BGP----边界网关路协议

目录

一，BGP相关的特点

二、BGP特点：

三、BGP数据包    

四、BGP的工作过程

五、名词

六、BGP的路由黑洞问题

七、BGP的防环机制 –水平分割

八、BGP的基本配置：

1.直连的EBGP邻居关系建立

2.IBGP邻居关系建立

3.EBGP邻居间存在多条物理链路时，也建议使用环回接口地址来建立

4.BGP的宣告

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一，BGP相关的特点

    BGP属于无类别的路径矢量协议；EGP协议中最流行的技术，工作在AS之间；

动态路由协议分类：

EGP—外部网关路由协议-BGP  EGP       

IGP---内部网关路由协议-RIP OSPF EIGRP   

IGP追求：收敛快，资源少，选路佳（无环）

EGP追求：高可控性----干涉能力很强，因为BGP不计算  路由，它只是搬运路由，配置命令                                         种类多

                  高可靠性-----仅触发无周期，增量更新协议，基于TCP工作，TCP仅支持单播  因                                         为BGP还支持非直连建邻  单播—需要IP可达—依赖IGP    BGP承                                           载于IGP之上   

                  AS-BY-AS-----以一个AS为一跳

AS—自治系统   全球网络—范围、管理域   

AS号 – 标准  16位二进制构成  0-65535     其中1-64511公有   64512-65535私有

             扩展  32位二进制构成

BGP协议本身不产生路由，而是转发本地路由表中来自其他协议生成的路由条目；

AS之间正常存在大量的BGP邻居关系，且BGP协议不会计算最佳路径；因此在BGP协议中管理员需要进行策略来干涉选路;

二、BGP特点：

1. 无类别路径矢量 -----距离矢量的升级版---AS--BY--AS
2. 使用单播更新来发送所有信息；基于TCP 179端口工作
3. 增量更新--仅触发无周期
4. 具有丰富的属性来取代IGP中度量进行选路----多个参数控制协议
5. 可以在进项和出项对流量实施强大的策略--可控性
6. 默认不被用于负载均衡-----通过各种选路规则仅仅产生一条最佳路径
7. BGP支持认证和聚合（汇总）

三、BGP数据包    

基于TCP的179端口工作；故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         建邻         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；

四、BGP的工作过程

1、IP地址可达后，管理员手工告知邻居ip地址，配置完成后，邻居间自动单播TCP三次握手，目标端口179，建立TCP的会话；之后所有的BGP协议数据包基于该会话进行传输；

会话建立后，邻居间正常收发一次open报文建立BGP的邻居关系，生成邻居表；

BGP协议的open报文中将携带本地的RID—生成方式和OSPF一致；仅需要本地及本地所有邻居唯一即可；

邻居关系建立后，默认每1min，使用keeplive周期保活邻居关系（周期保活TCP会话）

2、邻居关系建立后，管理员选择性将本地路由表中通过任意来源获取的路由条目，向BGP协议中进行宣告；使用updata数据包进行邻居间路由共享；之后生成BGP表；--- 装载本地发出及接收到的所有路由条目；

默认将最优路径加载于路由表中（最优-仅仅基于BGP的选路规则，不一定为最佳路径；BGP默认不支持负载均衡）

3、收敛完成，仅keeplive周期保活即可；

4、若出现错误信息，邻居间将使用Notification报文进行报错操作

5、结构突变

1）新增  --- 本地使用updata向本地所有邻居告知，前提该路由不被已经发出的汇总路由包含

2）断开  --- 本地使用updata向本地所有邻居告知，前提该路由不被已经发出的汇总路由包含

                   只有到聚合条目中包含的所有明细路由均在本地失效，才告知邻居删除汇总条目

3）无法沟通 --- hold time为3min，连续3次未收到邻居的keeplive；断开邻居关系、TCP会话，删除从该邻居处学习到的所有路由；

五、名词

邻居--------------------直连  因为BGP协议中存在非直连邻居的需求，故BGP邻居称为毗邻关系；

EBGP邻居关系 ----  外部BGP邻居关系，建邻的两台设备处于不同的AS中

IBGP邻居关系  ---- 内部BGP邻居关系，建邻的两台设备处于相同的AS中

BGP协议中的建邻，与宣告路由分开的

在任何一台BGP路由上，均可宣告本地路由表中通过任何形式获取的路由条目，将其共享给BGP邻居

六、BGP的路由黑洞问题

控制层面可达，数据层面不可达；路由条目在BGP邻居间通过单播传输；可以跳过未运行BGP协议的路由器；显示路由可达，但数据层面访问流量必须经过这些没有运行BGP协议的路由器，实际无法通过

非直连建邻到达控制层面路由条目可传递，递归计算路由可达；

1. 物理、逻辑拓扑全连 --  物理链路直连（远）、或者(网路卡)
2. 邻居关系全连 – 网络中所有设备运行BGP （费用太高）
3. BGP重发布到IGP（LAB）（路由条目太多）
4. MPLS 多协议标签交换--- 推荐做法

