BGP的反射器与联邦综合实验
文章目录
- 实验原理
-
- 反射器
-
- 反射规则
- 反射器中的防环属性
-
- Originator_ID -- 起源者ID
- Cluster_list -- 簇列表
- 联邦
-
- 联邦的防环
- 实验要求
- 实验步骤
-
- IP规划
- 路由
- 实验配置
-
- R1配置
- R2配置
- R3配置
- R4配置
- R5配置
- R6配置
- R7配置
- R8配置
- 结果测试
-
- R8pingR1的10.0.0.1
- R8以192.168.2.1为源IPpingR1的192.168.1.1
- R8pingR5和R4的环回
- 实验中需要注意的问题
实验原理
- IBGP水平分割：从IBGP对等体处学到的路由不能传递给其他IBGP对等体，这导致了路由传递障碍，如下图中假设R1从EBGP处学到了一跳路由，它可以把这条信息传给它的IBGP对等体即R2，但R2不能传给它的IBGP对等体R3。
- 为了让R3可以学到R1传来的路由信息，打破IBGP水平分割，我们可以让R1与R3间建立IBGP对等体关系，这样R1就可以直接将路由信息发送给R3。
- 但通过这种方式打破水平分割，必须让一个AS内部所有运行BGP且有EBGP对等体的路由器两两建立IBGP对等体，才可以保证从EBGP对等体处学到的路由可以传递给AS内所有运行BGP的路由器。
- 由于IBGP水平分割，导致本地需要和所有本AS内部的BGP设备建立IBGP邻居关系；IBGP邻居关系的数量成指数上升，所以下面介绍另外两种打破水平分割的方式：反射器和联邦。
反射器
- 我们可以将一台IBGP设备配置成为路由反射器（RR），被配置为路由反射器的设备在一定条件下将从IBGP邻居处学到的BGP路由传给其他BGP邻居。
- 在我们指定一台设备成为路由反射器RR的同时，必须指定一个或者多个邻居成为他的客户，RR和客户之间构成的系统我们称为反射簇，每一个簇设定一个簇ID，簇ID为反射簇中RR的RID，其他没定义为客户的邻居被称为非客户。
[r3]bgp 2345
[r3]peer 2.2.2.2 reflect-client # 指定R3为RR，且R2为R3的客户，其他未指定的IBGP邻居为非客户
反射规则
- 如果路由反射器从自己客户处学来一条IBGP路由，则他将反射给自己所有的客户和非客户。
- 如果路由反射器从自己非客户处学来一条IBGP路由，则他将反射给自己所有的客户，但是不反射给非客户。非非不传。
- 当路由器在进行路由反射时，只反射自己BGP路由中最优的路由。
反射器中的防环属性
由于IBGP水平分割是用来防止AS内部路由环路，而路由反射器打破了IBGP水平分割，则将有可能出现路由环路，所以为了避免环路的出现，路由反射器在设计的时候，专门引入了两个属性，来避免环路从产生： Originator_ID（起源者ID）、Cluster_list（簇列表）
Originator_ID – 起源者ID
-
如果RR从IBGP邻居处学到的路由没有携带该属性，则将再该路由信息上添加该属性，谁发送给RR的路由信息，Originator_ID就是谁的RID，如果RR从IBGP邻居处学到的路由携带该属性，则不修改该属性。当一台设备收到的IBGP路由信息后，发现里面的Originator_ID是自己的RID，则不接受这条路由信息。
-
但只是使用起源者ID不能完全解决环路的问题，如下图中，虽然起源者不会接收回传的路由，但其他已拥有该路由的设备呢？所以还需要另一个属性帮助防环—Cluster_list（簇列表）。
Cluster_list – 簇列表
- 一个AS内部存在多次反射的话，那么，一定存在多个反射簇，则每个RR在放射路由信息的时候，会在路由信息中的簇列表属性中加入本地的RID。
- 如果收到的IBGP路由信息的Cluster_list中包括自己的RID则不接收该路由
注意：
这两个属性，只是用来在IBGP内部进行防环的，所以，当这些路由被传递到EBGP对等体时，将不携带这两属性。RR在进行路由反射时，除了会在路由信息中添加以上两个属性外，其他属性不变。
联邦
- 将一个AS划分为多个小AS，小AS间就可以使用EBGP路由传递规则，所以联邦就相当于大AS里的小AS，不过联邦EBGP关系之间仅继承EBGP之间路由传递的规则，但是不能像EBGP对等体一样修改路由属性，还需要遵守AS-BY-AS规则，是一种特殊的存在。
- 上图中R1-R2-R3为一个联邦，R4-R5-R6为一个联邦，R3-R4间建立联邦RBGP关系，R3和R4间可以互相发送任何来源的BGP路由，且不会修改路由属性。划分联邦后，实际还是在一个AS内，只是联邦间在传递路由信息规则有所改变，可以用来打破IBGP水平分割而已。
[r3]bgp 64512 # 联邦内运行BGP的设备在运行BGP时需先指定联邦(小AS)号，以免后面忘记有联邦的存在
[r3-bgp]router-id 3.3.3.3 # 指定RID
[r3-bgp]confederation id 2 # 声明自己的大AS号（真实所在的AS号）
[r3-bgp]peer 1.1.1.1 as-number 64512 # 联邦成员建立IBGP邻居关系时使用小号
[r3-bgp]confederation peer-as 64513 # 需要建立联邦的EBGP对等体关系时，需要先声明对方的小号
[r3-bgp]peer 4.4.4.4 as-number 64513
[r3-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0
[r3-bgp]peer 4.4.4.4 ebgp-max-hop 2 # 联邦间使用EBGP路由传递规则，所以，默认的TTL值1，使用环回建立时需修改
