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本文作者：肉肉
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bgp

邊界網關協議（ Border Gateway Protocol，BGP）是互聯網上一個核心的去中心化自治路由協議
bgp本身就是一個多地址的協議簇（mp-bgp，多協議bgp）–地址族（ipv4）
bgp刷新很慢，需要手工刷新，加快收斂
AS，自治性系統域(16位的號碼空間—>會擴展到32位)

1、bgp基本概述

bgp作用

AS內部使用IGP來計算和發現路由，如OSPF，ISIS，RIP等。
AS之間使用BGP來傳遞和控制路由。

bgp特點

更新可靠，在tcp --179運行
僅增量是、觸發更新
定期提供存活消息以驗證tcp連接性
豐富的度量標準（稱爲路徑矢量或屬性）
專門爲大型互聯網絡設計
優於距離矢量

bgp的理由

大量路由需要承載，能容納上萬條
支持mpls\vpn的應用，傳遞客戶vpn路由
策略能力強，可以很好的實現路由策略與數據控制

2、bgp鄰居關係建立與配置

bgp鄰居概述

bgp speakers ：運行bgp的路由器
bgp peers=bgp neighbor=bgp對等體\鄰居
鄰居關係建立在tcp連接基礎上，因此鄰居不一定需要直連，可以通過igp（keepalive，60s）或靜態路由提供tcp連接的可靠性（區別於其他igp）
鄰居必須手動指定，而非自動建立（區別於其他igp），所有的包都是單播
一臺bgp路由器只能運行在一個as內（區別於其他igp）

鄰居類型

ibgp：內部bgp鄰居，位於相同as
ebgp：外部bgp鄰居，位於不同as

bgp報文

open：類似hello，只發一次，建立鄰居關係
keeplive：類似hello，維護鄰居關係
update:路由更新，包含屬性
notification：當檢測到錯誤，發送後關閉bgp連接
route-refresh：當路由策略發生變化時，觸發請求鄰居重新通告路由

bgp狀態機

idle：初始，路由器查找路由表，是否有到達鄰居的路由
connect：發起tcp連接，等待tcp連接完成
active：tcp連接失敗繼續嘗試tcp連接
open sent：tcp連接成功，已發送open包
open confirm：已收到對方正確的open包，如果沒有收到就會進入active
established：鄰居建立完成，開始傳遞

活躍狀態驗證

active：路由器已經發送一個open包，正在等待響應

狀態可能會在活躍與空閒之間不斷循環
原因，鄰居可能不知道如何返還到該路由器
- 不存在只想bgp“打開”數據包源ip地址的路由
- 鄰居與錯誤的地址建立對等關係
- 不存在路由器的鄰居聲明
- as配置錯誤

鄰居建立過程

bgp鄰居建立的條件

鄰居地址可達
自身配置中的鄰居as號=鄰居配置中的聲明所在as號
數據包源ip=對方配置的鄰居ip（這個源ip也叫更新源，也稱作路由的下一跳ip）

bgp鄰居建立配置命令

bgp 123  //聲明所在as號（創建進程）
router-id  1.1.1.1   //和ospf一樣，必須唯一
peer  12.0.0.2  asnumber   123  //配置鄰居的ip地址和所在as號
display bgp   peer  //查看鄰居

bgp鄰居優化

建立EBGP鄰居關係時，一般使用直連接口的IP地址；建立IBGP鄰居關係時，一般使用Loopback接口的IP地址

router id 3.3.3.3
bgp 100
peer 10.1.35.5 as-number 300
peer 2.2.2.2 as-number 100
Peer 2.2.2.2 connect-interface loopback 0

使用環回口建立bgp鄰居：爲了增強穩定性，通常建議使用環回口來建立鄰居
更新源：建立鄰居和鄰居所學習都的路由下一跳
多跳：ebgp鄰居建立默認需要直連，因爲TTL=1，如果非直連必須修改TTL(經過一個路由TTL會減一)

peer  x.x.x.x  connect-intterface   lo  1  //配置更新源
peer  xxxxx  ebgp-max-hop[2]  //配置TTL

ebgp鄰居建立一般採用直連接口建立鄰居

bgp身份驗證

會在所有包內運行

peer  2.2.2.2  password   cipher  xxx  //配置身份驗證，md5形式

3、bgp路由生成方式

network

bgp xxx
network  xxxx  xxxx

import

bgp  xxx  
import-route xxx  route-policy import

4、bgp通告原則與路由處理

bgp數據庫：

鄰居表：bgp鄰居名單
bgp路由表（轉發數據庫）：列出從鄰居那裏多獲取的所有路由及屬性
ip路由表：列出最佳路由
adj-rib-in：鄰居宣告給本地的未處理的路由信息庫
adj-rib-out：本地宣告給指定鄰居的路由信息庫

