博文大纲:

  • 一、BGP的概念
    1、自治系统是什么?
    2、动态路由分类
    3、BGP的特征
  • 二、BGP的工作原理
    1、BGP邻居关系
    2、通告BGP路由的方法
    3、BGP对等体的交互原则
    4、更新源建立邻居关系
    5、保证IBGP下一跳可达
    6、EBGP多跳
    7、控制BGP选路
    8、BGP的选路原则
  • 三、BGP的配置实例
    1、AS之间、AS内部建立邻居关系
    2、使用BGP协议宣告网段
    3、控制路由选路的多个方法
    4、向BGP注入本地路由条目
    5、建立非直连的EBGP邻居关系
  • 四、配置总结

BGP的概念及属性实在是太多太多,并且一般只有运营商才会使用BGP路由协议,我工作也不是走网络方面,所以并没有实际配置过BGP协议,只能说是纸上谈兵了,这篇博文主要将BGP涉及到的概念写下来,并不会写的太深入(好吧,我懒),其实了解大概BGP的大概工作原理,那么在排错时将会容易一些,不废话了。

一、BGP的概念

BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)是一个距离矢量路由协议,和传统的基于下一跳的IGP协议不同,它是基于AS(自治系统)的协议。BGP属于外部网关路由协议,它解决的是AS之间的选路问题,也正是这样,它更适合用于互联网。BGP的关键在于理解BGP的报文,邻居的建立、BGP路由属性、选路原则等。

1、自治系统是什么?

自治系统(autonomous system,简称“AS”),是由同一个技术管理机构管理,使用统一选路策略(运行同一动态路由协议)的一组路由器的集合。自治系统的编号取值范围是1~65535。其中1~64511是互联网上注册的公有AS号类,类似于公有IP地址,是全球唯一且不可重复使用的;64512~65535是私有AS号,类似于私有IP地址,可以重复使用但是互联网上不可见。

2、动态路由分类

动态路由协议有很多分类方法,按自治系统分类、按协议类型分类是最常用的两种。

1、按自治系统分类:

IGP:内部网关路由协议,主要包含RIP、OSPF、ISIS、EIGRP(思科私有协议)。IGP路由协议运行在AS内部,解决的是AS内部的选路问题。主要作用是发现、计算路由。

EGP:外部网关路由协议,通常就是指BGP,它运行在AS与AS之间,解决的是AS之间的选路问题。BGP的主要作用是控制路由条目的传播和选择最优路由。

一般会先使用IGP协议在自治系统内部计算和发现路由条目,再通过BGP协议将IGP协议产生的路由传递至其他的AS(自治系统)。

3、BGP的特征

BGP解决的是AS之间的路由学习问题,当今互联网是全球互联,在中国,互联网运营商有移动、电信和联通。每个公司都有自己的自治系统,并且内部运行IGP协议。但是互联网又要求互联,所以通过BGP就可以在电信和联通等之间学习对方的AS内部路由,使电信和联通的用户之间互相通信。

BGP具有以下特征:

  • 传输协议:TCP,端口号179
  • BGP是外部路由协议,用来在AS之间传递路由信息
  • 是一种增强的路径矢量路由协议
  • 拥有可靠的路由更新机制
  • 具备丰富的Metric(一种度量标准)度量方法
  • 无环路协议设计
  • 为路由条目附带多种属性信息
  • 支持CIDR(就是支持子网划分后地址域间选路)
  • 丰富的路由过滤和路由策略
  • 无需周期性更新
  • 路由更新时只发送增量路由
  • 周期性发送KeepAlive(保活)报文以保持 TCP连通性

二、BGP的工作原理

BGP是跨公网、跨AS(自治系统)的路由协议,可以在AS之间学习路由。BGP的动态学习路由也是基于邻居,只有邻居关系正常,BGP才可以正常工作。

1、BGP邻居关系

运行BGP的路由器通常被称为BGPSpeaker(发言者),相互之间传递报文的speaker之间互称为对等体(peer)。BGP邻居关系的建立、更新和删除是通过对等体之间的5种报文、6种状态机和5个表等信息来完成,最终形成BGP邻居。

(1)BGP报文类型及作用:

BGP报文头中的type定义了BGP的报文类型。BGP对等体之间通过5种报文进行路由信息的交互,5种报文分别有:Open、Update、Notification、KeepAlive和Route-Refresh。

