bgp涉及的算法 bgp协议算法

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码海无压 2024-04-29 22:33:44

文章标签 bgp涉及的算法网络最佳路径 Cisco 路由表 文章分类 云原生云计算

它是一个路径矢量路由协议，也就是说，它的工作就是在自主系统间交换路由信息，以便发现访问互联网某处数据的最有效路径。每个 BGP 路由器通过邻居声名与周边的一个或多个路由器连接。一旦建立了邻居关系，这些 BGP 路由器之间就会相互交换路由信息。据我最近一次统计，整个互联网上有大约 12.5 万个路由信息，因此要配备一个强大的路由器才能将所有 BGP 路由信息接收下来。

什么是 BGP 最佳路径选择算法 ?

　　由于整个互联网的 BGP 路由表有超过 20 万个路由，同时一个 BGP 路由器可能从多个来源收到多份的路由表，因此肯定会有一种方法可以比较不同的 BGP 路由表，并从中选择最佳的路由方案。这种方法就是 BGP 最佳路径选择算法。

　　可能你会注意到， Cisco BGP 路由器会将应用权重 (weight) 作为路由表的第一标准，而其它品牌的路由器则不是这样。 Cisco 的官方 BGP 最佳路径选择算法文档中详细列明了所参考的各项标准。接下来我会列出每种标准并给出解释和范例。

　　默认情况下， BGP 最佳路径都是基于最短自治系统 (AS) 的原理得出的。不过很多时候，诸如 weight ， local preference 以及 MED 这样的标准都是网络管理员自行设定的。

　　接下来我们就按照 BGP 选择最佳路径的参考顺序将这几项标准介绍一下：

　　 #1 Weight — 权重是 Cisco 为本地路由器设定的自定义参数，并不随路由器更新而变化。如果指向某一 IP 地址的路径有多条 ( 这很常见 ) ，那么 BGP 会寻找权重最高的路径。设定权重的参考因素很多，包括邻居命令， as-path 访问列表，或者路由镜像等。

　　 #2 Local Preference — 本地出口优先级参数会告知 AS 哪条路径具有本地优先，数值越高优先级越高。默认为 100 。比如：

　　 bgp default local-preference 150

　　 #3 Network or Aggregate — 这个参数会选择本地发起的网络或聚合作为路径。将特定的路径加入路由中，会让路由更有效率，同时也节省了网络空间。更多有关聚合的信息，可以参考 Cisco 的文章 “Understanding Route Aggregation in BGP.”

　　 #4 Shortest AS_PATH — BGP 只有在 weight, local preference 和 locally originated 相当接近的时候才使用这个参数。

　　 #5 Lowest origin type — 这个参数处理 Interior Gateway Protocol (IGP) 协议的优先级低于 Exterior Gateway Protocol (EGP) 协议。

　　 #6 Lowest multi-exit discriminator (MED) — 较低的 MED 值要优于较高的 MED 值。

　　 #7 eBGP over iBGP — 类似于 #5, BGP AS Path 更倾向 eBGP 而不是 iBGP 。

　　 #8 Lowest IGP metric — 这个参数倾向于采用最低 IGP 作为 BGP 下一跳。

　　 #9 Multiple paths — 这个参数决定是否要在路由表中装入多个路径。可以参考 BGP Multipath 获取更多信息。

　　 #10 External paths — 当所有路径都为外部路径时，选择首先接收到的路径 ( 较老的路径 ) 。

　　 #11 Lowest router ID — 选择来自具有最低路由器 ID 的 BGP 路由器的路径。

　　 #12 Minimum cluster list — 如果多个路径的 originator 或路由器 ID 相同，选择 cluster 列表长度最短的路径。

　　 #13 Lowest neighbor address — 这是指最低邻居地址传来的路径。

　　有些命令需要不断的用到 BGP 参数，它们是 show ip bgp 和 show ip bgp summary 。实际上，我更喜欢给这两个命令创建别名，以便能更快捷的使用它们 ( 参考我的文章《用 Cisco 命令别名更有效的输入命令》 ) 。这些命令可以让你快速获取 BGP 以及与路由器的关系。下面是使用 show ip bgp 命令后的情况范例：

　　 RTA# show ip bgp

　　 BGP table version is 14, local router ID is 203.250.15.10

　　 Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i -internal

　　 Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

　　 Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path

　　 *>i128.213.0.0 128.213.63.2 0 200 0 200 i

　　 > 192.208.10.0 192.208.10.5 0 300 0 300 i

　　 *>i200.200.0.0/16 128.213.63.2 200 0 200 400 i

　　 >i203.250.13.0 203.250.13.41 0 100 0 i

　　 *>i203.250.14.0 203.250.13.41 0 100 0 i

　　 *> 203.250.15.0 0.0.0.0 0 32768 i

　　带星号的是 BGP 最佳路径选择算法选出的最佳路径。