云计算~BGP路由技术
AS概念
BGP路由协议的特点
BGP分类
BGP的五种报文、六个状态机、九个原则
五种报文
六个状态机
九个交互原则
实验展示
R1配置命令
R2配置命令
R3配置命令
R4配置命令
AS概念
是指再同一个组织管理下，使用相同策略的设备的集合。
再不同的AS是通过AS号进行区分的，AS的取值范围是：1~65535，而其中的64512 — 65535为私有AS号。IANA负责AS号的分发。
BGP路由协议的特点
a、BGP使用TCP作为其传输层协议（监听端口号为179），提高了协议的可靠性。
b、BGP是外部路由协议，用来在AS之间传递数据，对稳定性要求非常高。因此用TCP协议的高可靠性来保证BGP协议的稳定性。
c、BGP的对等体之间必须逻辑上连通，并进行TCP连接。目的端口号为179，本地端口号任意。
d、BGP对等体和IGP对等体不同，BGP对等体(Peer)是指使用TCP建立连接的两端，而非与IGP同概念的直连邻居，只要TCP能够建立连接并不一定需要直连。
e、BGP本身只负责控制路由，数据转发依然靠静态或IGP路由。
f、BGP支持无类别域间路由CIDR。
g、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。
h、BGP是一种增强的距离矢量路由协议，从设计上避免了环路的发生。
i、AS之间: BGP通过携带AS_Path信息标记途经的AS，带有本地AS号的路由将被丢弃，从而避免了域间产生环路。
j、AS内部: BGP在AS内学到的路由不会再通告给AS内的BGP邻居，避免了AS内产生环路。
k、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。
l、BGP提供了防止路由振荡的机制（路由衰减)，有效提高了Internet网络的稳定性。
m、BGP易于扩展，能够适应网络新的发展(ipv4单/组播、vpv4单/组播)。主要是通过TLV进行扩展。
BGP分类
EBGP：运行于不同AS之间的BGP称为EBGP。为了防止AS间产生环路，当BGP设备接收EBGP对等体发送的路由时，会将带有本地AS号的路由丢弃。
IBGP：运行于同一AS内部的BGP称为IBGP。为了防止AS内产生环路，BGP设备不将从IBGP对等体学到的路由通告给其他IBGP对等体，并与所有IBGP对等体建立全连接。为了解决IBGP对等体的连接数量太多的问题，BGP设计了路由反射器和BGP联盟。
BGP的五种报文、六个状态机、九个原则
五种报文
Open报文：用于协商BGP对等体的各项参数，主要包括BGP版本(V4)、AS号等信息，建立BGP对等体连接。Open是TCP连接建立后发送的第一个报文
Update报文：用于在对等体之间交换路由信息。连接建立后，有路由需要发送或者路由变化时，发送Update通告对端可达或者撤销路由信息及路径属性。
Notification报文：用于中断BGP连接。当BGP在运行中发现错误时，发送Notification报文通告BGP对端，随后与之相关的邻居关系将被关闭。
Keepalive报文：用于保持BGP连接。(保活)定时发送Keepalive报文以保持BGP对等体关系的有效性；响应收到的正确的open报文。
Route-refresh报文：用于在改变路由策略后软复位BGP路由表请求对等体重新发送路由信息。只有支持路由刷新(Route-refresh)能力的BGP设备会发送和响应此报文。
六个状态机
Idle状态是BGP初始状态。在Idle状态下，BGP拒绝邻居发送的连接请求。
+++++++++++ 只有在收到本设备的Start事件后，BGP才开始尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，并转至Connect状态。
在Connect状态下，BGP启动连接重传定时器（Connect Retry)，等待TCP完成连接。
+++++++++++ 如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送open报文，并转至OpenSent状态。
+++++++++++ 如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态，反复尝试连接。
+++++++++++ 如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP继续尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，停留在Connect状态。
在Active状态下，BGP总是在试图建立TCP连接。
+++++++++++ 如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，关闭连接重传定时器，并转至OpenSent状态。
+++++++++++ 如果TCP连接失败，那么BGP停留在Active状态。
+++++++++++ 如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP转至Connect状态。
在OpenSent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、认证码等进行检查。
+++++++++++ 如果收到的Open报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，并转至OpenConfirm状态。
+++++++++++ 如果发现收到的Open报文有错误，那么BGP发送Notification报文给对等体，并转至Idle状态。
在OpenConfirm状态下，BGP等待Keepalive或Notification报文。
+++++++++++ 如果收到Keepalive报文，则转至Established状态，如果收到Notification报文，则转至Idle状态。
在Established状态下，BGP可以和对等体交换Update、Keepalive、Route-refresh报文和Notification报文。
+++++++++++ 如果收到正确的Update或Keepalive报文，那么BGP就认为对端处于正常运行状态，将保持BGP连接。
+++++++++++ 如果收到错误的Update或Keepalive报文，那么BGP发送Notification报文通知对端，并转至Idle状态。
+++++++++++ 如果收到Notification报文，那么BGP转至Idle状态。
+++++++++++ 如果收到TCP拆链通知，那么BGP断开连接，转至Idle状态。
Route-refresh报文不会改变BGP状态。
九个交互原则
一、从IBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备只发布给它的EBGP对等体