七、BGP的防环机制 –水平分割

1、EBGP水平分割—解决EBGP环路；

依赖了BGP路由条目中的一种属性来进行防环；AS-PASH路径属性；

BGP协议在传递路由条目的过程中，将记录所有经过的AS的编号；

EBGP水平分割—接收到的路由条目中，若存在本地的AS号将拒绝该条目进入；

2、IBGP水平分割—解决IBGP环路由中的一种机制

本地从一个IBGP邻居处学习到的路由条目，不得传递给本地的其他IBGP邻居；

AS-BY-AS在一个AS内部条目传递的过程中，默认不会修改任何的属性；

由于BGP可以非直连建立邻居关系，故在一个AS内部，可以通过与多台运行BGP协议的路由器建立BGP邻居关系，来稳定关系网络；因此在一个AS内部运行BGP协议的设备，正常均存在EBGP邻居（均同时连接其他AS）

在IBGP水平分割的限制下，虽然避免了IBGP的环路产生，但同时也使得AS内部为了能够传递路由条目，必须两两间建立IBGP邻居关系，邻居关系成指数上升，配置量巨大；

后期可以依赖打破水平分割的机制来解决---联邦、路由反射器

八、BGP的基本配置：

BGP邻居关系建立，与路由条目宣告是分开的配置的

1.直连的EBGP邻居关系建立

[r1]bgp 1   启动BGP协议，启动时需要键入AS号；没有多进程概念

[r1-bgp]router-id 1.1.1.1   建议配置RID；若不配置将自动生成—规则同OSPF相同

[r1-bgp]peer  12.1.1.2 as-number 2  对端IP地址，及对端所在的AS编号

2.IBGP邻居关系建立

        在一个AS内部，拓扑正常较为负载；建议使用环回接口地址作为源、目标ip地址；存在备份链路，同时可以多条物理链路传递；

[r2]bgp 2

[r2-bgp]peer  3.3.3.3 as-number 2

           对端环回接口ip地址，及对端所在AS号

切记：一旦使用环回接口建立BGP的邻居关系；必须将源地址也修改为环回接口

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

3.EBGP邻居间存在多条物理链路时，也建议使用环回接口地址来建立

{1}IP可达，建议静态路由

{2}正常环回做为源、目ip地址建立邻居关系

{3}默认IBGP邻居间数据包的TTL值为255，EBGP邻居间TTL为1；故一旦使用环回建立ebgp邻居关系，必须修改TTL值，否则无法建立

[r4-bgp]peer  5.5.5.5 ebgp-max-hop 2

当建邻配置完成后，邻居间通过三次握手，建立TCP的会话

[r2]display tcp status

当TCP会话建立后，邻居间BGP协议将正常收发一次open报文，建立BGP邻居关系；生成邻居表：

[r2]display  bgp peer

 BGP local router ID : 2.2.2.2

 Local AS number : 2

 Total number of peers : 1                Peers in established state : 1

  Peer            V  AS  MsgRcvd  MsgSent  OutQ  Up/Down  State PrefRcv

 12.1.1.1         4    1        8        8     0    00:06:36  Established  0

表格最后的数值，标识本地从该邻居处学习到的路由条目的数量；

4.BGP的宣告

        运行BGP协议的路由可以宣告本地路由表中通过任何协议获取到的路由条目—静态、IGP、直连； 而本地通过BGP协议学习到的路由，只要在本地依然优秀，将继续将本地的其他BGP邻居传输；

注意：宣告时，宣告的条目必须同本地路由表中的记录完全一致

[r1-bgp]network 1.1.1.0 24

一旦进行宣告配置，条目将加载于本地的BGP表中；--装载本地发出及接收到的所有路由信息

[r1]display  bgp routing-table 查看BGP表

 BGP Local router ID is 1.1.1.1

 Status codes: * - valid, > - best, d - damped,

               h - history,  i - internal, s - suppressed, S - Stale

               Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

 Total Number of Routes: 1

      Network            NextHop        MED        LocPrf    PrefVal Path/Ogn

 *>   1.1.1.0/24            0.0.0.0          0                       0        i

状态  目标网络号                        属性

状态-- * 可用 > 优秀  *>同时存在—可以加表（路由表）   可以传递（传递给

本地的其他BGP邻居）

状态处若出现i代表该条目是本地通过IBGP邻居学习到的

优秀的条件：1、同步问题（默认不关注） 2、下一跳可达        

        基于AS-BY-AS规则，条目在一个AS内部传递时将不修改条目属性；导致通过IBGP邻居学习到的BGP路由可能出现下一跳不可达；导致条目不优；

[r2-bgp]peer  3.3.3.3 next-hop-local  

将BGP路由传递给本地的邻居3.3.3.3时修改下一跳地址为本地与3.3.3.3建立邻居关系的源ip地址

当路由条目传递给本地的EBGP邻居时，属性将自动发生变化，包括下一跳地址；

备注：在BGP协议中，若通过本地传递过来的路由条目，与本地路由表中已经存在且用于建立BGP邻居关系的路由相同时，该条目将不能优秀