论剑BGP4

自解决了路由黑洞的问题之后,交换机带着师弟师妹们日夜苦练BGP阵法。要知路由老祖所授阵法虽只一图,其中却是千变万化,有时虽是极细微的变化,也需要调整行功方法,否则阵法运转便要滞涩。

这一日,路由老祖来到门下弟子练功处,只见交换机与S97S77六掌相接,正练习阵法其中一变。路由老祖驻足观望良久,却见交换机面色愈发凝重,额头汗流如雨,未几,身体竟已微微颤抖,再看S97S77亦是如此。老祖惊觉不妙,身形一晃,已至交换机身侧,出掌按住交换机头额正中,主血脉流行之心经大穴。原来交换机行功不慎,内息业已紊乱,难以控制,若非老祖出手相助,此刻恐已走火入魔。交换机只觉一股热力直通心脉,他本身本已疲乏脱力,得老祖内力相助,方渡过难关。

交换机拜倒老祖身前道:“多谢师父相助。”

老祖摆摆手,问道:“方才为何如此?”

交换机回道:“弟子也不甚明白,方才弟子和S97S77正演练那BGP阵法其中一变。哪知运功还未多久,就觉得真气忽然变得枯涩起来,难以运转,初时还能已内力硬撑,越是往后,这压力却是越来越大,有如千斤重担压在身上,若非师父及时出手相助,弟子们恐怕已走火入魔了。以弟子的内功修为,应不至有内力不足无法修习的问题,其中缘故,还请师父指点。”

交换机还未说完,老祖已然明了,以手指在地上画出一图:“你们练得是这一变吧?”

图甚简单,如下:

老祖道:“以你的描述来看,为师认为应该是遇到了路由环路的问题。路由环路是每一个路由协议必须考虑的问题,而BGP是距离矢量协议,其防环机制你们考虑过么?”

 

 题外话:这里给大家简单介绍一下BGP的两种防环机制。

EBGP的路由环路:

首先我们来看一下EBGP的路由环路是怎么形成的,如上图所示:三个AS通过3台设备两两建立EBGP进行连接。假设在AS100中有一条路由192.168.16.0/24S97把该路由通告给了交换机,交换机又通告给了S77S77又重新通告给了S97。这时候如果由于某种原因,AS100192.168.16.0/24这条路由消失了,而与此同时,S97又从S77那里学习到了192.168.16.0/24这条路由,路由环路就产生了。这时,S97上,192.168.16.0/24这条路由的下一跳是S77S77192.168.16.0/24这条路由的下一跳是交换机;而交换机上,192.168.16.0/24这条路由的下一跳是S97

那如何防止这种现象的发生呢?我们可以像一下,这种情况发生的根本原因,其实就是192.168.16.0/24这条路由的起源和经过的AS是不明确的。如果我们给192.168.16.0/24这条路由在传递时附加一些数值,这些数值反应了这条路由经过的每一个AS,这样就不会有路由环路的发生了。例如:

 

S97192.168.16.0/24这条路由发给交换机的时候,给这条路由附加一个数值100,代表这条路由是从AS100中发出,交换机在将这条路由发给S77时,在100后面在加上一个数值200,代表这条路由又经过了AS200。最后,S77将这条路由发送给S97时,再增加一个数值300。这样当S97接收到这条路由时,检查一下附加在这条路由的数值,发现含有数值100,则代表这条路由曾经经过自己这里,则不接收该路由。这样,EBGP的路由环路问题就解决了。

IBGP的路由环路:

IBGP路由环路产生的原因和EBGP类似,但是由于IBGP是在AS内部建立的BGP关系,所以无法通过记录路由经过的AS号来进行防环。对于IBGP,协议采用了类似RIP的水平分割的机制,我们称之为IBGP的水平分割,其内容为:从IBGP对等体接收到的路由不会通告给其他的IBGP邻居。

 如图,R1R2R3R4之间建立IBGP连接(R1R4未建立IBGP关系),R1192.168.16.0/24这条路由发给R2R4R2R4不会将这条路由再发给R3,于是就防止了路由环路。

这种情况下,R3就完全接收不到R1传过来的路由。所以必须在4台路由器之间建立IBGP的全连接的关系,R3才能从R1处直接获取到路由。

 

路由老祖将这前因后果说与交换机,交换机方才明白,怪不得之前自己这边发出的流量越多,压力越大,直至后来完全无法支撑,原来并非神功不灵,而是运功方式不得其法。

路由老祖道:“BGP神功千变万化,万不可拘泥于你之前修炼IGP所用方法。在修炼BGP神功时,你要牢记“属性”二字。这二字说来简单,其中所包含义绝非一时所能理解,你以后修炼中慢慢领悟,待你完全理解之时,就是你神功大成之日!”

交换机不解道:“何为“属性”?”

