BGP总结

BGP

定义

又名：边界网关路由协议 属于无类别路径矢量协议

EGP—外部网关路由协议-包含BGP IGP内部网关路由协议-包含RIP OSPF EIGRP

IGP协议追求：1、无环（选路佳） 2、收敛快 3、占用资源少

EGP协议的追求：

                     1：可控性强（管理员可以方便进行策略干涉选路）
                     2、可靠性（基于TCP的单播）
                     3、AS-BY-AS  以一个AS为一跳；AS（自治系统；标准为16位二进制构成，扩展有32位二进制    AS号有‘0-65535位，’其中‘0-64511’为公有 ，而‘64512-65535’ 为私有）

BGP特点

无类别路径矢量–即距离矢量的升级版；又称（AS-BY-AS）

使用单播更新来发送所有信息；基于TCP 179端口工作

增量更新–注意：仅触发更新，无周期更新

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

可以在进项和出项对流量实施强大的策略–这也是BGP的（可控性）

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

BGP支持认证和聚合（汇总）

BGP数据包

原理

• 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
  通过TCP的三次握手来寻找到邻居

Open

• 仅负责邻居关系的建立，正常进行收发一次即可；携带route-id

Keeplive

• 主要是为了–‘保活’ 周期 1 分钟查询邻居关系是否存在；实际保活TCP会话；hold time 默认3分钟

Update

• 携带路由条目 目标网络号+各种属性

Notification

• 出现错误数据时收发

BGP的工作过程

建立邻居表

• 邻居间单播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

保活

• 仅keeplive周期保活即可

同步数据库

• 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
  BGP表— 装载本地发出及接收到的所有路由条目

创建路由表

• 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）

保活

• 又仅keeplive周期保活即可

新增或断开网段

•   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聚合路由包含
  

  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聚合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，才告知邻居删除聚合条目

无法沟通

• 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

错误信息

• 若出现错误信息，邻居间将使用Notification报文进行报错操作

BGP的路由黑洞

定义

• 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；
  而实际数据层面流量在经过没有运行BGP协议的路由器时无法通过，最终有去无回

解决黑洞

• 物理、逻辑拓扑全连

  • 物理链路直连、或者

• 邻居关系全连

  • 网络中所有设备运行BGP

• BGP重发布到IGP（LAB）

• MPLS 多协议标签交换— 推荐做法

BGP的防环机制 –水平分割

EBGP水平分割

• 解决EBGP环路

  • 1、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；
  • 2、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；
  • 3、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；

IBGP水平分割

• 解决IBGP环路由中的一种机制

  • 1、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；
  • 2、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；
  • 3、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）
  • 4、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；

BGP基本配置

建立邻居关系

• 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

• 环回接口地址作为源、目标ip地址

  • [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

• 默认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

  • peer 5.5.5.5 ebgp-max-hop 2

查看邻居表

• display bgp peer

查看配置

• 查看邻居表

  • display bgp peer

• 查看BGP表

  • display bgp routing-table

各种状态

• • • valid ；> - best ； d - damped
      h - history ； i - internal ； s - suppressed； S - Stale Origin ； i - IGP ； e - EGP ； ? - incomplete
• • 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