联邦的防环
同反射器一样，打破了IBGP水平分割，有可能会造成环路，所以联邦也需要解决环路问题。联邦EBGP之间防环可以直接采用EBGP水平分割的机制来进行防环，直接在AS_PATH属性中增加联邦AS号来进行防环，只不过，联邦的AS号会使用括号括起来，来进行区分。
<r3>display bgp routing-table
BGP Local router ID is 172.16.1.1
Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
Total Number of Routes: 6
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
*>i 10.0.0.0/24 172.16.0.1 0 100 0 1i
*>i 11.0.0.0/24 172.16.130.1 0 100 0 (64513) 3i
*>i 12.1.1.0/24 172.16.0.1 0 100 0 i
*>i 78.1.1.0/24 172.16.130.1 0 100 0 (64513)i
*>i 172.16.0.0 172.16.0.1 100 0 ?
* i 172.16.130.1 100 0 (64513)?
实验要求
- AS1存在两个环回，一个地址为192.168.1.0/24，该地址不能在任何协议中宣告；AS3中存在两个环回，一个地址为192.168.2.0/24，该地址不能再任何协议中宣告，最终要求这两个环回可用互相通信
- AS1的另一个环回为10.0.0.0/24，AS3的另一个环回为11.0.0.0/24
- 整个AS2的IP地址为172.16.0.0/16，请合理划分
- AS间的骨干链路随意定制
- 使用BGP协议让整个网络的环回可用互相访问
- 减少路由条目数量，避免环路出现
实验步骤
IP规划
- AS间的骨干链路随意定制，所以，R1-R2：12.0.0.0/24，R7-R8：78.1.1.0/24
- AS1的两个环回：192.168.1.0/24和10.0.0.0/24
- AS3的两个环回：192.168.2.0/24和11.0.0.0/24
- AS2基于172.16.0.0/16进行划分，将AS2划分为两个OSPF区域：area 0(R2-3-4-7)，area 1(R2-5-6-7），于是将172.16.0.0/16划分为172.16.0.0/17和172.16.128.0/17给area 0和area 1
- area 0中给每个环回和所有骨干链路一个掩码为24的网段，每个骨干链路使用掩码为29的网段
- area 1中给每个环回和所有骨干链路一个掩码为24的网段，每个骨干链路使用掩码为29的网段
路由
- R1-R2和R7-R8间通过直连建立EBGP对等体
- AS2内运行OSPF，将area 1配置为完全末梢区域，将area 1的路由汇总为172.16.128.0/19到area 0
- 将R2-R3-R4配置为一个联邦，联邦AS号为64512，且R3为路由反射器，R2为R3的客户
- 将R5-R6-R7配置为一个联邦，联邦AS号为64513，且R6为路由反射器，R7为R6的客户
- R1在BGP中宣告10.0.0.0/24，R8在BGP中宣告11.0.0.0/24
- R2和R3将OSPF重发布到BGP中并开启自动汇总
- R7和R2在BGP中宣告12.1.1.0/24和78.1.1.0/24
- 在R1和R8间建立GRE隧道，使R1和R8的两个为宣告的环回可以通信
实验配置
R1配置
#
sysname r1
# 配置接口IP
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.1.1.1 255.255.255.0
#
interface LoopBack1
ip address 192.168.1.1 255.255.255.0
# 创建tunnel口，搭建GRE隧道
interface Tunnel0/0/0
ip address 192.168.3.1 255.255.255.0
tunnel-protocol gre
source 12.1.1.1
destination 78.1.1.2
# 运行BGP
bgp 1
router-id 1.1.1.1
peer 12.1.1.2 as-number 2
network 10.0.0.0 255.255.255.0
# 静态路由配合GRE
ip route-static 192.168.2.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/0
#
R2配置
#
sysname r2
# 配置接口IP
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.1.1.2 255.255.255.0
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.1 255.255.255.248
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 172.16.131.1 255.255.255.248
#
interface LoopBack0
ip address 172.16.0.1 255.255.255.0
# 运行BGP
bgp 64512
router-id 2.2.2.2
confederation id 2
