论剑BGP5

 上期问题: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。

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?

要弄清楚这个问题,我们来介绍一下4种类型的AS_PATH属性:

1AS_SET,一个无序的AS号列表。

2AS_SEQENCE,一个有序的AS号列表。

3AS_CONFED_SETBGP联盟中特有的AS_PATH类型,类似AS_SET,其列表中含有的AS号均属于BGP联盟中的AS号。

4AS_CONFED_SEQUENCEBGP联盟中特有AS_PATH类型,类似AS_SEQENCE,其列表中含有的AS号均属于BGP联盟中的AS号。

大部分小伙伴是不是已经被绕晕了?没事,我们通过一个例子来说明一下,如下图:

我们按照上图配置好BGP对等体之后,在R1上将两条Loopback接口的直连路由引入BGP,在R4上通过命令display bgp routing-table可以发现:

172.16.1.0/2472.16.2.0/24这两条路由已经被进入BGP路由表,并发送到R4。两条路由的AS_PATH均为“3 2 1”。这里,R4知道,要到达这两个目的地,需要经过AS3AS2再经过AS1才能到达。所以这里就是有序的AS_PATH,也就是这里的AS_PATH类型是AS_SEQENCE

这时,我们对这个网络做一个小小的优化,我们在R3上做一个手动聚合,将172.16.1.0/24172.16.2.0/24这两条明细路由聚合成172.16.0.0/16这条聚合路由,并且只将这条聚合路由传给R4

R3上配置命令:aggregate 172.16.0.0 16 detail-suppressed。这里detail-suppressed关键字代表R3只会向R4发送聚合路由。在R4上查看BGP路由表可以发现:

可以发现,R4上只剩下172.16.0.0/16这条聚合路由,并且其AS_PATH只剩下AS3。这是因为配置了路由聚合后,会丢失其下的明细路由的AS_PATH属性,所以当R3将聚合路由发送给R4时,只会携带自身的AS号。

这是我们来看一种情况,假设如图所示,我们在R2R4之间的链路上也配置了EBGP对等体,R4会将这条聚合路由再发给R2,而这时,这条聚合路由所携带的AS_PATH只有AS3R2所在的AS2并不在AS_PATH列表中,于是R2会接收这条路由。如我们上一章中所述,路由环路就产生了。EBGP本身依赖AS_PATH来进防止路由环路,但是在路由聚合的场景下,会丢失明细路由的AS_PATH,导致这种环路的产生,那么应该如何解决这个问题呢?

我们可以思考一下,其实只需要R3在发送聚合路由的时候,也带上被聚合的明细路由的AS_PATH就可以了,这些明细路由的AS_PATH只作为防止路由环路的作用。

我们在将R3上的聚合路由命令修改一下,增加一个关键字:as-set

R3上配置命令:aggregate 172.16.0.0 16 detail-suppressed as-set

这里as-set关键字代表,当R3发送聚合路由给R4时,会生成AS_SET类型的AS_PATH列表,这个AS_PATH会包含所有明细路由的AS号。配置完以后,我们在R4上查看BGP路由表:

可以看到,172.16.0.0/16这条路由的AS_PATH已经包含了所有明细路由的AS_PATH。然而在这里,所有明细路由的AS_PATH属性是一个有序列表(3 2 1),所以这里虽然生成了AS_SET   类型的AS_PATH属性,但是和AS_SEQENCE没有任何区别。为了更明确的说明一下AS_SET类型的AS_PATH,我们再增加一台路由器R5

这里,我们增加了位于AS5中的路由器R5,并将R5172.16.3.0/24172.16.4.0/24两条路由注入BGP路由表,在R4上查看BGP路由表可以发现:

 聚合路由的AS_PATH已经变成了“3 2 {5 1}”。这里,明细路由包含的AS_PATH中,{5 1}就是无序的AS_SET类型,而“3 2”是AS_SEQENCE类型的AS_PATH

注意:AS_SET类型的AS_PATH在设备上都是用“{}”符号表示,并且在在BGP路由选路中,所有AS_SET类型的AS_PATH都算作长度1.例如:“3 2 {5 1}”在选路中AS_PATH长度算做3.

下面我们再把这个例子变动一下,把AS1AS2AS3AS5都作为子AS加入到BGP联盟中,联盟AS号为100。如下图:

这次我们.R2上进行聚合,并只将聚合路由172.16.0.0/16发送给R3。我们在R3上查看BGP路由表: 

可以看到,如我们上面所说,有序的AS_PATH2,而无序的AS_PATH51,所以我们可以看到“(2)”就是AS_CONFED_SEQUENCE类型的AS_PATH,而“[5 1]”就是AS_CONFED_SET类型的AS_PATH。一般在设备上,AS_CONFED_SEQUENCE类型的AS_PATH用符号“()”表示,而AS_CONFED_SET类型的AS_PATH用符号“[]”表示。

我们在看一下R4BGP路由表:

可以看到,联盟子AS号是不会传到联盟之外,所以R4上,这条聚合的AS_PATH只有100

注意:AS_CONFED_SEQUENCE类型的AS_PATHAS_CONFED_SET类型的AS_PATH均只是为了防止路由环路而存在,在BGP选路中,不作为AS_PATH长度考虑在内。这也解释了我们上期的问题。

 

上回说到交换机通过AS_PATH属性轻松解决了一个难题,不禁有些沾沾自喜。和师弟师妹大谈练功之道,一时间唾沫横飞,脸上颇有自得之色。

路由老祖在旁微笑不语,随手几笔,将交换机之前所做阵图稍作修改,起身飘然而去。

交换机转头望去,脸上笑容顿敛,起身注视老祖所改阵图,沉吟半晌,脸色愈发凝重。阵图如是:


 

众师兄妹们也围了过来,小师妹S27不解道:“这有何难?为何师兄却好似碰到了极大的难题?”

