【HCIP第13天学习 BGP(路由过滤、社团属性),MPLS】

BGP的路由过滤

1、通过路由策略来进行过滤

  1. 抓取流量
    [r1]ip ip-prefix aa permit 172.16.1.0 24
  2. 配置路由策略
    [r1]route-policy aa deny node 10
    lnfo: New Sequence of this List.
    [r1-route-policy]if-match ip-prefix aa
    [[r1]route-policy aa permit node 20
    lnfo: New Sequence of this List.
  3. 在BGP进程中进行调用
    [r1-bgp]peer 12.0.0.2 route-policy aa export

2,通过前缀列表进行过滤

  1. 配置前缀列表
    [r1]ip ip-prefix bb deny 172.16.2.0 24
    [r1]ip ip-prefix bb permit 0.0.0.0 0 less-equal 32
  2. 在BGP进程中进行调用
    [r1-bgp]peer 12.0.0.2 ip-prefix bb export

3、通过filter-policy来进行过滤

  1. 配置ACL列表----在BGP中调用过滤策略时,他只能调用ACL列表,所以我们必须使用ACL列表来抓取流量
    [r2-acl-basic-2000]rule deny source 172.16.3.0 0 ---- ACL列表在抓取流量时,因为过滤策略本身没有拒绝动作,所以,动作必须选择拒绝
    [r2-acl-basic-2000]rule permit source any
  2. 在BGP进程中调用
    [r2-bgp]peer 12.0.0.1 filter-policy 20o0 import

BGP的社团属性

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BGP的社团属性就类似于路由的一个标记,本质上由32位二进制构成----1,直接使用十进制来标志;2,十六位二进制:十六位二进制----一条BGP路由当中不一定只打一个社团属性,可以打多个。

在BGP当中,定义了几个公有的社团属性。

  1. 0X00000000---- “Internet”----默认情况下,所有的BGP路由缺省属于这个社团当中,即抓取社团属性为0的路由将会抓到所有的BGP路由。
  2. 0XFFFFFF02 ---- “no - advertise”----如果将某条BGP路由打上这个社团属性,则这条路由将不会被通告给自己的任何BGP对等体。
  3. 0XFFFFFF01 ---- “no - export”----如果将某条BGP路由打上这个社团属性,则这条路由将不会被通告给自己的任何EBGP对等体。(这个不包括联邦的EBGP对等体)
  4. 0XFFFFFF03 ---- “no - export - subconfed”----如果将某条BGP路由打上这个社团属性,则这条路由将不会被通告给自己的任何EBGP对等体,包含联邦的EBGP对等体

配置社团属性的策略:
[r1]route-policy com permit node 10
[r1-route-policy]apply community ?
INTEGER Specify community number
STRING<3-11> Specify aa<0-65535>:nn<0-65535>
internet lnternet(well-known community attributes)
no-advertise Do not advertise to any peer (well-known communityattributes)
no-export Do not export to external peers(well-known communityattributes)
no-export-subconfed Do not send outside a sub-confederation(well-known community attributes)
none No community attribute
[r1-route-policy]apply community no-advertise

[r1-bgp]peer 12.0.0.2 route-policy com export ----在BGP进程中调用

[r1-bgp]peer 12.0.0.2 advertise-community ----在进程中开启社团属性的传递性,华为默认关闭了其传递性。

自定义社团属性:
1,做路由策略
[r1]route-policy com1 permit node 10
lnfo: New Sequence of this List.
[r1-route-policy]apply community ?
INTEGER Specify community number
STRING<3-11> Specify aa<0-65535>:nn<0-65535>
internet lnternet(well-known community attributes)
no-advertise Do not advertise to any peer (well-known communityattributes)
no-export Do not export to external peers(well-known communityattributes)
no-export-subconfed Do not send outside a sub-confederation(well-known community attributes)
none No community attribute
[r1-route-policy]apply community 1:11

2,在发布路由时调用路由策略
[r1-bgp]network 172.16.4.0 24 route-policy com2

3,根据社团属性抓取流量
使用社团属性过滤器来抓取---- community-filter
[r1]ip community-filter 1 permit 1:11