  • Open报文:是TCP连接建立后发送的第一个报文,用于建立BGP对等体之间的连接关系,主要包括BGP版本、本地AS编号、Holdtime(维持时间)等信息。
  • update报文:update报文用来在BGP对等体之间更新路由信息,update报文可以通告多条属性相同的可达路由信息,也可撤销多条不可达路由信息。
  • Notification报文:当BGP检测到错误状态时,立刻向对等体发出Notification报文,之后BGP连接就会立即中断。不管当前BGP状态处于何种状态,只要收到Notification报文就会返回idle状态。
  • Route-Refresh报文:用来告知对等体本地所支持路由的刷新能力,在所有BGP路由器拥有Route-Refresh能力的情况下,如果BGP入口路由策略发生了变化,本地BGP路由器会向对等体发送Route-Refresh报文,收到此消息的对等体会将其路由信息重新发给本地BGP路由器。
  • KeepAlive报文:该报文在对等体之间周期性发送,用以保持连接的有效性,类似于OSPF协议中的hello包。
(2)BGP状态:

BGP状态描述的是BGP邻居的建立过程,BGP状态共有六种,分别是Idle(空闲)、Connect(连接)、Active(活动)、OpenSent(打开发送)、OpenConfirm(打开确认)和Established(建立成功)。

  • Idle状态:BGP拒绝任何进入的连接请求,Idle状态是BGP的初始状态。
  • Connect状态:该状态下,BGP等待TCP连接的建立完成后在决定后续操作。
  • Active状态:该状态下,BGP将尝试进行TCP连接的建立,是BGP的中间状态。
  • OpenSent状态:该状态下,BGP等待对等体的Open报文,并对收到的Open报文中的AS号、版本号、Holdtime等进行检查。
  • OpenConfirm状态:在该状态下,BGP等待KeepAlive或Notification报文。
  • Established状态:在该状态下,BGP可以在对等体之间交换所有报文,也是BGP正常工作的状态。

在BGP对等体建立的过程中,通常可见的三种状态是Idle、Active、Established。BGP对等体双方的状态必须都为Established,BGP邻居关系才能成立,双方通过Update报文交换路由信息。

(3)BGP数据库:

BGP数据库是BGP正常工作所需要的存储空间,基于保存的内容不同,可分为以下几种:

  • IP路由表(IP-RIB):全局路由信息库,包括所有最优的IP路由信息。
  • BGP路由表(Loc-RIB):BGP路由信息库,包括本地BGP Speaker通告的路由信息,将其中最优路由添加到IP路由表中。注意:先要关注BGP路由表、若BGP路由表中不是最优路由,则无法在IP路由表中可见。
  • 邻居表:对等体邻居清单列表,包括对等体两端的邻居信息即邻居列表。
  • Adi-RIB-In:对等体宣告给本地Speaker的未处理的路由信息库。
  • Adj-RIB-Out:本地Speaker宣告给指定对等体的路由信息库。
(4)BGP邻居关系类型:

在BGP中大致可分为两种邻居关系:IBGP邻居和EBGP邻居。

  • IBGP:同一个AS内部的BGP邻居关系,IBGP邻居通常是指运行BGP协议的对等体两端均在同一个AS域内,属于同一个BGP AS内部。
  • EBGP:AS之间的BGP邻居关系,EBGP邻居通常是指运行BGP协议的对等体两端分别在不同的AS内。

BGP邻居的AS号和本端的AS号相同就为IBGP(邻居),不同就是EBGP邻居。

IGP(内部网关协议,如OSPF)建立邻居一般要求三层设备直连,并且通过广播或组播建立邻居关系。而BGP(外部网关协议)的邻居关系是基于TCP的,也就是说只要让TCP/IP可达,无论是否直连,BGP对等体彼此之间就可以建立邻居关系。所以BGP建立邻居之前首先要考虑的就是对等体之间的路径可达(是否存在路由,可以ping通)。务必要通过IGP或者静态路由使对等体两端互通。

2、通告BGP路由的方法

BGP路由是通过BGP命令通告而成的,而通告BGP路由的方法有两种:network和Import。

(1)network方式:

使用network命令可以将当前设备路由表中的路由(非BGP)发布到BGP路由表中并通告给邻居,和OSPF中使用network命令的方式大同小异,只不过在BGP宣告时,只需要宣告网段+掩码数即可,如:network 12.12.0.0 16。

