HCIP-IERS 部署企业级路由交换网络 - BGP(Border Gateway Protocol) 边界网关协议——知识点

目录

BGP(Border Gateway Protocol) 边界网关协议

BGP 知识点

BGP的路由器号(Router ID)

BGP工作原理

BGP邻居建立状态

常见的 三种状态 Idle, Active,Established

BGP 防环机制

配置BGP负载分担


BGP(Border Gateway Protocol) 边界网关协议

BGP 知识点

BGP 基础配置,BGP 5 种报文,6 种邻居状态,4 大类 细分 10 种属性,IBGP EBGP (环回口 物理接口)建立邻居,BGP 认证,fake-as ,路由传递原则,IBGP 防环,EBGP 防环,RR防环,BGP 路由自动聚合,手工聚合(detail-suppressed,suppress-policy,attribute-policy,origin-policy),BGP  5 种 community 属性,BGP 选路,BGP 联盟,路由反射器,BGP路由过滤,引入,下放默认路由

边界网关协议BGP(Border Gateway Protocol)是一种实现自治系统AS(Autonomous System)之间的路由可达,并选择最佳路由的 高级路径矢量路由协议。

早期发布的三个版本分别是BGP-1(RFC1105)、BGP-2(RFC1163)和BGP-3(RFC1267),1994年开始使用BGP-4(RFC1771),2006年之后单播IPv4网络使用的版本是BGP-4(RFC4271),其他网络(如IPv6等)使用的版本是MP-BGP(RFC4760)。

MP-BGP是对BGP-4进行了扩展,来达到在不同网络中应用的目的,BGP-4原有的消息机制和路由机制并没有改变。MP-BGP在IPv6单播网络上的应用称为BGP4+,在IPv4组播网络上的应用称为MBGP(Multicast BGP)。
为方便管理规模不断扩大的网络,网络被分成了不同的自治系统。1982年,外部网关协议EGP(Exterior Gateway Protocol)被用于实现在AS之间动态交换路由信息。

但是EGP设计得比较简单,只发布网络可达的路由信息,而不对路由信息进行优选,同时也没有考虑环路避免等问题,很快就无法满足网络管理的要求。
BGP是为取代最初的EGP而设计的另一种外部网关协议。不同于最初的EGP,BGP能够进行路由优选、避免路由环路、更高效率的传递路由和维护大量的路由信息。

虽然BGP用于在AS之间传递路由信息,但并不是所有AS之间传递路由信息都需要运行BGP。比如在数据中心上行的连入Internet的出口上,为了避免Internet海量路由对数据中心内部网络的影响,设备采用静态路由代替BGP与外部网络通信。

BGP从多方面保证了网络的安全性、灵活性、稳定性、可靠性和高效性:
1、BGP采用认证和GTSM的方式,保证了网络的安全性。
2、BGP提供了丰富的路由策略,能够灵活的进行路由选路。
3、BGP提供了路由聚合和路由衰减功能用于防止路由振荡,有效提高了网络的稳定性。
4、BGP使用TCP作为其传输层协议(端口号为179),并支持BGP与BFD联动,提高了网络的可靠性。

BGP按照运行方式分为EBGP(External/Exterior BGP)和IBGP(Internal/Interior BGP)。
1、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。
2、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(详情见后面)。
如果在AS内一台BGP设备收到EBGP邻居发送的路由后,需要通过另一台BGP设备将该路由传输给其他AS,此时推荐使用IBGP。


BGP的路由器号(Router ID)

BGP的Router ID是一个用于标识BGP设备的32位值,通常是IPv4地址的形式,在BGP会话建立时发送的Open报文中携带。
对等体之间建立BGP会话时,每个BGP设备都必须有唯一的Router ID,否则对等体之间不能建立BGP连接。
BGP的Router ID在BGP网络中必须是唯一的,可以采用手工配置,也可以让设备自动选取。
缺省情况下,BGP选择设备上的Loopback接口的IPv4地址作为BGP的Router ID。如果设备上没有配置Loopback接口,系统会选择接口中最大的IPv4地址作为BGP的Router ID

