BGP 相关概念

BGP

•   BGP的特点
  • BGP是一种EGP（Exterior Gateway Protocol，外部网关协议），与OSPF、RIP等IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议）不同，其着眼点不在于发现和计算路由，而在于控制路由的传播和选择最佳路由。 BGP使用TCP作为其传输层协议（端口号179），提高了协议的可靠性。 BGP是一种路径矢量（Path-Vector）路由协议，它采用到达目的地址所经过的AS列表来衡量到达目的地址的距离。 BGP支持CIDR（Classless Inter-Domain Routing，无类域间路由）。 路由更新时，BGP只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽，适用于在Internet上传播大量的路由信息。 BGP路由通过携带AS路径信息彻底解决路由环路问题。 BGP提供了丰富的路由策略，能够对路由实现灵活的过滤和选择。 BGP易于扩展，能够适应网络新的发展。
• BGP发言者和BGP对等体
• • BGP发言者
    • 运行BGP协议的路由器称为BGP发言者
  • 根据对等体所在的AS
    • IBGP对等体：对等体与本地路由器位于同一AS。
    •  EBGP对等体：对等体与本地路由器位于不同AS
  • 根据对等体的IP地址类型
    • IPv4对等体：通过IPv4地址创建的对等体。
    •  IPv6对等体：通过IPv6地址创建的对等体。
• BGP的消息类型
  • Open：TCP连接建立后发送的第一个消息，用于在BGP对等体之间建立会话。
  • Update：用于在对等体之间交换路由信息。一条Update消息可以发布具有相同路径属性的多条可达路由，也可以同时撤销多条不可达路由。
  • Keepalive：BGP周期性地向对等体发送Keepalive消息，以保持会话的有效性。
  • Route-refresh：用来要求对等体重新发送指定地址族的路由信息。
  • Notification：当BGP检测到错误状态时，就向对等体发出Notification消息，之后BGP会话会立即中断。
• BGP的路由属性
• • 1. 源（ORIGIN）属性
    • IGP：优先级最高，表示路由产生于本AS内。EGP：优先级次之，表示路由通过EGP学到。Incomplete：优先级最低，表示路由的来源无法确定。例如，从其它路由协议引入的路由信息。
  • 2. AS路径（AS_PATH）属性
    • AS_SET：AS号只是经过的AS的简单罗列，没有顺序要求。AS_SEQUENCE：AS号按照一定的顺序排列。
    • AS号码AS_PATH属性指示了数据包从源AS（AutonomousSystem）到目的AS的路径。它是一个由AS号码序列构成的有序列表，标识了数据包经过的每个AS。AS_PATH属性可以用于路由选择、路由过滤和路由策略的制定。在BGP协议中，AS_PATH属性是一个必需属性。
  • 3. 下一跳（NEXT_HOP）属性
    • BGP发言者把自己产生的路由发给所有邻居时，将该路由信息的NEXT_HOP属性设置为自己与对端连接的接口地址；
    • BGP发言者把接收到的路由发送给EBGP对等体时，将该路由信息的NEXT_HOP属性设置为自己与对端连接的接口地址；
    • BGP发言者把从EBGP邻居得到的路由发给IBGP邻居时，并不改变该路由信息的NEXT_HOP属性。如果配置了负载分担，等价路由被发给IBGP邻居时则会修改NEXT_HOP属性。关于“负载分担”的概念请参见“1.7  BGP负载分担”。
  • 4. MED（Multi-Exit Discriminator，多出口区分）属性
    • MED属性仅在相邻两个AS之间交换，收到此属性的AS不会再将其通告给其它AS。 value 小优先
  • 5. 本地优先（LOCAL_PREF）属性
    • LOCAL_PREF属性仅在IBGP对等体之间交换，不通告给其他AS。它表明BGP路由器的优先级  value 大优先
  • 6. 团体（COMMUNITY）属性
    • BGP将具有相同特征的路由归为一组，称为一个团体，通过在路由中携带团体属性标识路由所属的团体。团体没有物理上的边界，不同AS的路由可以属于同一个团体。
    • 公认的团体属性有：
      • INTERNET：缺省情况下，所有的路由都属于INTERNET团体。具有此属性的路由可以被通告给所有的BGP对等体。NO_EXPORT：具有此属性的路由在收到后，不能被发布到本地AS之外。如果使用了联盟，则不能被发布到联盟之外，但可以发布给联盟中的其他子ASNO_ADVERTISE：具有此属性的路由被接收后，不能被通告给任何其他的BGP对等体。NO_EXPORT_SUBCONFED：具有此属性的路由被接收后，不能被发布到本地AS之外，也不能发布到联盟中的其他子AS。
    • 扩展团体属性
• BGP的选路规则
• • (1)丢弃下一跳（NEXT_HOP）不可达的路由；(2)优选首选值（Preferred-value）最大的路由；(3)优选本地优先级（LOCAL_PREF）最高的路由；(4)依次选择network命令生成的路由、import-route命令引入的路由、聚合路由；(5)优选携带AIGP属性的路由，AIGP属性值越小优先级越高；(6)优选AS路径（AS_PATH）最短的路由；(7)依次选择ORIGIN类型为IGP、EGP、Incomplete的路由；(8)优选MED值最低的路由；(9)依次选择从EBGP、联盟EBGP、联盟IBGP、IBGP学来的路由；(10)优选IGP Metric值最小的路由；(11)优选迭代深度值小的路由；(12)如果当前的最优路由为EBGP路由，则BGP路由器收到来自不同的EBGP邻居的路由后，不会改变最优路由；(13)优选Router ID最小的路由器发布的路由。如果路由包含RR属性，那么在路由选择过程中，就用ORIGINATOR_ID来替代Router ID；(14)优选下一跳地址为IPv4地址的路由。(15)优选CLUSTER_LIST长度最短的路由；(16)优选IP地址最小的对等体发布的路由。
• BGP发布路由的策略
• •  存在多条有效路由时，BGP发言者只将最优路由发布给对等体。如果配置了advertise-rib-active命令，则BGP发布IP路由表中的最优路由；否则，发布BGP路由表中的最优路由。GP发言者只把自己使用的路由发布给对等体。 BGP发言者会将从EBGP获得的路由发布给它的所有BGP对等体（包括EBGP对等体和IBGP对等体）。BGP发言者会将从IBGP获得的路由发布给它的EBGP对等体，但不会发布给它的IBGP对等体。会话一旦建立，BGP发言者将把满足上述条件的所有BGP路由发布给新对等体。之后，BGP发言者只在路由变化时，向对等体发布更新的路由。
• BGP负载分担
  •  基于迭代路由实现负载分担
  • 通过改变BGP选路规则实现负载分担
    • ORIGIN属性、LOCAL_PREF属性、AIGP属性和MED属性完全相同。对AS_PATH属性的要求为：    如果同时配置balance as-path-neglect和balance as-path-relax命令，或者仅配置balance as-path-neglect命令，则AS_PATH属性可以不同。    如果仅配置balance as-path-relax命令，则AS_PATH属性内容不同但长度相同的路由之间能够形成BGP负载分担。    如果未配置balance as-path-neglect和balance as-path-relax命令，则要求AS_PATH属性也必须相同。同为标签路由（具有对应MPLS标签值的路由）或同为非标签路由。
• 大规模BGP网络所遇问题的解决方法
  • 聚合路由
  • 路由震荡
    • 惩罚值-半衰期
  • 对等体组
  • 团体
  • 路由反射器
  • 联盟