confederation peer-as 64513
peer 12.1.1.1 as-number 1
peer 172.16.1.1 as-number 64512
peer 172.16.1.1 connect-interface LoopBack0
peer 172.16.128.1 as-number 64513
peer 172.16.128.1 ebgp-max-hop 2
peer 172.16.128.1 connect-interface LoopBack0
summary automatic
network 12.1.1.0 255.255.255.0
import-route ospf 1
peer 172.16.1.1 next-hop-local
peer 172.16.128.1 next-hop-local
# 运行OSPF
ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0.0.0.0
network 172.16.0.0 0.0.127.255
area 0.0.0.1
network 172.16.128.0 0.0.127.255
stub no-summary
#
R3配置
#
sysname r3
# 配置接口IP
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.3.2 255.255.255.248
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.9 255.255.255.248
#
interface LoopBack0
ip address 172.16.1.1 255.255.255.0
# 运行BGP
bgp 64512
peer 172.16.0.1 as-number 64512
peer 172.16.0.1 connect-interface LoopBack0
peer 172.16.2.1 as-number 64512
peer 172.16.2.1 connect-interface LoopBack0
#
ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 172.16.0.1 enable
peer 172.16.0.1 reflect-client
peer 172.16.2.1 enable
# 运行OSPF
ospf 1 router-id 3.3.3.3
area 0.0.0.0
network 172.16.0.0 0.0.127.255
#
R4配置
#
sysname r4
# 配置接口IP
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.3.10 255.255.255.248
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.17 255.255.255.248
#
interface LoopBack0
ip address 172.16.2.1 255.255.255.0
# 运行BGP
bgp 64512
router-id 4.4.4.4
confederation id 2
confederation peer-as 64513
peer 172.16.1.1 as-number 64512
peer 172.16.1.1 connect-interface LoopBack0
peer 172.16.130.1 as-number 64513
peer 172.16.130.1 ebgp-max-hop 2
peer 172.16.130.1 connect-interface LoopBack0
# 运行OSPF
ospf 1 router-id 4.4.4.4
area 0.0.0.0
network 172.16.0.0 0.0.127.255
#
R5配置
#
sysname r5
# 配置接口IP
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.131.2 255.255.255.248
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.131.9 255.255.255.248
#
interface LoopBack0
ip address 172.16.128.1 255.255.255.0
# 运行BGP
bgp 64513
router-id 5.5.5.5
confederation id 2
confederation peer-as 64512
peer 172.16.0.1 as-number 64512
peer 172.16.0.1 ebgp-max-hop 2
peer 172.16.0.1 connect-interface LoopBack0
peer 172.16.129.1 as-number 64513
peer 172.16.129.1 connect-interface LoopBack0
# 运行OSPF
ospf 1 router-id 5.5.5.5
area 0.0.0.1
network 172.16.128.0 0.0.127.255
stub
#
R6配置
#
sysname r6
# 配置接口IP
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.131.10 255.255.255.248