BGP的宣告问题

在BGP协议中每台运行BGP的设备上，宣告本地直连路由

在BGP协议中运行BGP协议的设备来宣告，通过IGP学习到的，未运行BGP协议设备产生的路由

宣告本地路由表中路由条目时，将携带本地到达这些目标的IGP度量值；传递到BGP邻居处；其他AS设备便于选择离目标最近的EBGP邻居

若存在度量值；同时本地需要将这些路由传输给本地其他的EBGP邻居时，只能将度量取消，按0进行传输

• 解决

  • 建议在一个AS中若需要BGP设备宣告某条路由，那么该AS内所有运行BGP协议的设备均宣告；–便于其他AS的BGP设备判断自己的EBGP邻居，那台离目标更近；

BGP的自动汇总

当代的路由器设备，默认就关闭了BGP的自动汇总功能

自动汇总规则与正常BGP协议邻居共享的路由，或在BGP协议通过network宣告命令产生的路由条目无关；

BGP中的宣告可以理解为是逐条的重发布IGP路由到BGP；

BGP中中将IGP重发布到BGP，可以理解为是批量的将IGP路由宣告到BGP 协议；
但两种操作产生的路由条目其起源属性不同，宣告优于重发布；

注意：在开启了自动汇总的前提下，重发布进入的路由将不携带子网掩码，按主类掩码进入；不携带本地到达目标的度量值，度量为0；若关闭自动汇总，进入路由将正常携带掩码，且携带度量；此时和宣告路由仅起源属性不同；故建议不要开启自动汇总

BGP的认证

peer 12.1.1.2 password cipher cisco123

BGP的聚合（汇总）

简化的汇总配置量

• 不逐条宣告明细路由，仅在更新源BGP设备上配置一条到达聚合地址的空接口防环路由，然后将其宣告到BGP协议中；

标准的BGP聚合配置

• 先逐条宣告所有的明细路由，再在更新源路由上进行聚合配置，自动产生空接口防环路由

  • [r5-bgp]aggregate 100.100.0.0 22 此时聚合与所有明细条目均传递
    [r5-bgp]aggregate 100.100.0.0 22 detail-suppressed 仅传递聚合条目，所有明细路由被抑制 若需要在传递聚合条目的同时，再传递部分的明细路由；需要进行路径传递干涉策略；

• 路由传递干涉策略

  • 抑制列表

    • [r5]ip ip-prefix a permit 100.100.1.0 24
      [r5]route-policy a permit node 10
      [r5-route-policy]if-match ip-prefix a
      [r5-route-policy]q
      [r5]bgp 3
      [r5-bgp]aggregate 100.100.0.0 22 suppress-policy a
      被抑制调用时，表中允许的流量最终反而被抑制传输

  • Route-map

    • [r5]ip ip-prefix b permit 100.100.1.0 24
      [r5]route-policy b deny node 10
      [r5-route-policy]if-match ip-prefix b
      [r5-route-policy]q
      [r5]route-policy b permit node 20
      [r5-route-policy]q
      [r5]bgp 3
      [r5-bgp]peer 4.4.4.4 route-policy b ?
      export Specify export policy
      控制层面的出项
      import Specify import policy
      控制层面的入向
      [r5-bgp]peer 4.4.4.4 route-policy b export

  • 分发列表

    • [r5]ip ip-prefix c deny 100.100.1.0 24
      [r5]ip ip-prefix c permit 0.0.0.0 0 le 32
      [r5]bgp 3
      [r5-bgp]filter-policy ip-prefix c export(控制层面方向)

  • 前缀列表

    • [r5]ip ip-prefix d deny 100.100.1.0 24
      [r5]ip ip-prefix d permit 0.0.0.0 0 le 32
      [r5]bgp 3
      [r5-bgp]peer 4.4.4.4 ip-prefix d export

打破IBGP水平分割

路由反射器

• 反射规则

  • 不优路由不能被传递，自然也不能被反射；
  • RR从一个EBGP邻居处学习到的路由，可以传输给客户端、非客户端，已经本地的其他EBGP邻居；
  • RR从一个客户端学习到的路由，可以传递给本地其他的客户端、非客户端、其他的EBGP邻居；
  • RR从一个非客户端学习到的路由，可以传递给本地的其他客户端、EBGP邻居；不能传递给其他的非客户端；

• 配置代码

  • peer 2.2.2.2 reflect-client 邻居2.2.2.2成为本地的客户端，同时本地成为RR

联邦

• 定义

  • 将一个AS，逻辑的分为多个小AS；对外依然遵循大AS号传递规则；
    但小AS间为联邦内的EBGP邻居关系，可以像EBGP关系一样传递路由，但默认不对属性进行修改；

