BGP路径矢量路由协议的基本概念


提示:以下是本篇文章正文内容,下面案例可供参考

一、AS的基本概念

AS是指由同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
BGP网络中的每个AS都被分配一个唯一的AS号,用于区分不同的AS区域。
AS号分为2字节AS号和4字节AS号,2字节AS号范围为1至65535,其中1–64511是互联网上注册公有AS号,类似公网地址;
64512—65535是私有AS号,类似私网IP地址,4字节AS号范围为1----4294967295,支持4字节AS号的设备能够与支持2字节AS号的设备兼容。
IANA(互联网数字分配机构)负责AS号的分发;
中国电信163 AS号:4134
中国电信CN2 AS号:4809
网通AS号:9929

二、BGP的基本概念

1.BGP的特点

BGP能承载大批量的路由信息,能够支撑大规模网络。
BGP使用过TCP作为其传输层协议(端口号179),提高可靠性。
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TCP协议的可靠性保证了BGP的稳定性。
BGP的对等体之间必须逻辑上连通,并进行TCP连接,目的端口179,本地端口任意。
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,只需要TCP能建立连接,不一定必须是直连。
BGP本身只是负责控制路由,数据转发依然依靠静态或IGP路由。
BGP支持无类别域间路由CIDR。
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上传播大量路由信息。
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。
AS之间:BGP通过携带AS Path信息标记途径的AS,带有本地AS号的路由将被丢弃,从而避免域间产生环路。
AS内部:BGP在AS内学习到的路由不会通告给AS内的BGP邻居,避免AS内产生环路。
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。
BGP提供了防止路由震荡的机制(路由衰减),有效提高了Internet网络的稳定性。
BGP易于扩展,能够适应网络新的发展。主要通过TLV进行扩展。

2.BGP分类:

按运行方式分为EBGP和IBGP:

EBGP
运行与不同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内部产生环路,BGP设备不将从IBGP对等体学习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。

3.BGP的路由器号

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。一旦选出Router ID,除非发生接口地址删除等事件,否则即使配置了更大的地址,也保持原来的Router ID。

4.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种状态机和9个原则。

一、5种报文分别为:

Open报文:是TCP建立连接发送的第一个报文
协商BGP对等体的各种参数,包括版本、AS号等信息,建立BGP对等体连接。
Update报文:对等体之间交换路由信息。
连接建立后,有路由需要发送或路由变化时,发送Update报文通告对端可达或撤销路由信息及路径。
Notification报文:用于中断BGP连接。
BGP发现错误时,发送报文通告BGP对端,随后与之相关的邻居将被关闭。
Keepalive报文:用于保持BGP连接。
定时发送keepalive报文以保持BGP对等体关系的有效化,响应正确的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。

二、6种状态机分别为:

空闲(idle)、连接(connect)、活跃(Active)、OPEN报文已发送(opensent)、open报文已确认(openconfirm)、连接已建立(Established);
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。
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。
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。

三、9个原则分别为:

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为1
默认IBGP传递时TTL为225

三、实例

在这里插入图片描述
利用BGP路由协议和静态路由实现全路由互通。

配置的六个步骤:

1.配置IP和AS内的IGP
2.配置BGP对等体
3.EBGP最大跳数大于等于2
4.在边界IBGP给IGBP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

AR2:
在这里插入图片描述

AR1:在这里插入图片描述
AR3:
在这里插入图片描述
AR4:
在这里插入图片描述
AR5:
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AR6:
在这里插入图片描述
AR7:
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我们拿AR2去ping AR7:
在这里插入图片描述

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