宣告原則

缺省情況下，bgp不發佈任何本地路由
只有明確宣告的網絡纔會發送給鄰居
宣告的網絡必須精確地在路由表中找到
僅將自己最優的路由發佈給鄰居
通過EBGP獲得的最優路由發佈給所有BGP鄰居
通過IBGP獲得的最優路由不會發布給其他的IBGP鄰居
BGP與IGP同步

#
display  bgp   routing-table
#

路由信息處理

IP路由表（IP_RIB）：全局路由信息庫，包括所有的IP路由信息。
BGP路由表（Local_RIB）：BGP路由信息庫，包括本地BGP路由器選擇的路由信息，鄰居表，鄰居清單列表

bgp防環：

as內（ibgp）：水平分割

從ibgp收到的更新不會發布給備份（ibgp封信只傳一跳）
ibgp鄰居全互聯：配置開銷太大
路由反射器（route-reflector）
聯盟（confederation）

as間（ebgp）：AS-PATH

經過路由器的as號=本地as 號，要丟棄
號碼從近到遠

5、bgp常用屬性介紹

公認必遵：所有bgp都可以識別，必須存在update中
公認任意：所有bgp都可以識別，但不要求存在update中
可選過渡：不能被所有bgp路由識別，如果無法識別，可以傳遞給鄰居
非可選過渡：不能被所有bgp路由識別，如果無法識別，則丟棄該屬性

pre

私有屬性
定義本地路由的優先級，本地有效
不傳播給鄰居
越大越優先

origin

起源屬性
定義路由信息來源，標記一條路由是怎麼樣成爲bgp路由的
Origin的3種屬性：
- i表明BGP路由通過network命令注入；
- e表明BGP路由是從EGP學來的，EGP協議在現網中很難見到，但可以通過路由策略將路由的Origin屬性修改爲e；
- ? 即Incomplete表明BGP路由通過其它方式學到路由信息，如使用import命令引入的路由。
3種Origin屬性的優先級爲：i>e>Incomplete（？）。

AS_Path

as路徑屬性
定義經過的s的序列，列出此路在傳遞過程中經過了那些as。可以防止環路，並用於路由的過濾和選擇
AS_Path的4種類型：
- AS_Sequence
- AS_Set
- AS_Confed_Sequence
- AS_Confed_Set

Next_hop

bgp在給鄰居傳遞路由是的下一跳=更新源
ebgp間傳遞是會修改下一跳爲自己的更新源
在ibgp傳遞第不會改自己的下一跳
BGP路由器將本端始發路由發佈給IBGP鄰居時，會把該路由信息的Next_hop設爲本端建立鄰居關係所使用的接口IP。
BGP路由器在向EBGP鄰居發佈路由時，會把路由信息的Next_hop設置爲本端與對端建立BGP鄰居關係的接口IP。
BGP路由器在向IBGP鄰居通告從EBGP學來的路由時，不改變該路由下一跳屬性。

igbp間
#
peer  xxxx   next-hop-local //修改下一跳爲自己的更新源
#

Local_Preference

本地優先級屬性
用於在as內優選到達某一目的地路由。反映了bgp speaker 對每條bgp路由的偏好程度
越大越優
Local_Pref屬性僅在IBGP鄰居之間有效，不通告給其他AS。它表明路由器的BGP優先級，值越大越優。
Local_Pref屬性用於判斷流量離開AS時的最佳路由。當BGP路由器通過不同的IBGP鄰居獲得目的地址相同但下一跳不同的多條路由時，將優先選擇Local_Pref屬性值較高的路由，其默認值爲100。

MED

當耨個as有多個入口時，可以用med屬性來幫助其外部的as選擇一個較好的入口路徑
越小越優先
MED（Multi-Exit-Discriminator）屬性僅在相鄰兩個AS之間傳遞，收到此屬性的AS不會再將其通告給任何其他第三方AS，用於判斷流量進入AS時的最佳路由。

