BGP详解

Posted 2020-10-03

BGP：

BGP是建立在TCP之上的  端口号为179

AS：（两者是区分开来的）特指被相关机构管理  运行相同路由协议的一组路由器（中国人只能和中国人说，外国人和外国人说）

BGP是运用在AS之间的

BGP的前身是EGP，EGP只能在AS之间简单的传递路由信息，不会对路由进行任何优选，也没有考虑如何在AS之间避免路由环路等问题，BGP一般运营在运营商的核心网

BGP的邻居发现：

先启动BGP的一端先发起TCP连接，如图所示，RTB先启动BGP协议，RTB使用随机端口号向RTA的179端口发起TCP连接。

路由器是通过物理口去建立邻居的；Loopback也能建立，前提是必须要有路由，需要建立一个动态路由或者静态路由。

源是12.1.1.1 目的2.2.2.2

源是2.2.2.2 目的 10.1.1.1

没有匹配，即三次握手没有成功

AS号的分类：

1-64511 由IANA统一分配

64512-65535 私有企业或者自行分配

特点：BGP可以跨越多跳路由器建立邻居关系，非常吊

邻居关系：

EBGP（外部网关边界协议）：运行在不同AS之间的BGP路由器建立的邻居关系，默认的优先级是225，默认的TTL是1

IBGP（内部BGP协议）：运行在相同AS之间BGP路由器建立的邻居关系，默认的优先级是225，默认的TTL是255

[R1]router id 1.1.1.1   （标识路由器）

[R1]bgp 100 （配置邻居关系）

[R1-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 100 （peer后面是对端邻居的接口地址，as-number后面是邻居路由器所在的AS号，AS号相同，就是IBGP邻居关系，AS号不同，就是EBGP邻居关系）

PS：建立IBGP邻居关系是时，一般使用loopback接口的IP地址，因为loopback接口开启后一直处于UP状态，只要保证路由可达，邻居关系就会处于稳定状态。而建立EBGP邻居关系时，一般使用直接接口的IP地址，因为EBGP是跨AS建立邻居关系，邻居关系建立之前非直连接口之间的路由不可达

BGP邻居关系配置的优化

在路由器上敲

[R1]router id 1.1.1.1   （标识路由器）

[R1]bgp 100 （配置邻居关系）

[R1-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 100

[R1-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack 0 （修改更新源，路由器默认是物理口建立可连接）

报文：

Open keeplive update route-refresh notification

open：邻居建立发送的第一个报文 协商参数

keeplive：周期性发送，去看链路是否正常

update：去更新路由信息

①更新路由属性相同的多个路由条目

②更新路由不可达的路由条目（删除）

route-refresh：当路由策略改变的时候会发送该报文去请求新的路由条目

notification：当邻居失效就会发送这个报文

一：Idle：BGP的初始状态，不会去接受任何邻居发来的任何请求

二：connect：如果成功了就进入OPEN SENT状态，如果失败了会根据重传计时器重新发起链接，同时切换到Active状态。也就是说，只要在Connect状态，就证明BGP正在试图建立连接，而不是等候。

①连接成功

②连接不成功

③请求超时

三：active：请求连接，向邻居去请求连接的，在OPENSENT的时候，如果BGP链接忽然丢失，也会进入这个状态。

第一种 请求成功 connect

第二种  请求不成功

第三种  请求超时

四：opensent

对收来的open报文进行检查，如果有错误，系统就会发送一条出错通知消息并退回到Idle状态，如果没有错误，BGP就开始发送Keepalive 报文，并复位Keepalive 计时器，开始计时。协商成功  进入下一个状态

五：opencomfirm：如果收到了一个Keepalive 报文，就转入Established 阶段，BGP邻居关系就建立起来了。如果TCP连接中断，就退回到Idle 状态。

六：establish：BGP 邻居关系已经建立，这时，BGP将和它的邻居们交换Update 报文

TTL：经过一台路由器，并且经过解封装和重新封装以后的源地址和目标地址不变，这时候，TTL减1

BGP通告原则之一：仅将自己最优的路由发给邻居

将10.1.1.0/24这个路由发布给邻居

下一跳自我：

看上图可知，10.1.1.0/24的下一跳是1.1.1.1，他就会把1.1.1.1发送给邻居，其他路由器也就接受到了这个1.1.1.1，但是，这些路由器并不能直接通信，因为下一跳是直接到达1.1.1.1了，所以，不是最优的路由，没有到达直连的那个路由器，所以，需要修改下一跳，把下一跳设置为从传到他的那个路由

如上图所示，它的下一跳就改变了，他就能把这个最优路由发布给其他的邻居，其他的路由器通过这个直连的下一跳，也就能通信了。

配置命令：[R2-bgp]peer 4.4.4.4 next-hop-local

BGP通告原则之二：通过EBGP获得的最优路由发布给所有BGP邻居

BGP通告原则之三：从IBGP学到的最优路由不会发给其他的IBGP邻居、（也是IBGP的水平分割）

R3从R1通过EBGP学来的10.1.1.0/24的路由发送给R2，但是R2不会通过IBGP把10.1.1.0/24学来的路由发送给R4，所以，R4是不会接收到10.1.1.0/24这条路由的