4,根据抓取到的流量配置策略
[r1]route-policy aaa deny node 10
lnfo: New Sequence of this List.
[r1-route-policy]if-match community-filter 1
[r1]route-policy aaa permit node 20
Info: New Sequence of this List.
[r1-route-policy]if-match community-filter 2
[r1-route-policy]apply community no-export ?
INTEGER Specify community number
STRING<3-11> Specify aa:nn<0-65535>
additive Add to the existing community
internet lnternet(well-known community attributes)
no-advertise Do not advertise to any peer (well-known community attributes)
no-export Do not export to external peers(well-known community attributes)
no-export-subconfed Do not send outside a sub-confederation(well-known community attributes)
 Please press ENTER to execute command
[r1-route-policy]apply community no-export additive ----在原有社团属性的基础上增加社团属性
[r1]route-policy aaa permit node 30
Info: New Sequence of this List.

5,在BGP进程中调用路由策略
[r1-bgp]peer 12.0.0.2 route-policy aaa export

MPLS

MPLS:多协议标签交换技术

包交换:数据组成数据包,之后,在各个网络节点中不断传递,最终到达目标。

包交换转发效率不高的问题所在:

  1. 在整个包交换的过程中,需要先查询路由表之后在查看ARP缓存表两张表来完成转发过程,导致效率较低;
  2. 路由表的匹配原则----最长匹配原则导致路由表的查询效率不会太高
  3. 路由表存在递归查找的过程
  4. IP头部是可变长头部,导致我们对IP头部进行读取时需要使用软件进行处理,无法基于硬件进行快速的查找。

标签交换
  标签交换在二层和三层封装之间,添加一个和路由条目存在映射关系的标签,之后维护一张记录对应关系及转发接口的表,携带标签的数据来到设备上,先看标签,之后基于维护的标签转发表进行转发,而不再需要查看三层的内容。因为标签本身短小且定长,所以,其转发效率将高于包交换。

  但是标签交换需要先给数据包中打上标签,之后在到达目标之前还需要将标签弹出,因此,标签交换只是在转发过程中提高了效率,整体上相较包交换提升并不明显。

包交换的变更:

  1. 进程交换(process switching)----最早期的包交换----每一个数据包都需要先查看路由表,之后再看ARP缓存表来确定二层封装内容。
  2. 快速包交换(fast switching)----基于流的包交换----一次路由,多次交换----当一股数据流来到设备上,我们只针对第一个数据包执行路由过程,将路由的结果和数据包特征(五元组)记录在缓存当中。之后,数据流中的其他数据来到设备将直接对比缓存中的五元组,相同,则直接按照转发方式进行转发而不再进行路由过程。
  3. 思科的特快交换技术(Cisco Express Forwading) ----简称CEF技术。主要是将路由表和ARP缓存表中的内容进行预读取(就是将该递归的进行递归运算,该查ARP缓存表的提前查好),之后将结果记录在CEF表中,而CEF表是支持硬件转发的,所以,可以极大的提升路由的转发效率。

虽然CEF技术是思科的私有技术,但是各大厂商也基于其思路设计出了属于自己的特快交换技术。华为设备在进行路由转发时就基于FIB(转发信息表),这个表是支持硬件转发的。

虽然标签交换无法替代包交换成为主流的转发技术,但是,依然和包交换在共同的发展,MPLS就是包交换和标签交换共同发展的产物,主要因为在一些领域下,标签交换可以做到更好:

  1. 用于解决BGP的路由黑洞
  2. MPLS VPN
  3. MPLS TE ----流量工程----简单理解流量工程就是控制流量转发的路径。
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    所有运行标签交换的路由器组成的转发网络,我们可以看作是一个MPLS网络,我们也将它称为MPLS域。我们将这些运行了MPLS的设备称为LSR----标签交换路由器

基于标签交换前提首先得有标签,标签是每台LSR基于本地的路由表中的路由条目来生成的。我们将所有具有相同特征(所有匹配到同一条路由条目的数据包)的数据包称为FEC----等价转发类。同一个FEC需要配置同一个标签。