    • 所有操作基于小AS号进行
    • AS内所有设备需要定义自己所在的大AS号
    • 小AS间的BGP设备需要告知对端的小AS号

• 配置代码

  • [r3]bgp 64512
    [r3-bgp]router-id 3.3.3.3
    [r3-bgp]confederation id 2 申明本地的大AS号
    [r3-bgp]confederation peer-as 64513 告知本地直连的其他小AS号，若没有直连到其他小
    AS不用配置
    [r3-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 64512
    [r3-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack 0
    [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

注：在实际工程中，反射器与联邦技术协同工作在一个网络拓扑中；

BGP在MA网络中下一跳问题

R1/2/3必须使用MA网段的物理接口建立邻居关系

ICMP重定向开启（默认开启）

查看接收或发送的路由信息

• [r1]display bgp routing-table peer 10.1.1.2 received-routes
  仅查看本地从邻居10.1.1.2接收到BGP路由
• [r1]display bgp routing-table peer 10.1.1.2 advertised-routes
  仅查看本地发送给邻居10.1.1.2的BGP路由

next-hop-local问题

• next-hop-local仅针对本地通过外部AS–EBGP邻居学习到的路由条目才修改下一跳为本地；本地从其他IBGP邻居处学习到的所有路由再传递IBGP邻居时不修改下一跳地址

BGP属性

PrefVal

• 私有属性

  • 传播范围：不传播
  • 默认值： 0-65535
  • 优选大的还是小的：大

• 可以修改优先级属性来改变选路

  • [r3]ip ip-prefix p permit 1.1.1.0 24 抓住网络号
    [r3]route-policy p permit node 10 定制策略
    [r3-route-policy]if-match ip-prefix p 匹配流量
    [r3-route-policy] apply preferred-value 1 修改优先级属性
    [r3-route-policy]q
    [r3]route-policy p permit node 20 由于路由策略存在分发列表的功能，必须考虑空表
    [r3-route-policy]q
    [r3]bgp 2
    [r3-bgp]peer 4.4.4.4 route-policy p import 和邻居传递路由的控制层面方向调用；
    优先级不传播的特性，只能在本地的入方向调用；

LocPrf

• 本地优先级（用于干涉IBGP邻居关系下选路最常用属性）

  • 传播范围：整个AS内部–IBGP邻居间
  • 默认值：100 （0-255）
  • 优选大的还是小的：大

• 可以修改默认值的属性改变选路

  • [r3]ip ip-prefix l permit 1.1.1.0 24
    [r3]route-policy l permit node 10
    [r3-route-policy]apply local-preference 101
    [r3-route-policy]if-match ip-prefix l
    [r3-route-policy]q
    [r3]route-policy l permit node 20
    [r3-route-policy]q
    [r3]bgp 2
    [r3-bgp]peer 4.4.4.4 route-policy l import 可以在IBGP邻居关系间的出或入方向调用

优先本地下一跳

• 本地在bgp协议中宣告本地路由表中的IGP路由时，在本地的BGP表中下一跳地址为0.0.0.0；
  而通过BGP从其他邻居处学习到的路由，下一跳地址正常不为0.0.0.0；本地优选0.0.0.0的路由传递给本地的其他BGP邻居；

AS-PATH

• 记录经过的所有EBGP邻居间的AS编号

  • 优先选择经过AS号最少的路径

  • 该属性用于EBGP水平分割，接收到路由条目中若存在本地的AS号将拒绝接收

  • 可以人为的在EBGP邻居关系间，增加AS号的数量来干涉选路；
    人为操作只能添加，不能减少；
    （可以干涉到EBGP关系/IBGP关系选路，但只能在EBGP关系设备间配置）

    • ip ip-prefix as index 10 permit 1.1.1.0 24

route-policy as permit node 10
if-match ip-prefix as
apply as-path 3 4 5 additive

route-policy as permit node 20

bgp 2
peer 12.1.1.1 route-policy as import

注：以上配置方式，若网络后端真实存在AS3/4/5.那么由于EBGP水平分割，将导致这些路由无法被学习；
解决方案：重复添加实际已经经过的AS编号来增加数量

例：[r2-route-policy]apply as-path 1 1 1 additive

起源属性

• 该条目的来源—通过什么方法进入到BGP协议的

  • BGP宣告本地路由表中路由 i
  • 将本地路由表中IGP路由重发布到BGP协议 ？
  • 将本地路由表中IGP路由重发布到BGP协议 ？
  • 注：规则 i优于e优于？

