使用IGP和BGP的配合达到降低路由容量目的的实验与总结

Posted 2020-10-10

概述

1、先说结论，通过eBGP协议，可以显著降低对非核心路由器的路由容量要求，因为核心路由器的数量明显少于非核心路由器，所以，通过此措施即联通网络，又降低设备要求，非常适宜大型网络。

2、背景：随着网络规模变大，路由器的路由表容量也需要变大，为了应对该问题，业界提出对网络进行分域自治的思想，自治域内运行IGP协议，自治域间运行BGP协议。

     常用的IGP协议是OSPF，BGP协议就是BGP-4(version 4).

3、本文使用了eNSP软件工具进行模拟，模拟两个自治域之间，通过BGP-4协议进行互通互联，自治域内部使用OSPF进行互联互通，

     通过对本文的理解，有助于对IGP协议（OSPF）和BGP协议加深理解。

 

网络组网和配置

1、网络组网图和接口ip配置，如下：

 

    说明：

    （1） 自治域AS 65008 内有3台路由器(R1， R2， R3) ，自治域AS 65009内有3台路由器（R4，R5，R6），中间通过PE1和PE2进行互联，AS号为65100

              R3、PE1、PE2、R4是边界路由器。

    （2） 自治域内运行OSPF协议，PE1和PE2属于相同自治域，所以之间运行iBGP协议，R3和PE1之间，以及PE2和R4属于不同自治域，所以之间运行eBGP协议。

 

 

2、第一个自治域AS65008内的IGP配置如下：

      （1） R1、R2、R3运行OSPF协议，并且R3作为边界路由器，在整个自治域内通告默认路由。

              R1上的配置如下：

#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 1.0.0.0 0.0.0.255
network 10.0.0.0 0.0.0.255
#

 

R2上的配置如下：

#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 2.0.0.0 0.0.0.255
network 20.0.0.0 0.0.0.255
#

 

R3上的配置如下：

#
ospf 1
default-route-advertise                                           ---->解释： 自治域内通告默认路由的第二步，通过OSPF通告出去。
area 0.0.0.0
network 10.0.0.0 0.0.0.255
network 20.0.0.0 0.0.0.255
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 30.0.0.2                     ---->解释： 自治域内通告默认路由的第一步，自己先配置默认路由。
#

3、第二个自治域AS65009内的IGP配置如下，并且R4作为边界路由器，在整个自治域内通告默认路由。

              R4上的配置如下：   

#
ospf 1
default-route-advertise                       ---->解释： 自治域内通告默认路由
area 0.0.0.0
network 40.0.0.0 0.0.0.255
network 50.0.0.0 0.0.0.255
#
ip route-static 0.0.0.0 0.0.0.0 70.0.0.1
#

 

R5上的配置如下：

#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 4.0.0.0 0.0.0.255
network 40.0.0.0 0.0.0.255
#

 

              R6上配置如下：

#
ospf 1
area 0.0.0.0
network 5.0.0.0 0.0.0.255
network 50.0.0.0 0.0.0.255
#

   

4、自治域间两个PE上不需要运行OSPF协议，只需要运行BGP协议，iBGP和eBGP配置如下：

       PE1的配置：

#
bgp 65100
router-id 172.0.60.1
peer 30.0.0.1 as-number 65008      ---> 解释：eBGP配置
peer 60.0.0.2 as-number 65100      ---> 解释：iBGP配置
#
ipv4-family unicast
undo synchronization
network 30.0.0.0 255.255.255.0
network 60.0.0.0 255.255.255.0
peer 30.0.0.1 enable
peer 60.0.0.2 enable
#

 

       PE2的配置如下：

#
bgp 65100
router-id 172.0.60.2
peer 60.0.0.1 as-number 65100             
peer 70.0.0.2 as-number 65009
#
ipv4-family unicast
undo synchronization
network 60.0.0.0 255.255.255.0
network 70.0.0.0 255.255.255.0
peer 60.0.0.1 enable
peer 70.0.0.2 enable
#

