BGP边界网关协议
- 一、概念
- 自治系统(AS)
- BGP路由协议的特点
- BGP分类:
- BGP的路由器号(Router-ID)
- 二、BGP-工作原理
- BGP的报文
- 状态
- BGP对等体之间的交互原则
- 三、实验
- 配置步骤
- 1.IBGP配置命令
- 2.EBGP配置命令
- 作业
- BGP路由优选规则
- 选路规则
- 分类
- BGP属性选路配置
- 根据local-prefernce控制选路 (越大越优)
- 使用AS-PATH属性控制选路( 越少越优)
- 通过MED属性控制选路(越小越优)
一、概念
自治系统(AS)
AS是指由同一一个技术管理机构管理、使用统一 选路策略的一些路由器的集合。
内部网关协议(IGP)RIP、OSPF
外部网关协议(EGP)BGP
BGP网络中的每个AS都被分配一个唯的AS号, 用于区分不同的AS。
AS号的范围为1~65535,其中1-64511公有AS号,64512-65535是私有AS号。
BGP路由协议的特点
1、BGP能够承载大批量的路由信息,能够支撑大规模网络。
2、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。
3、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。
4、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。
5、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。
6、BGP本身只负责控制路由,数据转发依然靠静态或IGP路由。
7、BGP支持无类别域间路由CIDR。
8、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。
9、BGP是–种增强的距离矢量路由协议,从设计,上避免了环路的发生。
10、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。
11、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。
12、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。
13、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。
14、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:
BGP按照运行方式分为EBGP ( External /Exterior BGP)和IBGP ( Internal /Interior BGP )
EBGP ( External BGP ) : 不同AS间的直连路由器的关系
●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。
EBGP必须满足两个条件
●两个路由器所属AS不同。
●在配置BGP时, Peer命令所指定的对等体IP地址要求路由可达,并且TCP连接能够正确建立。
IBGP ( External BGP ) : 相同AS间的对等体路由器的关系
●IBGP: 运行于同一一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的路由器号(Router-ID)
二、BGP-工作原理
BGP的报文
BGP对等体间通过以下5种报文进行交互,其中Keepalive报文为周期性发送,其余报文为触发式发送:
报文 | 作用 |
Open报文 | 用于协商BGP对等体的各项参数 |
Update通告 报文 | 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 |
Keepalive报文 | 用于保持BGP连接。( 保活) |
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 |
●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
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。
状态
1、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。
2、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0pen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
3、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。
4、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。
5、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。
6、在Established状态下,BGP可以和对等体交换Update、 Keepalive、 Route-refresh报文和Noti fication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Noti fication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。
BGP对等体之间的交互原则
BGP设备将最优路由加入BGP路由表,形成BGP路由。BGP设备与对等体建立邻居关系后,采取以下交互原则:
●从IBGP对等体获得的BGP路由,BGP设备只发布给它的EBGP对等体
●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
●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
●默认EBGP传递时TTL值为1
●默认IBGP传递时TTL值为255
三、实验
配置步骤
1.配置IP和AS内的IGP
2.配置BGP对等体
3. EBGP最大跳数>=2
4.在边界IBGP给IBGP对等体配置下一跳指向自己
5. EBGP之间配置静态路由,指向回环网卡IP
6.宣告网段或IP,每个EBGP都要宣告所有网段
1.IBGP配置命令
创建BGP编号为100 (AS号)
[R1]bgp 100
配置BGP的Route ID
[R1-bgp]route-id 1.1.1.1
指定对等体的回环口的IP地址及其所属的AS编号
