BGP协议部分笔记整理

BGP：边界网关协议

使用范围：BGP范围，在AS（自治系统）之间使用的协议

协议的特点（算法）：路径矢量型，没有算法，有规则

（传拓扑信息是链路状态型，不传是距离矢量型）

无类别，协议传递网络掩码，支持VLSM（可变长子网掩码技术，网络掩码划分在主类网内部）和CIDR（无类别域间路由，网络掩码超越主类网边界）

协议消息数据包封装：基于TCP（保证可靠性，确认重传；单播）封装，端口号179

BGP协议的工作环境：也需要非直连建立邻居关系，故单播是最好的选择

非直连单播的前提是IP可达——BGP承载于IGP之上

AS：自治系统

由单一的机构或者组织所管理的一些列IP网络设备的集合

AS的管理

  每一个AS区域都有一个编号（ASN）

  IANA---互联网数字分配机构

  ASN由16位二进制组成，1--65535；公有AS（1-64511）私有AS（64512-65535）

AS通讯

  AS内部使用相同路由协议---内部网关协议（IGP——收敛快、选路佳、占用资源少）

  AS之间使用专有路由协议---边界网关协议

• BGP协议特点

1. AS到AS，是一种路径矢量型路由协议
2. BGP协议版本，当前版本V4(V4+：理论上所有的路由条目都可以传)
3. 更新地址：单播更新；基于TCP 179端口工作
4. 更新方式：触发更新（仅触发无周期，当网络稳定时，不发送信息；不稳时发送）、增量更新（只发送改变的信息）
5. BGP协议中存在大量的属性（是一种基于规则的路由协议）
6. 支持路由认证
7. 支持BGP路由聚合(可以分级进行聚合)（汇总）
8. 是一种非常消耗资源的路由协议（每个路由器只能启动一个bgp路由协议）
9. 默认不用于负载均衡——通过各种选路规则仅仅产生一条最佳路径
10. 协议本身无法正常优选路径

• 适合使用BGP的网络环境

1. 传输AS
2. 多宿主
3. 需要对进入和离开的流量进行强大的策略控制时

• BGP邻居关系

IBGP：内部BGP邻居；相同AS之间建立的邻居关系，其学习到的路由为IBGP路由

EBGP：外部BGP邻居；不同AS之间建立的邻居关系，其学习到的路由为EBGP路由

IBGP：IBGP的水平分割机制（ IBGP的只传一跳，通过一个IBGP邻居学习）

EBGP：AS-Path

• BGP邻居状态机制

Idle：初始化 检查对方IP地址有无路由，有路由就三次握手然后经历下面的

224.0.0.x：具有特殊意义，本地链路组播地址，ttl=1

Connect：连接  Active：活动

Opensent：发送open报文  Openconfirm：open报文确认

Keepalive：周期性发送保活报文；收到此报文表示邻居状态建立

Established：邻居状态

• BGP消息数据包

BGP 数据包基于TCP的179端口工作；放BGP协议中所有的数据包均需要在 tcp 会话建立后基于TCP 的会话来进行传输及可靠性的保障；

首先通过 TCP的三次握手来寻找到邻居:

Open开启  仅负责邻居关系的建立，正常进收发一次即可；携带 route-id；

Keeplive 保活  周期1min 查询邻居关系是否存在；实际保活TCP会话:hold time 默认3min

Update更新  携带路由条目  目标网络号+各种属性

Notification报错  出现错误数据时收发；

BGP的工作过程

1、IP可达-建立BGP间的两台设备必须能通一可以直连，也可以非直连IGP协议来完成ip地址一静态 rip  ospf  ISIS

2、BGP协议启动后，单播TCP三次握手建立会话一之后所有的数据均在该会话中传输，来保障传输的可靠性

3、正常仅收发一次open报文，建立邻居关系，生成邻居表;邻居关系建立后，由管理员选择性的宣告路由条目;之后这些条目基于更新包

4、到达邻居处;生成BGP表一本地发出及接收到达所有路由条目;