BGP工作原理

BGP对等体的建立、更新和删除等交互过程主要有5种报文、6种状态机、4类属性和5个原则。

BGP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:
1、Open报文:
用于建立BGP对等体连接。
2、Update报文:
用于在对等体之间交换路由信息。需要在BGP 中 network 才会有Update报文
3、Notification(通告)报文:
用于中断BGP连接。
4、Keepalive报文:
用于保持BGP连接。
5、Route-refresh(刷新)报文:
用于在改变路由策略后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。
可以抓取到  route-refresh 报文
refresh bgp all import

重置 BGP
reset bgp all

修改计时器,默认 60 ,180
bgp 100
timer keepalive 5 hold 15


BGP邻居建立状态

idle:初始状态
connect:BGP等待TCP连接的建立
active:TCP连接失败,重新建立TCP连接
opensent:TCP建立成功,发送open报文
openconfirm:收到正确的OPEN报文
established:BGP邻居建立成功

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(连接)状态。Start事件是由一个操作者配置一个BGP过程,或者重置一个已经存在的过程或者路由器软件重置BGP过程引起的。
任何状态中收到Notification(通告)报文或TCP拆链通知等Error事件后,BGP都会转至Idle状态。
 
2、在Connect(连接)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(活跃)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继续尝试和其它BGP对等体进行TCP连接,停留在Connect状态。
 
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。
Route-refresh报文不会改变BGP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。

常见的 三种状态 Idle, Active,Established

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:

1、从IBGP对等体获得的BGP路由,BGP设备只发布给它的EBGP对等体。
2、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。
3、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。
4、路由更新时,BGP设备只发送更新的BGP路由。
5、所有对等体发送的路由,BGP设备都会接收。

BGP 属性
4 类属性, 10 种

Atomtic_aggregate 是一个公认可选属性,它只相当于一种预警标识,而并不承载任何信息。当路由器收到一条 BGP 路由更新眀发现该条路由携带 Atomtic_aggregate属性时,它便知道这条路由可能出现了路径属性的丢失,此时该路由器把这条路由通告给其他对等体时,需保留路由的 Atomtic_aggregate 属性。另外,收到该路由更新的路由器不通将这条路由再度明细化。

Aggregator 是一个可选过渡属性,用于标记路由汇总行为发生在哪个 AS 及哪台BGP 路由器上。

BGP 防环机制

IBGP 防环:
路由器从它的一个BGP对等体那里接收到的路由条目不会将该路由器再传递给其它IBGP对等体,这个原则被称为BGP水平分割

路由反射器的防环:Originator_id , Cluster_list
Originator_id 可选非过渡属性,由RR 产生,封装在 Update 消息中,使用 router-id 值标识路由的始发者,用于防止集群内路由环路。
Cluster_list 可选非过渡属性,记录路由经过的每个集群的Cluster_id , 用来在集群间避免环路。

EBGP 防环:
当路由器从EBGP邻居收到BGP路由时,如果该路由的AS_Path中包含了自己的AS 编号,则该路由将会直接丢弃。

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BGP是目前Internet骨干网上运行的核心路由协议,也是部署最广泛的路由协议之一。在过去的几十年里,Internet的发展日新月异,新兴应用的不断涌现,对Internet网络的可靠性、扩展性提出了更高的要求。作为整个Internet稳定运行的基础,BGP为了适应Internet的发展趋势,也推出了许多高级特性。

fake-as

RTB:
bgp 2000
peer 1.1.1.1 fake-as 200

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配置BGP负载分担

在大型网路中,到达同一目的地通常会存在多条有效路由,但是BGP只将最优路由发布给对等体,这一特点往往会造成很多流量负载不均衡的情况。通过配置BGP负载分担,可以流量负载均衡,减少网络拥塞。
一般情况下,只有“BGP选择路由的策略”所描述的前8个属性完全相同,BGP路由之间才能相互等价,实现BGP的负载分担。

bgp 100
maximum load-balancing 2

配置完成后,查看全局 ip 路由表
同一个BGP 路由条目,是有两个下一条

在 BGP 路由表中,还是只优选一个条目

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转载自blog.csdn.net/weixin_57099902/article/details/132467892