BGP通告原则之四：BGP与IGP的同步

也就是把BGP的路由表和IGP的路由表同步

华为默认关闭

IBGP水平分割：从IBGP学到的最优路由不会发给其他的IBGP邻居、

路由黑洞

解决：

1.全互联（TCP会话过多，资源占用就大了）

2.路由的引入，把BGP的路由引入到IGP中

前两个不是太靠谱，因为BGP有上万个路由条目，IGP只有几千个

3.MPLS

BGP路由信息处理

当从BGP邻居接收到Update报文时，路由器将会执行路径选择算法，来为每一条前缀确定最佳路径

得出的最佳路径被存储到本地BGP路由表（local_RIB）中，然后被提交给本地IP路由表

BGP的属性

公认：在Update报文当中，可以支持和识别的属性

①公认必遵：在Update报文当中，必须携带的属性

②公认任意：可以不携带在update报文当中

可选：在update报文当中，可以不识别的属性

可选过渡：本BGP路由器不识别的属性，但是可以把该属性传递给邻居

可选非过渡：本BGP路由器忽略的属性，并且不传递给邻居

BGP属性-Origin

Origin属性定义路径信息的来源，标记一条路由是怎么成为BGP路由的

orgin的三种属性：

i表明BGP路由通过network命令注入

e表明BGP路由是从EGP学来的（现在EGP不用了，但是可以通过路由的策略修改为e）

？即incomplete（路由引入）表明BGP路由通过其他方式学来的路由信息

三种Origin属性的优先级为：i>e>Incomplete(?)

通过EGP学习来的   E

incomplete（路由引入）

AS-PATH：记录了路由经过的所有AS的编号

规定AS_PATH越短（记录的AS编号越少），路径越优

BGP属性-Next_hop

1.EBGP邻居之间采用直连接口建立邻居关系，EBGP邻居在相互通告路由时会修改Next-hop为自己的出接口IP；

2.IBGP邻居通常采用Loopback接口建立邻居，当路由时本路由器起源的，在发送给邻居之后Next-hop该为自己的更新源地址，这样即使网络中出现链路故障，只要Next-hop可达，同样可以访问目的网段，提高网络稳定性

MED（以小为优）

仅在相邻的两个AS之间传递，收到此属性的AS不会再通告给任何第三方AS，用于判断流量进入AS时的最佳路由 和Local_Preference一样，也是设置怎么走

Local_Preference（以大为优）

Local_Preference属性仅在IBGP邻居之间有效，不通告给其他的AS。它表明路由器的BGP优先级，用于判断流量离开AS时的最佳路由 设置怎么走，往哪里走，控制往哪里走，默认是100

BGP路由优选原则

BGP路由器将路由通告给邻居后，每个BGP邻居都会进行路由选择，路由选择有三种情况

1.该路由到达目的地唯一的路由，直接优选

2，对到达同一目的地的路由多条路由，优选优先级最高的

3.对到达同一目的地具有相同优先级的多条路由，必须用更细的原则去选择一条最优的

一般来说，BGP计算路由优先级的规则如下

1.丢弃下一跳不可达的路由

2.优选Preference_Value值最高的路由（私有属性，进本地有效）

3.优选本地优先级最高的路由

4.优选手动聚合>自动聚合>network>import>从对等体学到的

5.优选AS_Path最短的路由

6.起源类型IGP>EGP>Incomplete

7.对于来自同一AS的路由，优选MED值最小

8.优选从EBGP学来的路由（EBGP>IBGP）

9.优选AS内部IGP的Metric最小的路由

如果前九条都是一样的话，就会出现负载分担

但是，BGP不会让他出现负载分担的

10.优选Cluster_List最短的路由

11.优选Orginator_ID最小的路由

12.优选Router_ID最小的路由器发布的路由

13.优选具有较小的IP地址的邻居学来的路由

Preference_Value是BGP的私有属性（华为的私有属性），Preference_Value相当于BGP选路规则的Weight值，仅在本地路由器生效，Preference_Value值越大，越优先

引入一个默认路由

第一种方式

[R1]bgp 100

[R1-bgp]peer 2.2.2.2 default-route-advertise

第二种方式

[R1]ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 NULL 0（目的是让默认路由出现在igp路由表里）

[R1-bgp]network 0.0.0.0 0

手工汇总：

第一种：

[R1]ip route-static 123.0.0.0 8 NULL 0

[R1-bgp]network 123.0.0.0 8

第二种：

aggregate 123.0.0.0 8

收到的是明细路由和汇总路由

路由反射器（RR）

1.客户机

2.服务器

3.非客户机

相当于一面镜子，通过这面镜子进行反射

[R2-bgp]peer 3.3.3.3 reflect-client

怎么改最优

①从EBGP学来的路由会发给所有的客户机和非客户机

②从非客户机学来的路由会发给所有的客户机

③从客户机学来的路由会发给除了该客户机以外的所有客户机和非客

本文出自 “costin” 博客，请务必保留此出处http://brighttime.blog.51cto.com/12837169/1958309