BGP总结

一、BGP的基本概念  

BGP（边界网关路由协议）是几乎是当前唯一被用于在不同AS之间实现路由交互的EGP。BGP适用于大型的网络环境，例如运营商网络，或者大型企业网。BGP支持VLSM、支持CIDR（无类域间路由），支持自动路由汇总、手工路由汇总。

BGP使用TCP作为传输层协议，目的TCP端口为179

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；

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

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;

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

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（BGP协议设备间需要交互大量的路由条目，但又不能选择周期更新来占用链路资源，故只能进行触发更新；且BGP协议工作环境中为节约成本，必然出现非直连需要建立邻居关系—单播邻居）--- 基于TCP工作 -三次握手四次断开 4种可靠传输机制 --  TCP只能基于单播工作

单播—需要IP可达—依赖IGP    BGP承载于IGP之上  

                             3、AS-BY-AS  以一个AS为一跳；

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报文

 四、BGP的工作过程

1、配置完成后，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；收发一次open报文建立BGP的邻居关系,生成邻居表；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进行邻居间路由共享；之后生成BGP表；

3、收敛完成，仅keeplive周期保活即可；

4、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

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、BGP的路由黑洞问题

问题原因：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

解决办法：

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

六、BGP的防环机制 –水平分割

1、EBGP水平分割—解决EBGP环路；

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；

七、BGP配置

BGP邻居关系建立

1.端口建邻

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   配置RID

[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.环回建邻

[r2-bgp]peer  3.3.3.3 as-number 2

[r2-bgp]peer  3.3.3.3 connect-interface LoopBack 0 通过环回建邻

3.EBGP环回建邻

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 

查看邻居表

[r2]display tcp status TCP建立

[r2]display  bgp peer

BGP的宣告

[r1-bgp]network 1.1.1.0 24 在bgp内宣告

[r1]display  bgp routing-table 查看BGP表

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；

修改下一跳

[r2-bgp]peer  3.3.3.3 next-hop-local

八、BGP的宣告问题

1. 在BGP协议中每台运行BGP的设备上，宣告本地直连路由
2. 在BGP协议中运行BGP协议的设备还可以宣告，通过IGP学习到的，未运行BGP协议设备产生的路由；

BGP的认证

[r1-bgp]peer  12.1.1.2 password cipher 123456   邻居间需要秘钥一致，传递出去的秘钥必然被加密

九、BGP的聚合（汇总）

[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；

[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

[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      （不匹配及匹配所有）

[r5-route-policy]q

[r5]route-policy b permit node 20  空表允许所有

[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

[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)

[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

1. 不是BGP的标准汇总思路，而是利用了BGP的宣告的特征来简化了汇总配置量；在实际工程中，由于AS之间一定存在大量的EBGP邻居关系；因此仅汇总不一定能做到优选路径，必须在传递聚合条目的同时，再传递部分的明细路由来进行选路控制；
2. 标准的BGP聚合配置
3. 先逐条宣告所有的明细路由
4. 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
5. 抑制列表 – 先让设备将所有路由传递出去,再调用抑制策略
6. Route-map  在BGP中将route-map当分发列表用
7. 分发列表
8. 前缀列表 – BGP协议中可以直接将前缀列表作为分发列表调用

十、打破IBGP水平分割

【1】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；

1. 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；
2. 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；
3. 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；

[r3-bgp]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

【2】联邦-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；  

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

[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

十一、BGP的属性—基础属性

传播范围                  默认值                大/小 优

1、PrefVal（优先级）   不传播                   0-65535                  大

该属性为私有属性（华为）

[r3]bgp 2

[r3-bgp]peer  4.4.4.4 preferred-value 1

2、LocPrf 本地优先级   整个AS内部-IBGP邻居间     100（0-255）          大

用于干涉IBGP邻居关系下选路最常用属性；

[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

3、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；

4、AS-PATH – 记录条目经过的所有AS编号

出向调用为  x 3 4 5   X代表实际经过过的AS

入向调用为  3 4 5 X   X代表实际经过过的AS

新增AS号处于列表的最左端；

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

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

5、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EGP路由重发布到BGP协议      e

规则 i优于e优于？

[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；

6、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

十二、BGP选路规则

1.首先比较weight 大优--不传递  ，Cisco私有            EBGP/IBGP
2.比较本地优先级，默认100；仅IBGP邻居传递，大优      IBGP
3.优选本地下一跳
4.比较as-pash，经过的AS数量少优，EBGP邻居可增添     EBGP/IBGP
5.起源码最小 i-igp=0 e-egp=1 ？-incomplete=2              EBGP/IBGP
6.MED值最小                                          EBGP/IBGP
7.普通的EBGP邻居优于联邦内EBGP邻居优于IBGP邻居
8.优选最近的IGP邻居（IGP度量小）
9.优选最先建立EBGP邻居
10.最小BGP邻居的RID
11.最小邻居的ip地址
十三、BGP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

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

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

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

[r1-bgp]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；

Nex-hop-locai 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；

联邦内的EBGP关系,传递的路由其属性遵循IGBP关系；传递性遵循EBGP关系；