(2)Import方式:

使用Import命令可以将该路由器学到的路由信息重分发到BGP路由表中,是BGP宣告路由的一种方式,可以引入BGP的路由包括:直连路由、静态路由及动态路由协议学到的路由。其命令格式与在RIP中重分发OSPF差不多。

3、BGP对等体的交互原则

BGP设备会将最优路由加入BGP路由表,形成BGP路由。BGP设备与对等体建立邻居关系后,采用以下交互原则:

  • 从IBGP对等体获得的BGP路由,BGP设备只传递给它的EBGP对等体。
  • 从EBGP对等体获得的BGP路由,BGP设备传递给它所有EBGP和IBGP对等体(对等体是IBGP只能传递一跳,对等体是EBGP则不限制)
  • 当存在多条到达同一目的地址的有效路由时,BGP设备只将最优路由发布给对等体
  • 路由更新时,BGP设备只发送更新的BGP路由
  • 所有对等体发送的路由,BGP设备都会接收
  • 所有EBGP对等体在传递过程中下一跳改变
  • 所有IBGP对等体在传递过程中下一跳不变(需要特别注意)
  • 默认EBGP传递时 TTL值为1(需要特别注意)
  • 默认IBGP传递时 TTL值为255

4、更新源建立邻居关系

这个概念说白了就是在指定对等体时,使用对方的loopback口,因为该接口比任何物理接口都要稳定,只要设备在运行,loopback口就不会关闭,只要有一条链路可以和对方的loopback地址通信,就不会造成BGP状态的改变,若使用物理接口,一旦这个物理接口down掉,那么BGP也就完了,所以这种使用loopback口建立BGP邻居的方法称为更新源建立邻居,通常会在同一个AS内使用冗余链路来确保BGP的稳定性。(若在不同AS内使用对端路由器的loopback地址来建立邻居关系,需要改变两个路由器上的TTL值,具体解释请参考博文末尾的配置总结)

华为路由器之BGP路由技术总结及配置命令

如在上图中,三个路由器同在AS 100区域中,若R1和R3要使用更新源建立邻居关系,那么配置如下:

R1路由器:

[R1]bgp 100              <!--设置BGP编号为100-->
[R1-bgp]router-id 1.1.1.1 
<!--配置该路由器本身的route ID,该地址一般为loopback接口地址-->
[R1-bgp]peer 3.3.3.3 as-number 100    
<!--指定对端的loopback地址,“100”是对端路由器所在的BGP编号-->
[R1-bgp]peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0   
<!--指明对端的这个地址是哪个loopback接口,这里是loopback接口 0-->

R3路由器(相关命令解释参考R1路由器的配置):

[R3]bgp 100                     
[R3-bgp]router-id 3.3.3.3               
[R3-bgp]peer 1.1.1.1 as-number 100                 
[R3-bgp]peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0             

注意:本地loopback接口先要让对等体可达(就是可以ping通对方的loopback地址),需要手动添加对等体环回接口的路由条目或者使用OSPF、RIP等自动学习对方环回接口的路由。

5、保证IBGP下一跳可达

在AS边缘的BGP设备,会接收到它的EBGP对等体邻居传递过来的BGP路由信息。上面说过:所有EBGP对等体在传递过程中下一跳改变, 所有IBGP对等体在传递过程中下一跳不变。上个图来直观的说一下:

华为路由器之BGP路由技术总结及配置命令

图中,用A——J分别来代替路由器的接口IP地址,结合所有EBGP对等体在传递过程中下一跳改变, 所有IBGP对等体在传递过程中下一跳不变这个结论,可以看到图中存在什么问题(自己看图理解吧,是在是懒癌晚期,不想解释了),就是图中R3路由器以后的路由器收到的路由条目中的下一跳是错误的,解决办法就是在R3和R5路由器上对R4和R6宣称下一跳为它自己,然后就会发现,R4学到的下一跳地址是E。R6学到的下一跳就是I。这只是解决了R1宣告路由时出现的问题,那么如果现在R6又宣告了一条路由,就还需要在R4和R2路由器上对R3和R1宣称下一跳为它自己。这样才算保证了IBGP的下一跳可达。

配置如下(就拿一个路由器来举例,前三条配置命令的解释可以参考上面的注释,主要是最后一条命令,来改变路由的下一跳):