每台LSR将自己的标签和FEC的映射信息记录在本地的一张表中,这张表被称为----LIB(标签信息表)。之后,将和FIB表进行结合,生成LFIB表----标签转发信息表

在整个过程中,LSR设备除了需要自己分配标签以外还需要知道其他LSR设备针对同一个FEC分配的标签,所以,标签交换和包交换一样也分为两个层面----控制层面,数据层面

包交换
  控制层面----路由协议的数据流方向,目的是为了获取未知网段的路由信息,生成路由表。
  数据层面----设备基于已经完善的路由表(FIB)来转发具体的数据信息,其方向正好和控制层流量相反。
标签交换
  控制层面----基于FEC分配标签,并获取其他LSR对同一个FEC分配的标签,之后,记录生成LIB表,之后结合FIB生成LFIB表----这个过程可以基于静态来完成,也可以基于动态协议来完成----LDP协议----标签分发协议
  数据层面----设备基于LFIB表,根据标签进行转发。

  • 入站LSR---- MPLS域的边界,当没有标签的数据包来到入站LSR上,他需要在数据包中压入标签。
  • 中转LSR----完成标签置换动作的LSR设备。
  • 出站LSR ----也是MPLS域的边界,完成标签的弹出动作。

整个过程中,数据层流量流动的路径为R1-R2-R3-R4,这条路径我们称为LSP----标签交换路径。需要注意的是,LSP是单向的,如果想让数据双向来回,则还需要构建一条R4-R3-R2-R1的路径。
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Label ---- 20位---- 0-2的20次方—我们将标签号的取值范围称为标签空间,每台LSR设备的标签空间都是独立的。其中:

  • 0- 15----特殊标签值----我们分配的时候不能直接分配,因为每个特殊标签都拥有其特殊的含义
  • 16 - 1023 ----一般应用于静态LSP搭建
  • 1024 - 2的20次方----应用于LDP等动态标签交换协议来分配时使用

EXP----占3位----做策略使用的----一般000,可以理解为优先级,优先级高则可以优先转发。

S----占1位----栈底位----标签不止可以打一个,可以打多个,我们将多个标签的有序集合称为标签栈。如果存在多个标签,需要使用这个标记位进行标识。如果是最后一个标签,则该位置1,如果不是,则置0。

TTL----生存时间—和三层的TTL值一样,主要目的是为了防止数据包在环路中无限循环下去。数据来到入站LSR时,将把三层的TTL值复制到标签中,在MPLS域中每经过一次转发,TTL减1,之后,在出站LSR上弹出标签,再将标签中的TTL值复制到三层包头中。

构建静态LSP:
1、保证路由条件----静态只需要边界设备拥有来回路由信息即可
2、配置LSR

  • 入站LSR
    1,给LSR配置LSR-ID---- 32位二进制构成,都是按照IP地址格式来写,但是,只能手动配置
    [r1]mpls Isr-id 1.1.1.1 ---- LSR-ID建议使用环回接口的IP地址
    2,激活MPLS
      1,全局激活MPLS
      [r1]mpls
      2,接口激活MPLS —所有需要参与MPLS数据收发的接口都需要激活
      [r1-GigabitEthernet0/0/0]mpls
    3,构建静态的LSP
      [r1]static-lsp ingress 1to4 destination 4.4.4.0 24 nexthop 12.0.0.2 out-label 1000
      1,下一跳----必须和路由表中的下一跳相同
      2,out-label ----出站标签----下一跳设备接受后需要根据这个标签判断数据到达那个网段。
    配置中转LSR:
    [r2]static-lsp transit 1to4 incoming-interface GigabitEthernet 0/0/0 in-label 1000nexthop 23.0.0.2 out-label 1001
    1,in-label ----入站标签----入站标签必须和上一跳配置的出战标签相同
    配置出站LSR:
    [r4]static-lsp egress 1to4 incoming-interface GigabitEthernet 0/o/0 in-label 1002
    [r1]display mpls static-lsp ----查看静态LSP

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