交换机道:“师父这张图看似和我刚才所画并无很大差异,其实难处在于对接者非本派弟子,本派对于外部情况也一无所知,如此一来,想要通过AS_PATH来控制流量路径,虽非不能,也不免非常麻烦。看来路由一道,果然博大精深,师父是看我有自满之意,才出此难题。”

话未说完,身后传来哈哈一笑,众人回身,只见老祖不知何时,已至身后。原来老祖本有心指点,所以并未走远。

老祖道:“武林大会,卧虎藏龙,各派高手尽出,徒儿你万不可有轻敌之意。”

老祖又道:“路由一道,变化繁复,举一隅,不以三隅反,则不复也。如你刚才所说,只得其一,尚未窥其全貌,武林大会之上,必有不同门派同场竞技,不仅需要控制出方向流量路径,入方向流量路径也需要考虑。为师之前说过,BGP神功之精髓,在于“属性”二字,此出入方向流量的路径控制,也落在这“属性”二字上了。”

交换机恍然:“师父说的是LOCAL_PRAFMULTI_EXIT_DISC吧?”

 

 题外话:LOCAL_PRAF属性(以下简称LP)和MULTI_EXIT_DISC属性(以下简称MED)是BGP协议在控制AS出口流量路径时经常用到的两个属性。

LP属性被用于在去往同一目的地的多条路由中设置路由优先级,从名字就可以看出,LP属性只是应用于本地对等体之间,即,只能在IBGP对等体之间传递,不会应用于EBGP对等体之间。LP属性常用于AS出口出方向流量的路径控制,LP属性值越大,路由越优。

通常情况下,MED属性的作用是在去往邻居AS存在多条链路时,允许AS为入站流量传达其优先级。(一般来说,比较不同ASMED属性没有太大意义,特殊场景除外。)从MED属性的作用可以看出,MED属性只是作用于EBGP对等体,而IBGP对等体互相通告路由时,会忽略MED属性。MED属性常用于AS出口入方向流量的路径控制,MED属性值越小,路由越优。

下面,我们以路由老祖所画阵图为参考,来说明一下两种属性的作用。 

如图,要求AS1访问1.1.1.0/24网段的流量必须从R2AS1,访问2.2.2.0/24网段的流量必须从R3AS1

具体实现方法是,在R2R3上做路由策略,使R2在发送路由1.1.1.0/24AS1时(这里就是发给R4)携带的LP大于R3在发送路由1.1.1.0/24时携带的LP值。这样R4收到两条目的地相同的路由时,会优选LP属性大的值。对于路由2.2.2.0/24同理。

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

  peer 10.1.1.1 enable

  peer 10.3.1.2 enable

  peer 10.3.1.2 route-policy LP export  /R4出方向使用路由策略LP

  peer 10.3.1.2 next-hop-local

#

route-policy LP permit node 5  /设置路由策略LP,如果匹配前缀LP,则LP置为200

 if-match ip-prefix LP

 apply local-preference 200

#

route-policy LP permit node 10

#

ip ip-prefix LP index 10 permit 1.1.1.0 24  /配置前缀列表LP,匹配1.1.1.0/24

#

R3的关键配置

配置完之后,我们在R4上查看BGP路由表:

可以看到,在R4上,去到1.1.1.0/24网段有两条路由,但是下一跳为R2的路由的LP属性为200,而下一跳为R3的路由的LP属性为100,所以优选R2进行转发。去到2.2.2.0/24网段的路由同理。我们对上面的例子稍作修改,在R4上也发布两条路由3.3.3.0/244.4.4.0/24。如图:

要求,所有访问3.3.3.0/24网段的流量必须从R2进入AS1,而所有访问4.4.4.0/24的流量必须从R3进入AS1

实现方式和LP基本一致,使用路由策略,使R2在将3.3.3.0/24路由发往AS外部时(这里就是发给R1)携带的MED属性小于R3发送3.3.3.0/24路由时携带的MED属性。对于路由4.4.4.0/24同理。

R2新增配置:

#

bgp 1

#

 ipv4-family unicast 

  peer 10.1.1.1 route-policy MED export  /R1出方向使用路由策略MED

#

route-policy MED permit node 5 /设置路由策略MED,如匹配前缀MED,则MED置为10

 if-match ip-prefix MED

 apply cost 10

#

route-policy MED permit node 10

#

ip ip-prefix MED index 10 permit 4.4.4.0 24 /配置前缀列表MED,匹配4.4.4.0/24

#

R3新增配置:

配置完成后,查看R1BGP路由表:

可以看到去往3.3.3.0/24目的地有两条路由,下一跳为R2的路由被优选,因为其MED值较小。4.4.4.0/24的路由同理。

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