[R3]bgp 200
[R3-bgp]router-id 3.3.3.3
[R3-bgp]peer 34.1.1.4 as-number 200   <!--34.4.4.4是R4的地址,用来和R4建立邻居关系-->
[R3-bgp]peer 34.1.1.4 next-hop-local              
<!--这条命令用来改变向邻居传递路由时,宣称所有传给邻居的路由条目,下一跳都是自己-->

6、EBGP多跳

这个好理解,由于默认BGP中EBGP邻居之间的TTL值为1,(TTL,数据包的生命周期值,每经过一个路由器该值会-1,当该值为0后,数据包将会被丢弃)。若EBGP对等体非直连(通信时需要经过一个以上的路由器,TTL值就不够用了),TTL值限制会使非直连的对等体无法正常建立邻居关系,所以需要用EBGP多跳的命令来解决非直连的邻居关系。如下图,若不配置EBGP多跳,那么R1和R3将无法正常建立邻居关系:

华为路由器之BGP路由技术总结及配置命令

配置上图中的R3路由器多跳(R1路由器也需要进行类似的配置,进而改变TTL值,这里只拿R3为例):

R3 配置如下:

[R3]bgp 200
[R3-bgp]router-id 3.3.3.3
[R3-bgp]peer 12.0.0.1 as-number 100
[R3-bgp]peer 12.0.0.1 ebgp-max-hop 2             <!--指明跳数为2,也就是TTL值为2-->

7、控制BGP选路

BGP协议包含很多路由属性,这些属性可以非常灵活的控制BGP的选路。

BGP的属性分为共有必遵,公认任意、可选过渡可选非过渡四大类,如下表为BGP的属性及对应的分类:
华为路由器之BGP路由技术总结及配置命令

(1)公有必遵:所有BGP路由器都可以识别,且必须存在update报文中。
(2)公有任意:所有BGP路由器都可以识别,但不要求必须存在于update报文中,可以根据具体情况来决定是否添加到Update报文中。
(3)可选过渡:BGP路由器可以选择是否在Update报文中携带这种属性。接收的路由器如果不识别这种属性,可以转发给邻居路由器(这就是过渡的含义),邻居路由器可能会识别并使用这种属性。
(4)可选非过渡:BGP路由器可以选择是否在Update报文中携带这种属性。在整个路由发布的路径上,如果部分路由器不能识别这种属性,可能会导致该属性无法发挥作用。因为接收的路由器如果不识别这种属性,将丢弃这种属性,而不再转发给邻居路由器。

BGP属性的介绍:

BGP常用的属性有:Origin、AS-PATH、Next-Hop、Local-Perf和MED等。

(1)Origin(起源)属性:属于公有必遵,用来定义路径信息的来源,其作用是标记一条路由是怎么成为BGP路由的。它有以下三种类型:
IGP(I):优先级最高,通过Network命令注入BGP路由表的路由,其Origin属性为IGP。
EGP(e):优先级次之。通过EGP得到的路由信息,其Origin属性为EGP。
Incomplete(?):优先级最低。通过其他方式学习到的路由信息。如BGP通过Import-route命令重分发引入的路由,其Origin属性为Incomplete。可以使用 display bgp routing-table 命令查看,将显示在最后一列,其列名是Path/Ogn

(2)AS-PATH(AS路径)属性:该属性按照矢量顺序记录某条路由从本地到目的地址要经过的所有AS编号,在接受路由时,设备如果发现AS-PATH列表中有本AS号,则不接收该路由,从而避免了AS间的路由环路。
若在查看BGP路由表时,看到了AS编号,如(100,200,300),则表示该路由条目是经过了AS300、AS200和AS100传播到本设备,其中AS100是离本设备最近的AS。

(3)Next-Hop(下一跳)属性:又回到保证IBGP下一跳可达这个问题了,这么说吧,在前面提到的保证IBGP下一跳可达,就是利用了Next-Hop属性,不解释了。

(4)Local-Perf属性:用来标识BGP路由的优先级,,用于判断流量离开AS时的最佳路由。当BGP的设备通过不同的IBGP对等体得到目的地址相同但是下一跳不同的多条路由时,将选择优先级Local-Perf属性值较高的路由。Local-Perf属性仅在IBGP对等体之间有效,不会通告给其他AS,本地优先级在AS内部传递,数值越高越优先。默认优先级为100,可以手动更改。下面是我在网上找到的一个配置图(可以使用ACL来定义一些流量,也可以直接修改本地的优先级,下图是基于ACL来对不同网段设置不同的优先级)。
华为路由器之BGP路由技术总结及配置命令