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.131.17 255.255.255.248
#
interface LoopBack0
ip address 172.16.129.1 255.255.255.0
# 运行BGP
bgp 64513
router-id 6.6.6.6
confederation id 2
peer 172.16.128.1 as-number 64513
peer 172.16.128.1 connect-interface LoopBack0
peer 172.16.130.1 as-number 64513
peer 172.16.130.1 connect-interface LoopBack0
peer 172.16.130.1 reflect-client
# 运行OSPF
ospf 1 router-id 6.6.6.6
area 0.0.0.1
network 172.16.128.0 0.0.127.255
stub
#
R7配置
#
sysname r7
# 配置接口IP
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 172.16.131.18 255.255.255.248
#
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 172.16.3.18 255.255.255.248
#
interface GigabitEthernet0/0/2
ip address 78.1.1.1 255.255.255.0
#
interface LoopBack0
ip address 172.16.130.1 255.255.255.0
# 运行BGP
bgp 64513
router-id 7.7.7.7
confederation id 2
confederation peer-as 64512
peer 78.1.1.2 as-number 3
peer 172.16.2.1 as-number 64512
peer 172.16.2.1 ebgp-max-hop 2
peer 172.16.2.1 connect-interface LoopBack0
peer 172.16.129.1 as-number 64513
peer 172.16.129.1 connect-interface LoopBack0
summary automatic
network 78.1.1.0 255.255.255.0
import-route ospf 1
peer 172.16.2.1 next-hop-local
peer 172.16.129.1 next-hop-local
#
ospf 1 router-id 7.7.7.7
area 0.0.0.0
network 172.16.0.0 0.0.127.255
area 0.0.0.1
network 172.16.128.0 0.0.127.255
stub no-summary
#
R8配置
#
sysname r8
#
# 配置接口IP
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 78.1.1.2 255.255.255.0
#
interface LoopBack0
ip address 11.0.0.1 255.255.255.0
#
interface LoopBack1
ip address 192.168.2.1 255.255.255.0
# 创建tunnel口，搭建GRE隧道
interface Tunnel0/0/0
description 10.0.0.1
ip address 192.168.3.2 255.255.255.0
tunnel-protocol gre
source 78.1.1.2
destination 12.1.1.1
# 运行BGP
bgp 3
router-id 8.8.8.8
peer 78.1.1.1 as-number 2
network 11.0.0.0 255.255.255.0
# 静态路由配合GRE
ip route-static 192.168.1.0 255.255.255.0 Tunnel0/0/0
#
结果测试
R8pingR1的10.0.0.1
R8以192.168.2.1为源IPpingR1的192.168.1.1
R8pingR5和R4的环回
实验中需要注意的问题
- 在创建GRE隧道时，需要指定source，且source是可达的，但在我们的实验拓扑中，R1的source只能为g 0/0/0口，但我们并没有在任何路由协议中宣告该接口的IP，所以在创建GRE隧道前需要先使该接口可达。如果在R1的BGP中宣告12.1.1.0/24网段，R2收到该路由信息，由于R2本地存在该路由信息，且R2是通过该路由信息和R1建立EBGP对等体，所以该路由信息在R2不可用且不传递。为了可以让R8收到12.1.1.0/24网段的路由信息，我选择在R2的BGP中宣告，同理，在R7的BGP中宣告78.1.1.0/24。
- 在该实验中我将OSPF划分为两个区域，并且将area 1配置为完全末梢区域，R2和R7作为area 0和area 1间的ABR，都向内发布了一条缺省（实验发现area 1中的路由器只会选择其中一条缺省而不是负载均衡），造成选路不佳的问题，比如R6想访问R4，但R6的缺省指向R2，那R6只能将数据先发送至R2，由R2转发，这就导致绕远路。所以这里最好不要使用我这种划分方法。