BGP路由技术
BGP路由技术
一、BGP概述
1、自治系统（AS）
- 是由一个技术管理机构管理，使用统一选路策略的一组路由器集合
- 自治系统编号范围：1~65535，其中 1~64511 是互联网上注册公有AS号，类似公网 IP地址，其中64512~65535私有AS号，类似私网 IP地址
2、动态路由分类
1）按自治系统分类
- IGP：自治系统内部路由协议，主要RIP 1/RIP2，OSPF，ISIS，EIGRP（Cisco 私有协议）
- BGP：自治系统之间的路由协议，通常：BGP
BGP是运行在 AS内部的路由协议，它解决AS 之间选路问题
2）按协议 类型分类
- 距离矢量路由协议：RIP 1/2 ，BGP（路径矢量协议），EIGRP（高级矢量协议）
- 链路状态路由协议：OSPF、ISIS SPF（最短路径算法，通告的是链路状态）
3、BGP的概念
- BGP是一种运行在AS与AS之间的动态路由协议，主要作用是在AS 之间自动交换无环路由信息，以此来构建AS的拓扑图，从而消除路由环路
并实施用户配置的路由策略，目前公网网络条目总舵，IGP协议无法承载，而BGP可以轻松应对，通常 BGP协议用于 ISP（服务器）和ISP 之间
或跨域地域总、分公司之间的路由信息交换
4、BGP的特征
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（无类别域间选路）
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报文以保持 TCP连通性
二、BGP 工作原理
1、BGP邻居关系
（1）BGP报文
Open报文：Open报文是TCP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，主要包含BGP版本号、本地AS编号、Holdtime等信息
UPdate报文：Update报文用来在BGP之间更新路由信息，Update 报文可以通告多跳属性相同的可达路由信息，也可以撤销多条路由不可达的路由信息
Notification报文：作用是当BGP检测到错误状态时候，立即向对等体发送Notification报文，之后BGP就会中断，只要收到Notification 报文就会返回返回 idle 状态
Router-Refresh：用来告知对等体所支持路由的刷新能力，BGP的入口策略路由发生变化，本地的BGP路由会向对等体发送Route-Refresh报文，收到信息后，对等体将其路由信息重新发送给本地BGP路由器
KeepAlive：该报文在对等体之间周期的发送报文，用以保持连接的有效性并维护其连接，KeepAlive 报文只有一个BGP该报文，默认KeepAlive，报文发送周期为60S，保持时间180S,这个类似于OSPF中的 hello报文
（2）BGP状态机
idle状态-空闲
connece状态-连接
active状态-活动
opensent状态-开启发送
openconfirm状态-开启确认
established状态-建立
（3）BGP数据库
IP路由表：全局路由信息库，包括最优的IP路由信息
BGP路由表：BGP路由信息库，包括本地 BGPSpeak通告的路由信息，将其最优的添加到路由表中
邻居表：对等体邻居清单表，包括对等体两端的邻居信息及邻居列表
Adi-RIB-In：对等体宣告给本地的Speak 的未处理的路由信息库
Adjust-RIB-OUT：本地Speak宣告给指定的对等体路由信息库
（4）BGP的邻居关系类型
两种邻居：IBGP和EBGP
IBGP：同一个AS内部BGP邻居关系，IBGP邻居是指允许BGP协议的对等体两端在同一个AS域内，属于BGP AS内部
EBGP：AS之间的BGP邻居关系，EBGP通常指允许BGP协议的对等体两端在不同AS内部
2、通告BGP路由的方法
（1）netwrok方式
[R1-bgp] network 1.1.1.1 32
[R1-bgp] network 2.2.2.2 32
（2）import方式
[R1-bgp] import-route ospf 110 ###注入ospf中的路由
[R1-bgp] import-route static ###注入静态路由
[R1-bgp] import-route direct ###注入直连路由
三、BGP的配置
1、BGP配置思路
- 启用BGP，后面跟AS系统号
- 宣告route-id，建立邻居关系用
- 宣告和谁建立邻居关系
- 通告BGP路由（network、import）
2、BGP对等体配置
如R1与R2建立邻居对等，as系统号为100，R1 router-id为1.1.1.1，R2 router-id为2.2.2.2
R1
[R1]Router id 1.1.1.1 # 宣告 router id
[R1]bgp 100 # 写自己的AS
[R1-bgp]peer 7.7.7.7 as-number 100 # 环回口键邻居，100为根据对方AS的域名
[R1-bgp]peer 7.7.7.7 connect-interface loopback 0 #用环回口键邻居
[R1-bgp]network 1.1.1.1 32 # 宣告所属网段路
R2:
[R2] router-id 2.2.2.2
[R2] bgp 100
[R2-bgp] peer 1.1.1.1 as-number 100
[R2-bgp] peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack 0
配置EBGP命令
[R-bgp]peer 7.7.7.7 ebqp-max-hop 2 #到达目的环回口需要 2跳，EBGP 外部邻接关系之间建立静态路由，点到点之间传输
[R1]display bgp peer # 查看BGP邻居
[R1]dis routing-table # 查看BGP路由
[R1]import-route ospf 110 # 注入ospf 中路由
3、保证IBGP下一跳可达
- 在EBGP之间建立对等邻居时，由于它们之间数据传输需经2跳，因此需做如下设置
[R2-bgp] peer 3.3.3.3 ebgp-max-hop 2
4、BGP属性
- 路由器发送关于目标网络的BGP更新消息，更新的度量值被称为路径属性。属性可以是公认的或可选的、强制的或自由决定的、传递的或非传递的。属性也可以是部分的。并非组织的和有组合的都是合法的，路径属性分为4类：公认必遵、公认自决、可选过渡、可选非过渡。
（1）公认属性
- 是公认所有BGP实现都必须识别的属性，这些属性被传递给BGP邻居。
- 公认强制属性必须出现在路由描述中，公认自由决定属性可以不出现在路由描述中。
（2）可选属性
- 非公认属性被称为可选的，可选属性可以是传递的或非传递的。
- 可选属性不要求所有的BGP实现都支持。
- 对于不支持的可选传递属性，路由器将其原封不动的传递给其他BGP路由器，在这种情况下，属性被标记为部分的。
- 对于可选非传递属性，路由器必须将其删除，而不将其传递给其他BGP路由器。
5、BGP选路原则
优选具有最大Weight值的路由
优选具有最大Local_Preference值的路由
优选起源于本地的路由（如本地network、aggregate或redistribute的）即下一跳是0.0.0.0（在BGP表中，本路由器通告的路由的下一跳为0.0.0.0）
优选AS-Path最短的路由
Origin（IGP>EGP>incomplete）
优选MED最小的路由，默认情况下仅有当所有备选路由来自同一AS才会比较MED
优选EBGP邻居发来的路由（相对于IBGP邻居学过来的），在联邦EBGP和IBGP中首选联邦EBGP路由
优选到BGP next_hop 最近的邻居
执行等价负载均衡（如果有多条来自相同相邻AS的路由并通过Maximum-paths 使多条路径可用，则将所有开销相同的路由放入本地路由表）
优选最老的EBGP路由，EBGP路由接收的顺序（此条主要对EBGP路由起效，基本不用，不好确定）
BGP邻居的RID越小越优先
优选cluster_list最短的路由
选择邻居IP地址（BGP的neighbor配置中的那个地址）最小的路由
