BGP网络学习总结

1、前言

　    云计算在中国发展越来越快，企业逐步开始将业务迁移到公有云中，方便运维，节省成本。公有云最复杂的地方是网络，客户对网络的需求千奇百怪，造成网络环境极其复杂，稍有不慎，就会出现网络连通性问题。因此大部分云计算厂商机房网络类型的运营商接入均为 BGP 多线路，保证线路质量。公有云中网络安全也是非常重要，例如DDos攻击，域名未备案封堵系统。我在工作中接触到了BGP高仿和域名未备案封堵系统，今天总结一下自己对BGP网络的理解，涉及的内容有什么是BGP，BGP用来解决什么问题，云计算厂商中BGP机房有啥优势，BGP高防如何做到引流和回注，域名未备案系统是怎么实现的。

2、BGP网络介绍

　　目前中国境内主要分为网通、电信、移动、联通、教育网、科技网、卫通等网络，由于这些公司独立运作，造成国内长久以来整个互联网处于无法快速互联互通的局面，如何将各个AS自制系统连通起来，就需要搭建BGP网络。

在介绍BGP协议之前，先介绍几个概念：

　　（1） AS（Autonomous system）：自治系统，指在一个（有时是多个）组织管辖下的所有IP网络和路由器的全体，它们对互联网执行共同的路由策略。也就是说，对于互联网来说，一个AS是一个独立的整体网络。而BGP实现的网络自治也是指各个AS自治。每个AS有自己唯一的编号。

　　（2）IGP（Interior Gateway Protocol）：内部网关协议，在一个AS内部所使用的一种路由协议。一个AS内部也可以有多个路由器管理多个网络。各个路由器之间需要路由信息以知道子网络的可达信息。IGP就是用来管理这些路由。代表的实现有RIP和OSPF。

       （3）EGP（Exterior Gateway Protocol）：外部网关协议，在多个AS之间使用的一种路由协议，现在已经淘汰，被BGP取而代之。

       BGP(Border Gateway Protocol)主要用于互联网AS(自治系统)之间的互联，BGP的最主要功能在于控制路由的传播和选择最佳路径。全国各大网络运营商多数都是通过BGP协议与自身的AS号来实现多线互联的。使用BGP协议互联后，网络运营商的所有骨干路由设备将会判断到IDC机房IP段的最佳路由，以保证不同网络运营商用户的高速访问。

　　动态BGP多线网络，路由表项是通过相互连接的路由器之间交换彼此路由信息，然后按照一定的算法优化出来的，而这些路由信息是在一定时间间隙里不断更新，以适应不断变化的网络，以随时获得最优的寻路效果。为了实现IP分组的高效寻路，IETF制定了多种寻路协议。也就是说，当静态BGP中的网络结构发生变化，运营商是无法在第一时间自动调整网络设置以保障用户的体验度。而动态BGP可根据设定的寻路协议第一时间自动优化网络结构，以保持客户使用的网络持续稳定、高效。所以，动态BGP网络被称为真正意义上的BGP。

知乎上有一个非常=通俗易懂的例子讲解为什么需要BGP网络，https://zhuanlan.zhihu.com/p/25433049。

3、BGP流量引流和回注

　　云计算厂商需要保证客户网络的正常，通常会为单个公网IP提供数G的防护能力，当超过默认的阈值，公网IP备迁移到黑洞中，进行封堵。这样导致用户的服务不可访问了，客户为了正常访问服务，就需要接入BGP高防，防护能力高达数百G，来保护服务正常。高防的费用是非常高的，通常云厂商自己搭建高防系统，通过BGP协议将流量引流到高防清洗系统，将异常流量清洗掉，将正常流量回注给客户。参考华为的DDos防护系统：http://forum.huawei.com/enterprise/thread-388785-1-1.html

4、搭建BGP引流和回注

　　使用Linux下开源的Quagga开源搭建基于BGP协议的路由器，Quagga守护进程负责BGP的服务叫bgpd。关于如何使用Quagga搭建一个BGP路由器，可以参考：

https://linux.cn/article-4609-1.html

路由器A和路由器B使用100.100.0.0/30子网来连接到对方。

　　技术实现目前可以使用Intel开源的DPDK网络开发包快速开发，使用KNI新建一个虚拟网卡，配置好与上层交互机建立BGP，然后通过虚拟网络将流量引入，分析流量过后，使用回注口将报文使用二层MAC送回到交换机。关于DPDK的介绍可以参考：https://www.jianshu.com/p/0ff8cb4deaef