5、之后本端基于本端BGP表，将表中最优路径加载于路由表中;

6、收敛完成，完成后仅keekplive 1min周期保活即可结构突变一新增断开update无法沟通；3min无keeplive，断开邻居，删除BGP表中该邻居传递过来的路由

• BGP路由黑洞

由于BGP协议可以非直连建立邻居关系，故可能出现BGP 协议邻居间跨越了未运行 BGP 协议的路由器，导致 BGP 路由传递后，控制层面显示可达，但数据层面，流经过未运行 BGP 协议的路由器时，无法通过，最终不通--- 控制层面可达、数据层面不可达

路由黑洞解决方案:

1、物理或逻辑链路全连

2、BGP邻居关系全连——所有路由器均运行BGP

3、IGP 重发布到 BGP

4、MPLS多协议标签交换技术（推荐做法）

• BGP的防环机制——水平分割

1、EBGP水平分割——防御EBGP环境下的环路

BGP协议将在路由条目中记录所有经过的AS 编号;---as-path 属性——装载所有经过过的AS 编号属性接收到的 BGP条目中，若 as-path 属性存在本地的AS 号将拒绝接收

2、IBGP 水平分割——防御IBGP 环境下的环路

AS-BY-AS 特性——以一个 AS 为一跳;因此在一个AS 内部传递的路由，其属性默认没有任何变化

IBGP 水平分割——从一个IBGP 邻居处学习到的路由，不得传递给本地的其他的IBGP 邻居；为了实现所有BGP 设备学习到所有路由，在BGP 水平分的条件下，两两间均需要建立 IBGP 邻居关系

IBGP 邻居关系的数量成指数上升

后期可以使用联邦或路由反射器来打破

• BGP配置

1、在BGP协议中、邻居的建立，与路由条目的宣告是分开进行的:

[1]直连的 EBGP 邻居间建立

[r1bgp1启动时需要定义其所在的 AS号没有多进程的概念

[r1-bgp]router-id 1.1.1.1

[r1-bgp]peer 12.1.1.2 as-number 2 建立邻居关系，定义对端设备的ip 地址，及所在AS 编号

建议配置RID、与OSPF的RID 配规则一致

[2]建立IBGP 邻居关系

由于IBGP 邻居处于同一个AS中，正常一个AS 的内部存在大量的备份路径: 若使用物理接口建立邻居关系，将浪费这些备份或负载均衡路径:故建议使用环回接口来进行IBGP 邻居关系:

[r2]bgp 2

[r2-bgp]peer 3.3.3.3 as-number 2

[r2-bgp]peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack 0

切记:一旦使用环回地址做为建邻地址，同时需要修改源 ip 地址，为本地的环回地址

1. EBGP 邻居间，存在多条物理链路的建立方案

建议使用环回来作为源、目标ip 地址;便于用所有物理链路

1、IP 可达问题，一般使用静态路由

2、正常使用环回地址作为源、目来建立邻居关系

[r5]bgp 3

[r5-bgp]peer4.4.4.4 as-number 2

[r5-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0

3、EBGP 邻居间，默认TTL值为1，BGP为255;因为理论上EBGP 邻居间没有第三台路由器，故TTL值设定为1，将只能和直连的物理接口建立邻居:一旦使用环回，必须修改TTL 值[r4-bgp]peer 5.5.5.5 ebgp-max-hop 2 修改EBGP邻居间的TTL值

两端配置完成后，将基于TCP的三次握手，建立TCP会话

[r1]display tcp status

TCPCB         Tid/Soid Local Add;port    Foreign Add:port     VPNID    State

b4d0f018 164/5  12.1.1.1:179             12.1.1.2:49877       0     Established

固定端口的使用者为服务端:

会话建立后，邻居间使用 open 报文，建立BGP的邻居关系;生成邻居表

[r1]display bqp peer

BGP local router ID :1.1.1.1

Local AS number :1