BGP:边界网关路由协议
无类别路径矢量EGP协议;工作于AS之间;
AS—自治系统 标准AS编号 16位二进制 0-65535
扩展AS编号 32位二进制
路径矢量(一个AS为一跳)— 距离矢量(一个路由器为一跳)

BGP协议本身不产生路由,而是转发本地路由表中来自其他协议生成的路由条目;
AS之间正常存在大量的BGP邻居关系,且BGP协议不会计算最佳路径;因此在BGP协议中管理员需要进行策略来干涉选路;

IGP协议追求:1、无环(选路佳) 2、收敛快 3、占用资源少
EGP协议的追求1:可控性强(管理员可以方便进行策略干涉选路)
2、可靠性(BGP协议设备间需要交互大量的路由条目,但又不能选择周期更新来占用链路资源,故只能进行触发更新;且BGP协议工作环境中为节约成本,必然出现非直连需要建立邻居关系—单播邻居)— 基于TCP工作 -三次握手四次断开 4种可靠传输机制 – TCP只能基于单播工作
单播—需要IP可达—依赖IGP BGP承载于IGP之上
3、AS-BY-AS 以一个AS为一跳;

二、BGP特点:
1)无类别路径矢量 -----距离矢量的升级版—AS–BY–AS
2)使用单播更新来发送所有信息;基于TCP 179端口工作
3)增量更新–仅触发无周期
4)具有丰富的属性来取代IGP中度量进行选路----多个参数控制协议
5)可以在进项和出项对流量实施强大的策略–可控性
6)默认不被用于负载均衡-----通过各种选路规则仅仅产生一条最佳路径
7)BGP支持认证和聚合(汇总)

三、BGP数据包 基于TCP的179端口工作;故BGP协议中所有的数据包均需要在tcp会话建立后,基于TCP的会话来进行传输及可靠性的保障;
首先通过TCP的三次握手来寻找到邻居;
Open 仅负责邻居关系的建立,正常进收发一次即可;携带route-id;
Keeplive 保活 周期1min查询邻居关系是否存在;实际保活TCP会话;hold time 默认3min
Update 携带路由条目 目标网络号+各种属性
Notification 出现错误数据时收发;

四、BGP的工作过程
1、配置完成后,邻居间单播TCP三次握手,目标端口179,建立TCP的会话;之后所有的BGP协议数据包基于该会话进行传输;
会话建立后,邻居间正常收发一次open报文建立BGP的邻居关系,生成邻居表;
BGP协议的open报文中将携带本地的RID—生成方式和OSPF一致;仅需要本地及本地所有邻居唯一即可;

邻居关系建立后,默认每1min,使用keeplive周期保活邻居关系(周期保活TCP会话)
2、邻居关系建立后,管理员选择性将本地路由表中通过任意来源获取的路由条目,向BGP协议中进行宣告;使用updata数据包进行邻居间路由共享;之后生成BGP表;— 装载本地发出及接收到的所有路由条目;
默认将最优路径加载于路由表中(最优-仅仅基于BGP的选路规则,不一定为最佳路径;BGP默认不支持负载均衡)
3、收敛完成,仅keeplive周期保活即可;
4、若出现错误信息,邻居间将使用Notification报文进行报错操作
5、结构突变
1)新增 — 本地使用updata向本地所有邻居告知,前提该路由不被已经发出的聚合路由包含
2)断开 — 本地使用updata向本地所有邻居告知,前提该路由不被已经发出的聚合路由包含
只有到聚合条目中包含的所有明细路由均在本地失效,才告知邻居删除聚合条目
3)无法沟通 — hold time为3min,连续3次未收到邻居的keeplive;断开邻居关系、TCP会话,删除从该邻居处学习到的所有路由;

五、名词
邻居—直连 因为BGP协议中存在非直连邻居的需求,故BGP邻居称为毗邻关系;
EBGP邻居关系 ---- 外部BGP邻居关系,建邻的两台设备处于不同的AS中
IBGP邻居关系 ---- 内部BGP邻居关系,建邻的两台设备处于相同的AS中

六、BGP的路由黑洞问题
非直连建邻到达控制层面路由条目可传递,递归计算路由可达;
而实际数据层面流量在经过没有运行BGP协议的路由器时无法通过,最终有去无回
1、物理、逻辑拓扑全连 – 物理链路直连、或者vpn
2、邻居关系全连 – 网络中所有设备运行BGP
3、BGP重发布到IGP(LAB)
4、MPLS 多协议标签交换— 推荐做法