二、从EBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备发布给它所有EBGP和IBGP对等体
三、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
四、路由更新时，BGP设备只发送更新的BGP路由
五、所有对等体发送的路由，BGP设备都会接收
六、所有EBGP对等体在传递过程中下一跳改变
七、所有IBGP对等体在传递过程中下一跳不变
八、默认EBGP传递时TTL值为1
九、默认IBGP传递时TTL值为255
实验展示
R1配置命令
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.0.0.1 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1
interface NULL0
interface LoopBack0
ip address 1.1.1.1 255.255.255.255
bgp 100
router-id 1.1.1.1
peer 2.2.2.2 as-number 100
peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0
ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 2.2.2.2 enable
rip 1
undo summary
version 2
network 12.0.0.0
network 1.0.0.0
R2配置命令
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 12.0.0.2 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 23.0.0.1 255.255.255.0
interface NULL0
interface LoopBack0
ip address 2.2.2.2 255.255.255.255
bgp 100
router-id 2.2.2.2
peer 1.1.1.1 as-number 100
peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0
peer 3.3.3.3 as-number 200
peer 3.3.3.3 ebgp-max-hop 2
peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0
ipv4-family unicast
undo synchronization
network 1.1.1.1 255.255.255.255
network 2.2.2.2 255.255.255.255
network 3.3.3.3 255.255.255.255
peer 1.1.1.1 enable
peer 1.1.1.1 next-hop-invariable
peer 3.3.3.3 enable
rip 1
undo summary
version 2
network 12.0.0.0
network 23.0.0.0
network 2.0.0.0
ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 23.0.0.2
R3配置命令
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 34.0.0.1 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 23.0.0.2 255.255.255.0
interface NULL0
interface LoopBack0
ip address 3.3.3.3 255.255.255.255
bgp 200
peer 2.2.2.2 as-number 100
peer 2.2.2.2 ebgp-max-hop 2
peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0
peer 4.4.4.4 as-number 200
peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack0
peer 5.5.5.5 as-number 200
peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack0
ipv4-family unicast
undo synchronization
network 2.2.2.2 255.255.255.255
network 3.3.3.3 255.255.255.255
network 4.4.4.4 255.255.255.255
network 5.5.5.5 255.255.255.255
peer 2.2.2.2 enable
peer 4.4.4.4 enable
peer 4.4.4.4 next-hop-invariable
peer 5.5.5.5 enable
peer 5.5.5.5 next-hop-invariable
ospf 1
area 0.0.0.0
network 3.3.3.3 0.0.0.0
network 23.0.0.0 0.0.0.255
network 34.0.0.0 0.0.0.255
ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 23.0.0.1
R4配置命令
interface GigabitEthernet0/0/0
ip address 34.0.0.2 255.255.255.0
interface GigabitEthernet0/0/1
ip address 45.0.0.1 255.255.255.0
interface NULL0
interface LoopBack0
ip address 4.4.4.4 255.255.255.255
bgp 200
peer 3.3.3.3 as-number 200
peer 5.5.5.5 as-number 200
peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack0
ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 3.3.3.3 enable
peer 5.5.5.5 enable
ospf 1
area 0.0.0.0
network 4.4.4.4 0.0.0.0
network 34.0.0.0 0.0.0.255
network 45.0.0.0 0.0.0.255
其余R5、R6、R7路由器配置类似，