(5)MED属性:用于判断流量进入邻居AS时的最佳路由,当一个运行BGP的设备通过不同的EBGP对等体得到目的地址一样但是下一跳不同的多条路由时,在其他条件相同的情况下,将选择MED 值较小者作为最佳路由,用来改变下游的选路。
MED属性仅在相邻两个AS之间传递,收到此属性的AS一方不会再将其通告给其他任何第三方AS。MED属性可以手动配置,默认为0,具体配置看图吧:

华为路由器之BGP路由技术总结及配置命令

在RT3上配置如下可以控制AS200中两个路由器的选路:

华为路由器之BGP路由技术总结及配置命令

8、BGP的选路原则

BGP 选路原则
(1)若去往目的网络的路由下一跳不可达,则可以忽略此路由
(2)Preferred-Value优先级以数值高的路由优先
(3)Local-Preference优先级以数值高的路由优先
(4)聚合路由优先级高于非聚合路由
(5)本地手动聚合路由的优先级高于本地自动聚合的路由
(6)本地通过Network命令引入的路由的优先级高于本地通过Import-route命令引入的路由
(7)AS路径长度最短(最少个数)的路径优先级高
(8)比较Origin属性,IGP优先级高于EGP,EGP优先级高于Incomplete
(9)选择MED优先级较小的路由
(10)EBGP路由优先级高于IBGP路由
(11)BGP优先选择到BGP下一跳的IGP度量低的路径
当以上全部相同,则为等价路由,可以负载分担(注:AS-PATH必须一致),当负载分担时,以下3条原则无效
(12)比较Cluster-List长度,短者优先
(13)比较Originator_ID(如果没有Originator_ID,则用Router ID比较),选择数值较小的路径
(14)比较对等体的IP地址,选择IP地址数值最小的路径

三、BGP的配置实例

上面的BGP理论啰嗦了那么多,其实真正的配置倒很简单(这也符合网络的特色),来个实验图配置一下吧!

网络拓扑如下(下载环境):
华为路由器之BGP路由技术总结及配置命令

需求如下:

1、AS 200内部使用OSPF协议使AS 200内部互通,并在AS 200内部各个路由器上都运行BGP协议(R1和R2、R3建立邻居关系,R4和R2、R3及R5建立邻居关系,),各个AS之间运行BGP协议。

2、分别在R1和R5使用BGP协议宣告21.0.0.0/24和20.0.0.0/24,使所有路由器学到这两条路由信息。

3、通过BGP的属性控制选路,实现PC 1→R1→R2→R4→R5→PC 2→R5→R4→R3→R2→R1→PC 1的路由通信。顺便将多个控制选路的方法测试一下。

4、在R2、R3和R4路由器上分别向BGP协议中注入本地的OSPF路由信息,使全网互通(虽然在第三个要求实现了控制路由选路,但是并不意味着PC1可以ping通任何一个路由器,比如R2)。

5、为了引出EBGP多跳的配置,尝试一下R1和R4直接建立对等体关系。

开始配置:

1、自行配置各个PC、路由器物理接口及loopback接口的IP地址(我是懒癌晚期患者,请多多担待),路由器IP配置参考:

<R1>sys                          <!--进入系统视图-->    
[R1]in g0/0/0                  <!--进入物理接口--> 
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.1.1.1 24               <!--配置IP地址--> 
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int loop 0                  <!--进入loopback接口--> 
[R1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32              <!--配置IP地址--> 

2、配置AS 200内部的OSPF路由协议:

R2路由器配置如下:

[R2]ospf 1              <!--开启OSPF进程1--> 
[R2-ospf-1]area 0       <!--配置OSPF区域ID为0--> 
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]net 2.2.2.2 0.0.0.0        <!--宣告该路由器所有直连网段--> 
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]net 12.1.1.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]net 24.1.1.0 0.0.0.255
<!--OSPF宣告网段时需要写反掩码-->

R3路由器配置如下(相应注释请参考R2):

[R3]ospf 1
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]net 3.3.3.3 0.0.0.0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]net 13.1.1.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]net 34.1.1.0 0.0.0.255