Community

Community屬性分爲兩類：一類是公認團體屬性，另一類是擴展的團體屬性。
公認團體屬性分爲4類：
- Internet：缺省屬性，所有路由都屬於Internet，此屬性的路由可以通告給所有BGP鄰居；
- No_Export：收到此屬性的路由後，不將該路由發佈到其他AS。如圖，RTB上希望10.1.11.0/24的路由發佈給AS 12之後，不再發布給其他AS，則可將10.1.11.0/24的Community屬性設置爲No_Export；
- No_Advertise：收到此屬性的路由後，不將該路由通告給任何其他的BGP鄰居。如圖，RTB上希望只將10.1.11.0/24的路由發佈給RTC，並且不再通告給任何其他的BGP鄰居，則可將10.1.11.0/24的Community屬性設置爲No_Advertise；
- No_Export_Subconfed：在聯盟中使用，這裏不做介紹。
  擴展的團體屬性用一組4字節爲單位的列表來表示，路由器中擴展的團體屬性格式爲aa:nn或團體號：
  aa:nn中，aa通常爲AS編號，nn是管理員定義的團體屬性標識；
  團體號範圍爲0-4294967295，在RFC1997中，0-65535與4294901760-4294967295爲預留值。

6、bgp選路原則

BGP路由器將路由通告給鄰居後，每個BGP鄰居都會進行路由優選，路由選擇有三種情況：
- 該路由是到達目的地的唯一路由，直接優選。
- 對到達同一目的地的多條路由，優選優先級最高的。
對到達同一目的地且具有相同優先級的多條路由，必須用更細的原則去選擇一條最優的。一般來說，BGP計算路由優先

級的規則如下：
- 丟棄下一跳不可達的路由。
- 優選Preference_Value值最高的路由（私有屬性，僅本地有效）。
- 優選本地優先級（Local_Preference）最高的路由。
  優選手動聚合>自動聚合>network>import>從對等體學到的。
- 優選AS_Path短的路由。
- 起源類型IGP>EGP>Incomplete。
- 對於來自同一AS的路由，優選MED值小的。
- 優選從EBGP學來的路由（EBGP>IBGP）。
- 優選AS內部IGP的Metric最小的路由。
- 優選Cluster_List最短的路由。
- 優選Orginator_ID最小的路由。
- 優選Router_ID最小的路由器發佈的路由。
- 優選具有較小IP地址的鄰居學來的路由。

7、bgp路由聚合

靜態聚合

靜態路由彙總用network

#
ip   route-s  xxxx xxxx   null o
#
bgp  xx
net   xxxxx   xxxx
#

自動聚合

引入的igp，主類掩碼的聚合
原先路由表上的最優路由不會被顯示
自動聚合只對引入BGP的路由進行聚合，聚合到自然網段後發送給鄰居

#
bgp  xx
summary  automaticl   //開自動，缺省關了
#

手動聚合

手動聚合對BGP本地路由表裏存在的路由進行聚合，並且能指定聚合路由的掩碼。
手動聚合>自動聚合
命令可選項
- detail-supperssed：抑制明細
- as-set：保留as-path屬性，可以防環

#
bgp  xxx
  aggregate xxxx xxxx detail-suppressed 
   aggregate xxxx xxxx  as-path
#

8、實驗演示

實驗要求

1、所有設備配置基本的ip地址（略）

2、在AS12中配置igp

3、在AS間和AS內配置bgp，使得不同的AS間可以通信

r1
#
ospf  1   router-id  1.1.1.1
a 0
net  10.1.1.0   0.0.0.255
net  1.1.1.1   0.0.0.0
#
ip router-s  3.3.3.3   32    20.1.1.1 
#
bgp  12
route-id   1.1.1.1
peer   2.2.2.2  as  12
peer   2.2.2.2   con  loop  0
peer   3.3.3.3   as  3
peer    3.3.3.3   con   loop  0
#

r2
#
ospf  1  route-id  2.2.2.2
a  0
net   10.1.1.0  0.0.0.255
net   30.1.1.0   0.0.0.255
net    2.2.2.2   0.0.0.0
#
bgp  12
route-id    2.2.2.2
peer    1.1.1.1   as   12
peer    1.1.1.1   con  lo  0
peer   4.4.4.4   as   12
peer   4.4.4.4   con  lo   0
#


r3
#
bgp  3
route-id   3.3.3.3
peer    1.1.1.1   as   12
peer    1.1.1.1   con  lo  0
#

r4
#
ospf  1  route-id  4.4.4.4
a  0
net   30.1.1.0   0.0.0.255
net   4.4.4.4   0.0.0.0
#
bgp  12
route-id    4.4.4.4
peer    2.2.2.2  as   12
peer    2.2.2.2   con  lo  0
#

本文均屬肉肉原創，閱讀過程中如有錯誤歡迎指出！

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【計算機網絡】-邊界網關協議(BGP)

目錄標題

bgp

1、bgp基本概述

2、bgp鄰居關係建立與配置

3、bgp路由生成方式

4、bgp通告原則與路由處理

5、bgp常用屬性介紹

6、bgp選路原則

7、bgp路由聚合

8、實驗演示

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