之间无环路。
特点：

• 当BGP将一条路由通告到其他AS时，便会把自己的AS号添加在AS_PATH列表的最前面。收到此路由的BGP路由器根据AS_PATH属性就可以知道去目的地址所需要经过的AS。
• 通常情况下，当一个路由更新到达一个AS的边界路由器时，如果边界路由器发现这个AS号在路由的AS路径属性中已经存在，边界路由器会丢弃此路由。
• AS_PATH属性可用于路由的选择与过滤。在其它因素相同的情况下，BGP会优先选择AS_PATH最短的路由（选择路径最短的）。
• BGP发现者在向EBGP邻居发送路由更新时修改AS_PATH属性，在向IBGP邻居发送时不修改该属性。

2.NEXT_HOP属性
NEXT_HOP属性为公认必遵属性，它为BGP发言者指示了去往目的地址的下一跳。

其下一跳的属性的取值与IGP的下一跳不一样，分为四种情况：

• BGP发言者把自己产生的路由发给所有邻居时，将把该路由信息的下一跳属性设置为自己与对端连接的接口地址。
• BGP发言者把从EBGP邻居得到的路由发给IBGP邻居时，并不改变该路由信息的下一跳属性，将从EBGP得到的路由的NEXT_HOP直接传递给IBGP邻居。
• BGP发言者把接收到的路由发送给EBGP对等体时，将把该路由信息的下一跳属性设置为本地与对端连接的接口地址。
• 对于可以多路访问的网络（如以太网或者帧中继），如果通告路由器和源路由器的接口处于同一网段，则BGP会向邻居通告路由的实际来源。

注意：需将这四种情况对照上图仔细了解

3.ORIGIN属性
ORIGIN属性是公认必遵属性，它指示该条路由的起源，也即这条路由是通过何种方式注入BGP中的。它有三种类型：

1. IGP：优先级最高，说明路由产生于本AS内。
2. EGP：优先级次之，说明路由通过EGP学到。
3. Incomplete：优先级最低，它并不是说明路由不可达，而是表示路由的来源无法确定。例如，引入其他路由协议的路由信息。

这三种类型的来历：

1. BGP把通过network命令指定注入BGP中的路由的ORIGIN属性设置为IGP。
2. BGP把通过EGP注入BGP中的路由ORIGIN属性设置为EGP。
3. BGP把由IGP协议引入BGP中的路由的ORIGIN属性设置为Incomplete。

4.LOCAL_PREF属性
本地优先（LOCAL_PREF）属性是公认可选属性，用于在一个AS有多个出口的情况下，判断流量离开AS时的最佳路由。

特点：

• 该属性只在本AS内传播，不传递到AS外。
• 当BGP的路由器通过不同的IBGP对等体得到目的地址相同但下一跳不同的多条路由时，会优先选择LOCAL_PREF属性值较高的路由。
• LOCAL_PREF的属性值仅仅会影响离开该AS的流量，不会影响进入该AS的流量。
• 默认情况下，LOCAL_PREF属性值为100。

5.MED属性
MED（MULTI_EXIT_DISC）属性为可选非传递属性。MED属性相当于IGP使用的度量值（Metric），用于EBGP邻居有多条路径到达本AS的情况，告诉EBGP邻居进入本AS的较优路径。

特点：

• 当一个运行BGP的路由器通过不同的EBGP对等体得到目的地址相同但下一跳不同的多条路由时，在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。
• MED值尽仅在相邻的两个AS之间传递，收到此属性的AS不会再将其通告给任何第三方AS。
• 通常情况下，BGP只比较来自同一个AS的路由的MED属性值，不比较来自不同AS的MED值，若一定要比较，则需要进行特别的配置。

6.Preferred-value属性
首选值（Preferred-value）属性为私有BGP属性。为从不同对等体接收的路由分配不同的Preferred-value值，可以改变从指定对等体学到的路由的优先级。

特点：

• 系统会给所有从不同EBGP对等体学来的路由分配一个初始Preferred-value值0.
• 拥有最高Preferred-value值得路由将被选作到达指定网络得路由。
• Preferred-value属性只在本地有效，不随路由信息传播。

二、BGP的选路规则

a）BGP路由处理流程

1. 接收路由过滤与属性设置是BGP发言者在对等体接收到路由后的第一部工作。BGP接收到路由后，根据配置的接收策略对接收到的BGP路由进行匹配与过滤（根据路由携带的属性），并对其设置相关的属性。
2. 完成了接收策略的匹配后，如果有需要，BGP发言者将对路由进行聚合，合并其中的具体路由，依此减少路由表的规模。
3. 完成了接收策略的匹配具体路由合并后，BGP将对接收到的路由进行优选。对于到达同一目的地址的多条BGP路由，BGP发言者只选择最佳的路由给自己使用，并将此最佳路由安装到IP路由表中，称为有效路由。
4. 在向BGP对等体发布路由的时候，BGP发言者需要依据一定的发布策略，将对已经安装到自己IP路由表的部分有效路由进行发布。
5. 同时，BGP路由器需要执行发布路由过滤与属性设置，然后将通过过滤的BGP路由发送给自己的BGP对等体。如果有需要，BGP发言者将对路由进行聚合，合并其中的具体路由，依此减少路由表的规模。

而对于IGP路由，则需要先经过引入策略的过滤和属性设置，将IGP路由表中的有效路由引入BGP路由表中，然后才能进行发布路由过滤与属性设置，并将过滤后的路由发送给自己的BGP对等体。

b）路由优先顺序

1. 首先丢弃下一跳（NEXT_HOP）不可达的路由。
2. 优选Preferred-value值最大的路由。
3. 优选本地优先级（LOCAL_PREF）最高的路由。
4. 依次选择network命令生成的路由、import-route引入的路由、聚合路由。
5. 优选AS路径（AS_PATH）最短的路由。
6. 依次选择ORIGIN属性为IGP、BGP、Incomplete的路由。
7. 优选MED值最低的路由。
8. 依次选择从EBGP、联盟EBGP、联盟IBGP、IBGP学来的路由。
9. 优选下一跳度量值最低的路由。
10. 优选CLUSTER_LIST长度最短的路由。
11. 优选ORIGINATOR_ID最小的路由。
12. 优选Router ID最小的路由器发布的路由。
13. 优选地址最小的对等体发布的路由。

有这么多条BGP选择路由的策略可知，BGP协议本身一定能够选出唯一一条达到目的网段的最优路由。

c）路由发布策略

1. 存在多条有效路由时，BGP发言者只将最优路由发布给对等体，如果配置了advertise-rib-active命令，则BGP发布IP路由表中的最优路由；否则，发布BGP路由表中的最优路由。
2. BGP发言者只将自己使用的路由发布给对等体。
3. BGP发言者从EBGP获得的路由会向它所有的BGP对等体发布（包括EBGP对等体和IBGP对等体）。
4. BGP发言者从IBGP获得的路由不会向它的IBGP对等体发布。
5. BGP发言者从IBGP获得的路由会发布给它的EBGP对等体。
6. BGP连接一旦建立，BGP发言者将把满足上述条件的所有BGP路由发布给新对等体。之后，BGP发言者只在路由变化时，向对等体发布更新的路由。

最后，BGP的所有基本原理就都在这里啦，后续还会发布BGP路由器的基本配置，以及控制BGP路由和它的增强配置，希望看客们在这之前可以好好消化一下这基本原理~