R4路由器配置如下(相应注释请参考R2):

[R4]ospf 1
[R4-ospf-1]area 0
[R4-ospf-1-area-0.0.0.0]net 4.4.4.4 0.0.0.0 
[R4-ospf-1-area-0.0.0.0]net 24.1.1.0 0.0.0.255
[R4-ospf-1-area-0.0.0.0]net 34.1.1.0 0.0.0.255

3、开始配置BGP,使相应路由器为邻居关系:

R1配置如下:

[R1]bgp 100               <!--配置BGP编号为100-->
[R1-bgp]router-id 1.1.1.1               <!--指定路由器ID-->
[R1-bgp]peer 12.1.1.2 as 200               <!--与R2路由器的GE 0/0/0接口建立邻居关系-->
[R1-bgp]peer 13.1.1.3 as 200               <!--与R3路由器的GE 0/0/1接口建立邻居关系-->
[R1-bgp]network 21.0.0.0 24               <!--宣告本路由器上的21.0.0.0/24网段-->

由于配置BGP时,很多重复性的命令,所以,没有特别不一样的配置时,我接下来就不写注释了

R2配置如下:

[R2]bgp 200
[R2-bgp]router-id 2.2.2.2
[R2-bgp]peer 12.1.1.1 as 100               <!--与R1路由器的GE 0/0/0接口建立邻居关系-->
[R2-bgp]peer 4.4.4.4 as 200                <!--与R4路由器的loopback接口建立邻居关系-->  
[R2-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0  <!--指明4.4.4.4是对端的loopback接口编号为0-->
[R2-bgp]peer 4.4.4.4 next-hop-local     <!--由于与R4属于IBGP,所以要保证下一跳可达-->

R3配置如下:

[R3]bgp 200
[R3-bgp]router-id 3.3.3.3
[R3-bgp]peer 13.1.1.1 as 100
[R3-bgp]peer 4.4.4.4 as 200
[R3-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0
[R3-bgp]peer 4.4.4.4 next-hop-local

R4配置如下:

[R4]bgp 200
[R4-bgp]router-id 4.4.4.4
[R4-bgp]peer 2.2.2.2 as 200
[R4-bgp]peer 3.3.3.3 as 200
[R4-bgp]peer 2.2.2.2 next-hop-local
[R4-bgp]peer 3.3.3.3 next-hop-local
[R4-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack 0
[R4-bgp]peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack 0
[R4-bgp]peer 45.1.1.5 as 300   <!--与R5路由器的GE 0/0/0接口建立邻居关系-->

R5配置如下:

[R5]bgp 300
[R5-bgp]router-id 5.5.5.5
[R5-bgp]peer 45.1.1.4 as 200
[R5-bgp]network 20.0.0.0 24

现在BGP的邻居关系已经建立完成,可以通过以下命令查看:

[R1]dis bgp peer

 BGP local router ID : 1.1.1.1
 Local AS number : 100
 Total number of peers : 2        Peers in established state : 2

  Peer            V          AS  MsgRcvd  MsgSent  OutQ  Up/Down       State Pre
fRcv

  12.1.1.2        4         200        5        8     0 00:02:11 Established    
   1
  13.1.1.3        4         200        7       10     0 00:04:34 Established    
   1
<!--State列为Established则表示BGP邻居关系正常建立,可以正常运行BGP协议-->

至此,PC 1已经可以和PC 2进行通信了,当然是BGP协议做的咯,但是现在除了非直连网段及AS 200内部路由器以外,也只有PC1和PC2可以通信,如PC1并不能ping通R2路由器。

4、开始做第三个需求,通过BGP的属性控制选路,实现PC 1→R1→R2→R4→R5→PC 2→R5→R4→R3→R2→R1→PC 1的路由通信。

先使用tracert命令查看PC1和PC2通信时的路由,看看都是经过哪个路由器。

PC1到达PC5所经过的路由器如下:

PC>tracert 20.0.0.1                     #使用tracert命令进行查看
traceroute to 20.0.0.1, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
 1  21.0.0.254   <1 ms  16 ms  15 ms
 2  12.1.1.2   16 ms  15 ms  16 ms
 3  24.1.1.4   31 ms  32 ms  31 ms
 4  45.1.1.5   31 ms  47 ms  31 ms
 5    *20.0.0.1   31 ms  32 ms