 5、R3和R4上运行BGP协议，配置如下：

       R3配置如下：   

#
bgp 65008                                ---> 解释：本自治域号
router-id 172.0.30.1                 ---> 解释：本自治域号, router-id标识自己
peer 30.0.0.2 as-number 65100    ---> 解释：BGP邻居与邻居的AS号，由于邻居的AS号与本域的AS号不同，所以是eBGP
#
ipv4-family unicast
undo synchronization
network 30.0.0.0 255.255.255.0   ---> 解释：配置BGP引入路由表
import-route ospf 1                     ---> 解释：将本地的ospf路由引入到BGP中，从而让BGP邻居知道本域的路由信息。
peer 30.0.0.2 enable
#

 

       R4的配置如下：

#
bgp 65009
router-id 172.0.70.2
peer 70.0.0.1 as-number 65100
#
ipv4-family unicast
undo synchronization
network 70.0.0.0 255.255.255.0
import-route ospf 1
peer 70.0.0.1 enable
#

验证结果

1、第一个自治域AS65008内的路由器上的路由表项

      查看R1路由器的路由表项：

     

    

     R2上的路由表与上述相同，

     R3上的路由表，则因为从eBGP学习到很多路由，故表项较大

 

     R4上的路由如下：

 

R5路由表项如下：

 

R6上的路由表项与R5相同。

 

2、自治域间的路由器上的路由表项

PE1上路由表项如下：

解析 

a. PE1上只有BGP协议，所以学习到的路由都是BGP类型的，分为从R3学习到的eBGP类型和从PE2学习到的iBGP类型。 

 

PE2上的路由表项如下：

解析也同PE1类型，凡是从R4学习到的都是eBGP类型，从PE1学习到的都是IBGP类型。 

 

3、连通性验证

（1）从PC1 分别ping PC2,PC3,PC4都可以ping通，说明整网是路由可到的。

 

 （2）从PC1上tracerout PC2, PC3,PC4, 可见沿途的路由器是正确的，当然，不正确的话，网络就不通了。

PC>tracert 4.0.0.10

traceroute to 4.0.0.10, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
1 1.0.0.1 47 ms 31 ms 32 ms
2 10.0.0.1 62 ms 94 ms 47 ms
3 30.0.0.2 93 ms 94 ms 94 ms
4 60.0.0.2 109 ms 125 ms 125 ms
5 70.0.0.2 172 ms 219 ms 172 ms
6 40.0.0.2 219 ms 250 ms 234 ms
7 *4.0.0.10 234 ms 203 ms

PC>

PC>tracert 2.0.0.10

traceroute to 2.0.0.10, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
1 1.0.0.1 32 ms 31 ms 31 ms
2 10.0.0.1 94 ms 78 ms 63 ms
3 20.0.0.2 125 ms 125 ms 109 ms
4 *2.0.0.10 171 ms 157 ms

PC>

PC>tracert 5.0.0.10

traceroute to 5.0.0.10, 8 hops max
(ICMP), press Ctrl+C to stop
1 1.0.0.1 31 ms 31 ms 31 ms
2 10.0.0.1 63 ms 62 ms 63 ms
3 30.0.0.2 94 ms 78 ms 94 ms
4 60.0.0.2 125 ms 125 ms 125 ms
5 70.0.0.2 187 ms 172 ms 156 ms
6 50.0.0.2 188 ms 203 ms 172 ms
7 *5.0.0.10 312 ms 313 ms

PC>

 

总结

1、使用了分域后，使用那些措施达到了降低路由器的路由表容量的要求？

解答：共使用3种措施，

第一、分域，域内使用OSPF，域间使用BGP。

第二、域内通过OPF通告的默认路由，使得域内的路由器不需要知道其他域的路由信息，只需要通过默认路由，送给PE设备即可。

第三、域间的核心层使用eBGP知晓所有的明细路由，以便指导域间流量转发。

 

2、遗留问题，怎样配置让IGP的边界路由器的路由表容量也变小？

R3、R4作为两个自治域的边界路由器，通过eBGP知道了所有的网络路由，这个对路由器的要求还是很大，有什么办法可以让这两个路由器只需要将无法转发的报文通过默认路由转发即可。

 

3、BGP的核心用途是：核心层设备知晓全量路由，指导报文在域间转发。