[R1-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 100
更新发送BGP报文的接口为lookback0接口
[R1-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface lookback 0
修改下一跳为自己
[R2-bgp]peer 1.1.1.1 next-hop-local
2.EBGP配置命令
[R3]bgp 200
[R3-bgp]route-id 3.3.3.3
[R3-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 100
[R3-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface lookback 0
[R3-bgp]peer 2.2.2.2 ebgp-max-hop 5 修改EBGP跳数为5
[R3-bgp]net 2.2.2.2 32 EBGP用于配置静态路由IGP路由的回环口需要在两端EBGP都要宣告
作业
BGP路由优选规则
路径属性: path attributes, 作用类似于metric, 用于度量BGP的路由优劣(用来进行选路)
选路规则
1.优选具有最大Preferred-Value的路由
2.优选具有最大Local_ Preference的路由
3.优选起源于本地的路由
4.优选AS_ Path最短的路由
5.Origin ( IGP > EGP > Incomplete )
6.优选MED最小的路由
7.优选EBGP对等体所通告的路由
8.优选到Next_ Hop的IGP度量值最小的路由
9.BGP路由负载分担
10.优选Cluster_ List 最短的路由
11.优选Router-ID最小的BGP对等体发来的路由
12.优选Peer-IP地址最小的对等体发来的路由
13.比较发起人_ID(如果没有_riginator_ID,则用路由器_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
分类
公认必遵属性:所有的BGP的update消息都要包含该属性
AS路径( AS-path )
下一跳( next-hop)
起源(Origin)
公认自决属性:该属性是可选可不选的,但是所有的BGP进程都能识别
本地优先级( local preferent )
可选传递属性:即使BGP进程不能识别该属性,也会继续传递下去
团体属性( community )
可选非传递属性:如果BGP进 程不能识别该属性,可以忽略这条update,并且不传递下去
MED
BGP属性选路配置
根据local-prefernce控制选路 (越大越优)
Local_ Preference属 性只能在IBGP对等体间传递(除非做了策略否则Local_ Preference值 在IBGP对等体间传递过程中不会丢失)
EBGP收到会造成会话中断
但是可以在AS边界路由器上使用Import方向的策略来修改Local_Preference属性值。也就是在收到路由之后,在本地为路由赋予Local_ Preference
命令
<R3>reset bgp all 重启BGP
<R3>reset bgp all import 软件刷新BGP
R4>>>>>R1
R4上设置 对R3来说 R4为入站方向
命令
创建名为 lp 的路由策略
[R4]route-policy *lp* permit node *10*
设置优先级为200(默认100,值越大越优先)
[R4-route-policy]apply local-perfernce 200
[R4]bgp 200
调用为名为lp的为R3的入站
[R4-bgp]peer *3.3.3.3* route-policy *lp* *import*
使用AS-PATH属性控制选路( 越少越优)
确保路由在EBGP对等体之间传递无环,另外也作为路由优选的衡量标准之一;
路由在被通告给EBGP对等体时,路由器会在该路由的AS-Path中追加上本地的AS号;路由被通告给IBGP对等体时,AS-path不会发生改变
使用route-policy修改BGP路由的AS_ Path时,可以在EBGP对等体之间改变EBGP路由的AS_ Path属性,从而影响BGP路由的优选。在华为路由器上,在IBGP对 等体之间,也可以使用route-policy修改BGP路由的AS_ Path。无论何种场景,改变BGP路由的AS-Path都必须十分谨慎,建议跟上一个经过的AS号保持一致。
Bestroute as-path- ignore命令
用来配置BGP在选择最优路由时忽略AS路径属性。配置该命令后,BGP将不比较AS路径的长度。缺省情况下,长度更小者优。
命令
<R3>reset bgp all 重启BGP
<R3>reset bgp all export 软件刷新BGP
apply as-path **** additive 追加
apply as-path **** overwrite 替换(覆盖)
apply as-path none overwrite 清空所有
R1>>>>>R5
创建名为 lp 的路由策略
[R2]route-policy *as* permit node *10*
在已有的AS-path上增加 123 123 123 (越少越优)
[R2-route-policy]apply as-path 123 123 123 additive
[R2]bgp 200
调用名为as为R1的出战方向
[R2-bgp]peer 1.1.1.1 route-polivy as export
通过MED属性控制选路(越小越优)
MED为可选非传递属性,是一种度量值
般情况下,BGP设备只比较来自同一~AS(不同对等体)的路由的MED属性值。可以通过配置命令来允许BGP比较来自不同AS的路由的MED属性值。执行compare-di fferent-as-med命令后,系统将比较来自不同AS中的对等体的路由的MED值。
命令
R1>>>>>>R4
在R1上设置MED的默认值为1,我可以+med值 ,假如数据从R2,那么就要在+R3的med值,在R1上设置,R3来说为R1的入站方向,所以用import
打开不同AS中对等体的路由进行MED值比较
compare-different-as-med
创建名为med的路由策略
[R2]route-policy med permit nodo 10
med值增加200
[R2-route-policy]apply cost + 200
[R2]bgp 100
指向3.3.3.3名为med的策略为入站口
[R2-bgp]peer 3.3.3.3 route-policy med import