PC5到达PC1所经过的路由器如下:

PC>tracert 21.0.0.1

traceroute to 21.0.0.1, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
 1  20.0.0.254   15 ms  <1 ms  16 ms
 2  45.1.1.4   16 ms  31 ms  16 ms
 3  24.1.1.2   31 ms  31 ms  31 ms
 4  12.1.1.1   47 ms  16 ms  47 ms
 5  21.0.0.1   31 ms  31 ms  31 ms

来吧,开始配置选路问题(共三个方法可实现):

实现方法1:修改Local-Perf属性来改变R3路由器的优先级

在R3路由器上配置如下:

[R3]route-policy lop permit node 10    <!--创建名为lop的路由策略-->
Info: New Sequence of this List.
[R3-route-policy]apply local-preference 222      <!--设置本地优先级是222-->
[R3-route-policy]quit
[R3]bgp 200              <!--进入bgp  200-->
[R3-bgp]peer 4.4.4.4 route-policy lop export       <!--向R4通告该策略-->
[R3-bgp]quit
[R3]quit
<R3>reset bgp all         <!--刷新BGP-->

此时再查看PC5到达PC1所经过的路由器,就发现中间不经过R2路由器,而经过了R3路由器到达的PC1,如下:

PC>tracert 21.0.0.1

traceroute to 21.0.0.1, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
 1  20.0.0.254   <1 ms  16 ms  16 ms
 2  45.1.1.4   15 ms  16 ms  31 ms
 3  34.1.1.3   31 ms  32 ms  31 ms
 4  13.1.1.1   47 ms  31 ms  47 ms
 5    *21.0.0.1   47 ms  31 ms

实现方法2:使用AS-PATH属性控制选路

为了还原最初走R2的效果,需要清除上一步R3路由器配置的Local-Perf属性,在R3路由器执行以下命令进行删除:

[R3]bgp 200
[R3-bgp]undo peer 4.4.4.4 route-policy lop export

删除后,稍等会可以自行查看,PC2和PC1时是否又恢复了走R2路由器而不走R3。

然后在R2路由器修改AS-PATH属性(就是让R2路由器在向R4路由器通告21.0.0.0网段时,告诉R4经过了好多区域,当然,这些区域是虚造出来的,这个区域数肯定比R3所经过的区域数多,所以R4就会选择走R3而不走R2,因为要走最优路径嘛):

R2配置如下:

[R2]route-policy as permit node 10   <!--创建名为as的路由策略-->
Info: New Sequence of this List.
[R2-route-policy]apply as-path 123 123 123 add   <!--添加几个as区域-->
[R2-route-policy]quit
[R2]bgp 200            <!--进入bgp  200-->
[R2-bgp]peer 4.4.4.4 route-policy as export   <!--向R4通告该策略-->
[R2-bgp]quit
[R2]quit
<R2>reset bgp all        <!--刷新BGP-->
<!--随便添加的AS区域,并不会影响通信,当R3路由器down掉后,R4路由器还是会把数据包发到R2路由器-->

现在在PC2再测试一下,会发现又开始走R3路由器了:

PC>tracert 21.0.0.1

traceroute to 21.0.0.1, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
 1  20.0.0.254   16 ms  <1 ms  15 ms
 2  45.1.1.4   32 ms  15 ms  31 ms
 3  34.1.1.3   16 ms  31 ms  32 ms
 4  13.1.1.1   31 ms  31 ms  31 ms
 5    *21.0.0.1   47 ms  31 ms

实现方法3:使用MED属性控制选路

在一开始测试过,PC1去往PC5是经过R2路由器,而不是R3路由器,那么现在就增加R2路由器的MED属性并通告给R1路由器,使它经过R3路由器而不是R2路由器。

[R2]route-policy med permit node 10   <!--创建名为med的路由策略-->
Info: New Sequence of this List.
[R2-route-policy]apply cost + 500     <!--增加500的med值-->
[R2-route-policy]quit
[R2]bgp 200
[R2-bgp]peer 12.1.1.1 route-policy med export    <!--通告给R1路由器-->
[R2-bgp]quit
[R2]quit
<R2>reset bgp all        <!--刷新BGP-->

在PC1测试一下:

PC>tracert 20.0.0.1

traceroute to 20.0.0.1, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
 1  21.0.0.254   16 ms  <1 ms  16 ms
 2  13.1.1.3   15 ms  16 ms  15 ms
 3  34.1.1.4   47 ms  16 ms  16 ms
 4  45.1.1.5   31 ms  31 ms  31 ms
 5    *20.0.0.1   32 ms  31 ms

已经改走R3路由器了,说明配置生效,通过这三个选路的实现方法不难发现,BGP控制选路主要都是通过BGP属性值来调整完成的。BGP包含大量的属性,而这些属性直接影响着选路,所有BGP比IGP具有更强大的控制能力。

5、第四个需求:在R2、R3和R4路由器上分别向BGP协议中注入本地的OSPF路由信息,使全网互通。

R2路由器:

[R2]bgp 200
[R2-bgp]import-route ospf 1                  <!--将OSPF注入BGP,其中“1”代表OSPF的进程号-->

其余路由器配置基本一致:

R3:

[R3]bgp 200
[R3-bgp]import-route ospf 1

R4:

[R4]bgp 200
[R4-bgp]import-route ospf 1

自行查看各路由器的路由条目验证吧!文章末尾有相关查看命令。

6、第五个需求:尝试一下R1和R4直接建立对等体关系。

R1配置如下:

[R1-bgp]bgp 100
[R1-bgp]peer 34.1.1.4 as 200
[R1-bgp]peer 34.1.1.4 ebgp-max-hop 2            
<!--由于中间隔着一个路由器,又不在同一个AS内,属于EBGP,
默认TTL值为1,所以要改变一下跳数-->

R4配置如下

[R4]bgp 200
[R4-bgp]peer 13.1.1.1 as 100
[R4-bgp]peer 13.1.1.1 eb    
[R4-bgp]peer 13.1.1.1 ebgp-max-hop 2

查看验证(可能需要等一会才可建立邻居成功,等待时间不会超过两分钟)

[R1-bgp]dis bgp peer       <!--查看BGP的邻居关系-->

 BGP local router ID : 1.1.1.1
 Local AS number : 100
 Total number of peers : 3        Peers in established state : 3

  Peer            V          AS  MsgRcvd  MsgSent  OutQ  Up/Down       State Pre
fRcv

  12.1.1.2        4         200       27       38     0 00:17:49 Established    
   8
  13.1.1.3        4         200       55       70     0 00:45:35 Established    
   8
  34.1.1.4        4         200       12       13     0 00:00:02 Established    
   8
<!--34.1.1.4的State列为Established,表示建立邻居成功-->

相关查看命令:

[R4]dis ip routing-table                    <!--查看路由器的所有路由信息-->
[R4]dis ospf routing                      <!--查看通过OSPF协议学到的路由信息-->
[R4]dis bgp peer                     <!--查看通过BGP协议学到的路由信息-->
[R1-bgp]dis bgp peer       <!--查看BGP的邻居关系-->

四、配置总结

在配置过程中需要注意以下几点,以免出现错误:
1、在建立邻居关系,指定对端路由器地址前,务必保证可以ping通对端路由器。
2、AS内部建立BGP邻居关系时,最好指定对方的Loopback地址,但不要忘记更新源,参考命令: “ [R3-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0 ” 。
3、若在AS内部有一个以上的的路由器运行着BGP协议,对于AS内部来说,这也是IBGP协议,不要忘记更改下一跳的属性,也就是前面提到的“保证IBGP下一跳可达”,命令参考:“[R4-bgp]peer 2.2.2.2 next-hop-local”
4、前面说到,若在两个不同AS区域的路由器上建立邻居关系,哪怕这两个路由器是直连的,也要改变它的TTL值,目的是让路由器之间用来建立邻居关系的数据包,可以多经过几个路由器,再被丢弃,因为,虽然不同AS的路由器是直连的,只有一跳即可,但是由于指定的是对端路由器的loopback地址,loopback地址的网段肯定与路由器直连的网段不是同一个网段,路由器收到该数据包后就把它当成另一个路由器上的地址了,所以在两个AS间建立邻居关系时,一定要改变它的跳数,IBGP之间建立邻居关系就不用改变TTL值了,因为在IBGP中,数据包的TTL值默认为255。改变TTL值的参考命令:“ [R1-bgp]peer 34.1.1.4 ebgp-max-hop 2 ”这条命令,需要跳几下就把数值设置为几就行,可以比实际跳数大,但是不能比实际跳数小。

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