 

题外话:我们把添加在BGP路由中,为了解决某些问题的数据称为属性。如上文解决EBGP环路问题所引入的数值,就是我们目前第一次引入的属性的概念,我们称之为AS_PATH属性。在BGP中,属性是一个非常重要的概念,因为BGP相较IGP非常大的一个优势就是可以在路由中携带丰富的属性,这些属性可以帮助我们对路由进行控制。

 

交换机若有所悟,他本就聪明绝顶,对路由一道又天赋极高,老祖这一点破,就如同给他打开了一扇武学宝库的大门。思索半晌,突然一脸狂喜,冲到S97面前大声道:“师弟,我们前几日苦思不得其解的那个难题,有了这AS_PATH属性,岂不是迎刃而解?”说罢以指为笔,三两下便在地上画出一幅图。众人定睛望去,原是几日前一齐练习的阵法,但却一直不得要领,无法打通阵法的脉络。

交换机道:“这个阵法的关键也是我们一直不得其解的地方是,这里阵法的脉络要求的是我和S67之间的交流要经过S97,而我和S57之间的交流要经过S127。但是现在有了AS_PATH属性,这个问题就简单了,只需要调整一下S97S127发给我路由所携带的AS_PATH属性,就解决了。”

 

题外话:交换机的这个问题是AS_PATH在路由选路和路由过滤中的一个典型应用,我们把交换机所画阵图精简如下:

现要求R4访问1.1.1.0/24网段必须通过R2,访问2.2.2.0/24网段必须通过R3。通过AS_PATH属性我们可以很轻松的解决这个问题。R4会通过R2R3分别获得1.1.1.0/242.2.2.0/24这两条路由,下一跳选择R2还是R3我们可以通过AS_PATH来进行控制。BGP里规定, AS_PATH属性较短的路由,将会被优选。那么我们让R31.1.1.0/24这条路由发给R4时,携带的AS_PATH属性变长,R4优选R2发来的1.1.1.0/24的路由进行转发(因为R2发来的1.1.1.0/24路由的AS_PATH属性较短),则R4访问1.1.1.0/24网段的流量就会通过R2进行转发。访问2.2.2.0/24同理。下面我们看一下具体配置。这里的关键配置在R2R3上:
R2
的关键配置:

bgp 1

 peer 10.1.1.1 as-number 2

 peer 10.3.1.2 as-number 1

 #

 ipv4-family unicast

  undo synchronization /这条是缺省的。

  peer 10.1.1.1 enable

  peer 10.3.1.2 enable

  peer 10.3.1.2 route-policy loop1 export /这里对出方向使用路由策略。

  peer 10.3.1.2 next-hop-local /注意这条必配,设备向IBGP对等体发送路由时缺省不改变路由的下一跳,配了这条之后,会将下一跳改为自己。如果不配,发到R4上的路由下一跳为R1的接口地址,由于R4上没有到R1的路由,所以该路由的下一跳不可达,即路由不生效。

#

route-policy loop1 permit node 5 /配置路由策略,在匹配到ip-prefix loop1的情况下给该路由添加AS_PATH属性678

 if-match ip-prefix loop1

 apply as-path 6 7 8 additive

#

route-policy loop1 permit node 10 /注意这条是必须的配置,如果不配置,则除了匹配2.2.2.0/24的路由,其他路由均被过滤,无法发送给BGP对等体。

#

ip ip-prefix loop1 index 10 permit 2.2.2.0 24

R3的关键配置:

bgp 1

 peer 10.2.1.1 as-number 2

 peer 10.4.1.2 as-number 1

 #

 ipv4-family unicast

  undo synchronization /这条是缺省的。

  peer 10.2.1.1 enable

  peer 10.4.1.2 enable

  peer 10.4.1.2 route-policy loop0 export /这里对出方向使用路由策略。

  peer 10.4.1.2 next-hop-local /注意这条必配,设备向IBGP对等体发送路由时缺省不改变路由的下一跳,配了这条之后,会将下一跳改为自己。如果不配,发到R4上的路由下一跳为R1的接口地址,由于R4上没有到R1的路由,所以该路由的下一跳不可达,即路由不生效。

#

route-policy loop0 permit node 5 /配置路由策略,在匹配到ip-prefix loop0的情况下给该路由添加AS_PATH属性678

 if-match ip-prefix loop0

 apply as-path 6 7 8 additive

#

route-policy loop0 permit node 10 /注意这条是必须的配置,如果不配置,则除了匹配1.1.1.0/24的路由,其他路由均被过滤,无法发送给BGP对等体。

#

ip ip-prefix loop0 index 10 permit 1.1.1.0 24 /配置ip-prefix

这里我们通过路由策略,在R2上配置将2.2.2.0/24的路由发给R4时,添加AS_PATH属性6,7,8;在R3上配置将1.1.1.0/24路由发给R4时,添加AS_PATH属性6,7,8

我们查看R4BGP路由表:

 

可以看到,R41.1.1.0/24优选的路由下一跳为R22.2.2.0/24优选的路由下一跳为R3。均为AS_PATH较短的。

 

 本期问题:小伙伴们还记不记得,在上期中,我们曾经提到在BGP联盟中,AS_PATH属性有以下2个规则:

1)   在联盟内部需要将成员ASAS号加入到AS_PATH列表中,但这些AS号不能被宣告到联盟之外。在默认情况下,成员AS号被列在AS_PATH中作为AS_PATH属性类型4,即AS_CONFED_SEQUENCE。如果在联盟中使用了手动聚合命令aggregate并配置了关键字as_set,那么位于聚合点之后的成员AS号将被列在AS_PATH中作为AS_PATH属性类型3,即AS_CONFED_SET.

2)   AS_PATH的联盟AS号用于实现环路避免功能,但是在联盟内部进行BGP路由选路过程中,选择最短AS_PATH时,不考虑这些联盟AS号。

大家可以先思考一下,联盟内部AS号不能宣告到联盟之外,并且在选路中也不考虑这些AS号的长短,那么这些AS号应该如何记录呢?

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