网络基础BGP-IBGP-EBGP

BGP

AS的概念

• 自治系统（Autonomous System，AS），指的是在同一个组织管理下，使用相同策略的设备的集合。
• 不同的AS通过AS号区分，AS号取值范围1-65535，其中64512-65535是私有AS号。IANA负责AS号的分发。
• 中国电信163 AS号：4134
• 中国电信CN2 AS号：4809
• 中国网通AS 号：9929

BGP概述

• 边界网关协议（Border Gateway Protocol，BGP）是一种实现自治系统AS之间的路由可达，并选择最佳路由的矢量性协议。
• BGP的特点：
  • BGP能够承载大批量的路由信息，能够支撑大规模网络。
  • BGP提供了丰富的路由策略，能够灵活的进行路由选择，并能指导邻居按策略发布路由。
  • BGP能够支撑MPLS/VPN的应用，传递客户VPN路由。
  • BGP提供了路由聚合和路由衰减功能用于防止路由震荡，有效提高了网络的稳定性。
  • BGP使用TCP作为其传输层协议（端口号为179）。

BGP的路径矢量特征

• BGP通常被称为路径矢量路由协议（Path-Vector Routing Protocol）。
• 每条BGP路由都携带着多种路径属性，在各种路径属性中，AS_Path属性是非常关键的一个。AS_Path属性记录了BGP路由传递过程中所经过的AS号，实际上它是一个AS号的列表。
• BGP路由器不接受AS_Path中包含其自身AS号的路由更新。AS_Path属性值的长短（AS号的个数）会作为一个比较的依据，影响BGP路由选择的决策。

BGP协议特征

• BGP使用TCP为传输层协议，TCP端口号179。路由器之间的BGP会话基于TCP连接而建立。
• 运行BGP路由器被称为BGP发言者（BGP Speaker），或BGP路由器。
• 两个建立BGP会话的路由器互为对等体（Peer）。BGP对等体之间交换BGP路由表。
• BGP路由器只发送增量的BGP路由更新，或进行触发更新（不会周期性更新）。
• BGP具有丰富的路径属性和强大的路由策略工具。
• BGP能够承载大批量的路由前缀，用于大规模的网络中。

BGP报文类型

- Open：协商BGP邻居的各项参数，建立邻居关系。
- Update：用于发送BGP路由信息。
- Notification：报告错误，中止对等体关系。
- Keepalive：维持BGP对等体关系。（定时发送60秒）
- Route-refresh：用于在改变路由策略后请求对等体重新发送路由信息。只有支持路由刷新能力的BGP设备会发送和响应此报文。

BGP状态机

BGP Peer

• 运行BGP的路由器被称为BGP发言者，或者BGP路由器。
• BGP对等体也叫BGP邻居，与OSPF、RIP等协议不同，BGP的会话是基于TCP建立的。建立BGP对等体关系的两台路由器并不要求必须直连。
• BGP存在两种对等体关系类型：EBGP/IBGP。
  
• EBGP Peer
  • 位于不同自治系统的BGP路由器之间的BGP邻接关系。
  • 两台路由器之间要建立EBGP对等体关系，必须满足两个条件：
    • 两个路由器所属AS不同（AS号不同）
    • 在配置BGP是，Peer命令所指的对等体IP地址要求路由可达，并且TCP连接能够正确建立。
• IBGP Peer
  • 位于相同自治系统的BGP路由器之间的BGP邻接关系。
  • 两台路由器之间要建立EBGP对等体关系，必须满足两个条件：
    • 两个路由器所属AS相同（AS号相同）
    • 在配置BGP是，Peer命令所指的对等体IP地址要求路由可达，并且TCP连接能够正确建立。

IBGP水平分割规则

• BGP路由在AS之间的防环依赖AS_Path路径属性，当路由器收到BGP路由后，发现该路由所携带的AS_Path属性中出现了其自己所处的AS号，则路由器认为出现了路由环路，它将忽略该条路由。
• AS_Path属性仅在路由离开AS时才会被更改，而BGP路由在AS内部传递时，AS_Path属性值不会发生改变，因此IBGP路由的防环就无法依赖AS_Path了。
• 为了防止BGP路由在AS内部传递时发生环路，BGP要求：“路由器不能将自己从IBGP对等体学习到的路由再传递给其他IBGP对等体”，这就是IBGP水平分割。
• 由于IBGP水平分割原则的存在，BGP要求AS内保证IBGP对等体关系的全互联，因为只有这样，才能确保每一个路由器都能学习到路由。

BGP路由通告规则

• 当存在多条路径时，路由器只选取最优（Best）的BGP路由来使用（没有激活负载均衡的情况下）。
• BGP只把自己使用的路由，也就是自己认为最优的路由传递给对等体。
• 路由器从EBGP对等体获得的路由会传递给它所有的BGP对等体（包括EBGP和IBGP对等体）。
• 路由器从IBGP对等体获得的路由不会传递给它的IBGP对等体（存在反射器RR的情况除外）。

BGP相关的几张表

实验

配置如下：

• R1

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 0.0.0.255 
  network 14.0.0.0 0.0.0.255 
#
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
 #
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  network 12.0.0.0 255.255.255.0 
  network 14.0.0.0 255.255.255.0 
  peer 2.2.2.2 enable
  peer 4.4.4.4 enable
#

• R2

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 0.0.0.255 
#
rip 1
 version 2
 network 23.0.0.0
#
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 4.4.4.4 as-number 100 
 peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack0
 peer 23.0.0.2 as-number 200 
 #
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  network 23.0.0.0 255.255.255.0 
  peer 1.1.1.1 enable
  peer 4.4.4.4 enable
  peer 23.0.0.2 enable
#

• R4

ospf 1 router-id 4.4.4.4 
 area 0.0.0.0 
  network 4.4.4.4 0.0.0.0 
  network 14.0.0.0 0.0.0.255
#
bgp 100
 router-id 4.4.4.4
 peer 1.1.1.1 as-number 100 
 peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0
 peer 2.2.2.2 as-number 100 
 peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0
 #
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  network 202.0.0.0 
  network 202.0.1.0 
  peer 1.1.1.1 enable
  peer 2.2.2.2 enable
#

• R3

#
rip 1
 version 2
 network 23.0.0.0
 network 3.0.0.0
#
bgp 200
 router-id 3.3.3.3
 peer 23.0.0.1 as-number 100 
 #
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  network 3.3.3.3 255.255.255.255 
  peer 23.0.0.1 enable
#

R3查看全局路由表，每个网段都有路由了所以可以通