• 可以改变来源来改变选路

  • [r3]ip ip-prefix o permit 1.1.1.0 24
    [r3]route-policy o permit node 10
    [r3-route-policy]if-match ip-prefix o
    [r3-route-policy]apply origin egp 2 编写对端设备的AS号
    [r3-route-policy]q
    [r3]route-policy o permit node 20
    [r3-route-policy]q
    [r3]bgp 2
    [r3-bgp]peer 2.2.2.2 route-policy o import
    控制层面流量的入或出接口调用均可；

MED -多出口鉴别属性

• BGP协议默认没有度量值，没有cost；所谓的MED就是人为的在路由条目中编写一个cost数值，干涉选路；

• 可用于干涉EBGP/IBGP关系下的选路；最常用于干涉EBGP关系选路；
  常常用于AS1干涉AS2对AS1的选路；

  • ping -r -a 1.1.1.1 3.3.3.3
    [r1]ip ip-prefix med permit 1.1.1.0 24
    [r1]route-policy med permit node 10
    [r1-route-policy]if-match ip-prefix med
    [r1-route-policy]apply cost 2
    [r1-route-policy]q
    [r1]route-policy med permit node 20
    [r1-route-policy]q
    [r1]bgp 1
    [r1-bgp]peer 12.1.1.2 route-policy med export

BGP选路规则

比较前提，多条BGP路由目标相同，且均可优(下一跳可达、同步关闭)，具有相同的优先级（管理距离）

优选Preference_Value值最高的路由（私有属性，仅本地有效）。
不传递 权限最高属性 可以干涉EBGP/IBGP选路

优选本地优先级（Local_Preference）最高的路由。
IBGP邻居关系间传递 只能，最常干涉IBGP关系的选路

优选手动聚合>自动聚合>network>import>从对等体学到的。

优选AS_Path短的路由。
EBGP/IBGP关系均可被干涉，但只能在EBGP邻居间修改；

起源类型IGP>EGP>Incomplete。
起源属性 i优于e优于？； 可在控制层面任意接口修改；

对于来自同一AS的路由，优选MED值小的。
默认为0，宣告或重发布（关闭自动汇总）路由时携带本地到达目标的cost最常用于干涉EBGP选路的属性

优选从EBGP学来的路由（EBGP>IBGP）。

优选AS内部IGP的Metric最小的路由。

优选Cluster_List最短的路由。

优选Orginator_ID最小的路由。

优选Router_ID最小的路由器发布的路由。
优选具有较小IP地址的邻居学来的路由。

BGP的社团属性

BGP的扩展属性 默认大多数厂商的产品在BGP协议中不携带社团属性

例：控制传播范围的社团属性

[r1]route-policy com permit node 10
[r1-route-policy]apply community no-advertise 针对所有的流量修改属性

[r1]bgp 1
[r1-bgp]peer 12.1.1.2 route-policy com export
默认华为设备也不传递社团属性，故使用社团属性时，必须定义传递性
[r1-bgp]peer 12.1.1.2 advertise-community
逐跳行为，每台设备均需开启传递性

1、no-advertise 接收到的条目中若存在该社团属性，将不再传递该路由
2、no-export 接收到的条目若存在该社团属性，将不传递给下一个AS
3、no-export-subconfed 接收到的条目若存在该社团属性，将不传递给下一个小AS若网络没有小AS，仅存在大AS时no-export和no-export-subconfed作用一致

开启负载均衡

load-balancing as-path-ignore BGP协议开启负载均衡，仅针对EBGP路由有效条件为均衡的这些路径，其对端一定为同一个AS；且在BGP表中仅显示优最佳；但路由表中出现负载均衡现象；