七、BGP的防环机制 –水平分割
1、EBGP水平分割—解决EBGP环路;
依赖了BGP路由条目中的一种属性来进行防环;AS-PASH路径属性;
BGP协议在传递路由条目的过程中,将记录所有经过的AS的编号;
EBGP水平分割—接收到的路由条目中,若存在本地的AS号将拒绝该条目进入;

2、IBGP水平分割—解决IBGP环路由中的一种机制
本地从一个IBGP邻居处学习到的路由条目,不得传递给本地的其他IBGP邻居;
AS-BY-AS在一个AS内部条目传递的过程中,默认不会修改任何的属性;
由于BGP可以非直连建立邻居关系,故在一个AS内部,可以通过与多台运行BGP协议的路由器建立BGP邻居关系,来稳定关系网络;因此在一个AS内部运行BGP协议的设备,正常均存在EBGP邻居(均同时连接其他AS)
在IBGP水平分割的限制下,虽然避免了IBGP的环路产生,但同时也使得AS内部为了能够传递路由条目,必须两两间建立IBGP邻居关系,邻居关系成指数上升,配置量巨大;
后期可以依赖打破水平分割的机制来解决—联邦、路由反射器

八、配置
【1】建立BGP邻居关系
[r1]bgp 1 启动时需要定义AS号,没有多进程概念;一台设备只能在一个AS中工作
[r1-bgp]router-id 1.1.1.1 建议配置RID;RID的生成规则同OSPF;

1、单链路的EBGP邻居关系
[r1-bgp]peer 12.1.1.2 as-number 2
对端接口ip地址 对端所在的AS号

2、建立IBGP邻居关系;–由于一个AS的内部大多拓扑冗余比较丰富,若使用物理接口来作为源、目IP地址建立BGP邻居,将浪费冗余资源;建议使用环回接口作为源/目ip地址;
稳定/且可以同时使用多条链路资源
切记:在使用环回地址作为源、目ip地址时;及要定义目标为对端的环回,还需要修改本端的源为环回,否则将自动使用本地的物理出口作为源;
[r2-bgp]peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack 0

3、多链路的EBGP邻居关系
建议使用环回作为源、目标接口
1)IP可达问题—一般使用静态
[r4]ip route-static 5.5.5.0 24 45.1.1.2
[r4]ip route-static 5.5.5.0 24 54.1.1.2
2)建立EBGP邻居关系
[r4]bgp 2
[r4-bgp]peer 5.5.5.5 as-number 3
[r4-bgp]peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack 0
3)TTL问题,默认IBGP邻居间的数据包TTL值为255,EBGP邻居间TTL值为1;
因此若使用环回来建立EBGP邻居关系,TTL不够;故,必须修改
[r4-bgp]peer 5.5.5.5 ebgp-max-hop 2

两端配置完成后,邻居间先进行TCP的三次握手,建立TCP的会话;
[r1]display tcp status
当TCP会话建立后,邻居间收发一次open包(携带RID),建立BGP的邻居关系;生成邻居表:
[r1]display bgp peer
BGP local router ID : 1.1.1.1
Local AS number : 1
Total number of peers : 1 Peers in established state : 1
Peer V AS MsgRcvd MsgSent OutQ Up/Down State PrefRcv
12.1.1.2 4 2 5 6 0 00:03:22 Established 0
表格尾部的数字0,代表从该邻居处学习到的路由条目数量;

九、宣告路由
BGP协议所宣告路由为本地路由表中任何来源产生的路由信息;
宣告时,可逐条选择本地路由表中的路由信息宣告:
[r1]bgp 1
[r1-bgp]network 1.1.1.0 24
切记:宣告时,所宣告的网络号必须和本地路由表中的记录完全一致;

当宣告配置完成后,本地生成BGP表;-装载本地发出及接收到所有BGP路由
[r1]display bgp routing-table
Total Number of Routes: 1
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
*> 1.1.1.0/24 0.0.0.0 0 0 i
状态 目标网络号 属性

  • 可用

优秀
使用i标识该条目通过本地的IBGP邻居学习
一条条目可用且优秀才能传输给本地的其他邻居;才能加载到本地的路由表中;
条目优秀的条件:
1、同步问题—目前的设备同步规则默认关闭,该问题在当下已经不需要关注了
同步问题—本地必须先通告IGP学习到该路由,在通过BGP学习
2、下一跳不可达问题—因为AS-BY-AS规则 使得下一跳地址在一个AS内部传递时,默认不修改;故通过本地的IBGP邻居学习到的路由,大多下一跳不可达
[r2]bgp 2
[r2-bgp]peer 3.3.3.3 next-hop-local R2将路由传输给3.3.3.3时,修改下一跳地址为R2;

PS:
BGP不生产路由,只是搬运不同AS之间生产的路由
BGP可以理解为高阶的重发布
TCP 基于单播传输