論如何解決BGP的路由黑洞問題

BGP的路由黑洞

1>圖解BGP路由黑洞

2>路由黑洞解決方案

• 2.1>聯盟【Confederation】
• 2.2>路由反射器【Route Reflector】
• 2.3>BGP導入IGP【實驗環境】
• 2.4>BGP-MPLS解決方案【運營商層面】

我們在配置BGP時最容易遇到的就是路由黑洞問題，簡單的說， 它會默默的將數據包丟棄，使所有數據包有去無回。 對BGP來說由於存在IBGP水平分割規則，從一個IBGP鄰居學到的路由條目不會傳遞給下一個IBGP鄰居，這是一種AS內的防環機制，所以在BGP的設計上有些設備就不會運行BGP。BGP可以非直連建鄰，所以路由傳遞是沒有問題的，但是數據包的路由卻是有問題的。通常我們可以看到的現像是IBGP鄰居關係可以正常建立，也就是說控制平面看起來是正常的，但是數據平面確不可達。

1.圖解BGP路由黑洞問題

在圖中：

• R1-R2-R3之間起OSPF路由協議，且將環回地址宣告進入OSPF(環回地址命名，例：R1->loopback0 1.1.1.1)
• R1使用環回地址loopback0與R3建立IBGP鄰居關係，同時R3也一樣
• R1上將 loopback1(10.1.1.1) 宣告進入BGP，R3將loopback1(10.3.3.3)宣告進入BGP

2.解決方法

2.1 聯盟【Confederations】

聯盟(Confederations)是一組將大的自治系統分成子自治系統的一種方法，主要用於解決IBGP水平分割問題，通常與RR反射器聯用，爲了更好的控制IBGP對等關係

• 每一個聯盟分配一個聯盟ID，對於外端而言此聯盟ID代表的是整個聯盟的AS號，聯盟其實質是對自治系統的再次細分
• AS_PATH中加入AS_CONFED_SEQUENCE和AS_CONFED_SET用法和AS_SEQUENCE和AS_SET一致
• 聯盟環境下，所有路由器必須支持聯盟
• 用預留的AS(64512~65535) 作爲聯盟中的AS編號是一種通用做法
• 選路優先級，普通EBGP>聯盟EBGP>IBGP
• 聯盟內部可以不修改next-hops、MED值，直接傳遞給其他AS成員，且可傳遞本地優先級Local_Pref

R1配置

R1(config)#no router bgp 100
**配置聯盟**
R1(config)#router bgp 64513
R1(config-router)#bgp router-id 1.1.1.1
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 64513 
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback 0
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 next-hop-self 
R1(config-router)#network 10.1.1.1 mask 255.255.255.255
**在聯盟內聲明大AS號**
R1(config-router)#bgp confederation identifier 100
R1(config-router)#exit

R2配置

R2(config)#no router bgp 100
**配置聯盟**
R2(config)#router bgp 64513
R2(config-router)#bgp router-id 2.2.2.2
**R1-R2聯盟內IBGP鄰居關係**
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 remote-as 64513
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 update-source loopback 0
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 next-hop-self 
**R2-R3 EBGP鄰居關係**
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 remote-as 100
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 update-source loopback 0
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 ebgp-multihop 
**在聯盟內聲明大AS號**
R2(config-router)#bgp confederation identifier 100
R2(config-router)#bgp confederation peers 100

R3配置

R3(config)#router bgp 100
R3(config-router)#bgp router-id 3.3.3.3
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 64513
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback 0
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 ebgp-multihop 
R3(config-router)#bgp confederation identifier 100
R3(config-router)#bgp confederation peers 64513
R3(config-router)#network 10.3.3.3 mask 255.255.255.255
R3(config-router)#end

2.2 路由反射器【Route Reflector】

IBGP的路由傳遞原則可以認爲只傳遞一跳(IBGP的水平分割)，在實際的網絡中，設備非常多，網絡連接非常負載，不太可能每個AS內的設備都有鄰居關係，但是路由又必須傳遞下去，爲了解決這一麻煩，產生了反射器技術，大量減少配置，減少鄰居路由條目，減輕設備CPU負擔，在實際網絡環境中被大量使用，因爲反射器配置非常簡單。

RR反射器傳遞原則：

• RR收到的EBGP路由，會將其發送給所有EBGP鄰居和IBGP鄰居，包含反射器羣成員及非成員
• RR收到RRC(客戶端)的路由，會將其發送給所有EBGP鄰居，所有的RRC和Non-RRC(非客戶端)
• RR收到一條Non-RRC(非客戶端)路由，會將其發送給所有的EBGP鄰居及RRC(客戶端)，不傳遞給其他Non-RRC

R1配置

R1(config)#router bgp 100
R1(config-router)#bgp router-id 1.1.1.1
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 100
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback 0
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 next-hop-self 
R1(config-router)#network 10.1.1.1 mask 255.255.255.255
R1(config-router)#exit 

R2配置

R2(config)#router bgp 100
R2(config-router)#bgp router-id 2.2.2.2
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 remote-as 100
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 update-source loopback 0
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 next-hop-self 
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 remote-as 100
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 update-source loopback 0
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 next-hop-self 
**定義反射器，本地爲RR**
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 route-reflector-client 
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 route-reflector-client 
R2(config-router)#exit 

R3配置

R3(config)#router bgp 100
R3(config-router)#bgp router-id 3.3.3.3
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 100
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback 0
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 next-hop-self 
R3(config-router)#network 10.3.3.3 mask 255.255.255.255
R3(config-router)#exit 

2.3 BGP導入IGP【實驗環境】

這種方法僅適用於實驗環境，在實驗環境中BGP路由條目少，IGP可以承擔起對於BGP路由的計算，但是在真實環境中，BGP的路由往往是一個AS，甚至於不同AS的路由條目，路由非常之多，IGP協議不足以承擔起如此大路由計算

原理： 利用底層IGP傳遞BGP的路由條目

R1配置

R1(config)#router bgp 100
R1(config-router)#bgp router-id 1.1.1.1
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 100
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback 0
R1(config-router)#neighbor 2.2.2.2 next-hop-self 
R1(config-router)#network 10.1.1.1 mask 255.255.255.255
R1(config-router)#exit 
**BGP導入IGP**
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#redistribute bgp 100 subnets

R2配置

R2(config)#router bgp 100
R2(config-router)#bgp router-id 2.2.2.2
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 remote-as 100
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 update-source loopback 0
R2(config-router)#neighbor 1.1.1.1 next-hop-self 
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 remote-as 100
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 update-source loopback 0
R2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 next-hop-self 
R2(config-router)#exit

R3配置

R3(config)#router bgp 100
R3(config-router)#bgp router-id 3.3.3.3
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 100
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback 0
R3(config-router)#neighbor 2.2.2.2 next-hop-self 
R3(config-router)#network 10.3.3.3 mask 255.255.255.255
R3(config-router)#exit 
**BGP導入IGP**
R3(config)#router ospf 1
R3(config-router)#redistribute bgp 100 subnets