超大型网络--BGP

目录

bgp的基础知识

bgp的报文和状态

bgp单区域配置

ibgp全互联

路由反射器

bgp联盟

bgp选路的原则

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bgp的基础知识

bgp出现的背景，应用场景：

1.总公司要和分公司相互通信，总公司在北京，分公司在天津，他们属于不同的as，这时候就需要用到bgp

2.运营商骨干网络

3.数据中心或者大型政企单位 

注：as（自治系统）内部的称为ibgp，不同as之间的称为ebgp

ibgp：内网网关路由协议  内部使用的协议是isis ospf rip

ebgp：外部网关路由协议，在不同公司之间，城市之间  使用的协议只有bgp

为什么使用bgp协议：

1.他可以让不同的as之间通信

2.可以传递大量的路由（百万为单位）

3.非常的稳定

4.具有很多的路由控制策略，可以灵活的选路

bgp概述：

是应用层协议，基于tcp协议，所以很稳定，端口号是179

注：OSPF基于IP协议，为了可靠性，数据库同步：协商主从关系，序列号、有确认机制

bgp的作用：

可以传递大量的路由，以百万为单位

基于tcp协议（三次握手 四次挥手）非常的稳定

具有很多的路由控制策略，可以进行灵活的选路

bgp的报文和状态

bgp报文：

open报文：用于建立bgp邻居（hello报文）

keepalive报文：用于维护邻居关系（hello报文）

update报文：用于传递和撤销bgp路由条目（lsu报文）

notification报文：用于传递bgp报错信息

refresh报文：用于重传路由

bgp的状态：

idle：最开始的状态，tcp连接并未建立

connect：tcp连接正在进行，如果连接失败会转变为active状态，成功会变成opensent状态

active：tcp连接仍然在尝试，仍然失败还是active状态 如果超时，会变为connect状态，如果成功会变为opensent状态

opensent：open报文已发送状态

已向邻居发送open报文，如果收到邻居的回复报文，且报文正确，则会继续发送keepalive报文，然后会转变为opencomfirm状态，如果回复的报文错误，将会发送notification报文，告知对方，发送的报文错误，然后断开连接 回到idle状态

open comfirm : open报文确认状态

如果收到邻居发来的keep alive 报文，状态会转为established 建立状态

如果收到邻居发来的notification 报文，状态会跳转为 idle 状态

establish：完全建立连接

工作过程：

建立邻居---传递路由

注：bgp只传递路由 而不产生路由，ospf isis这些在ibgp里面才是生产最优路由

bgp单区域配置

拓扑图

 需求：使用bgp实现互联 

配置：

R1:
bgp 100         //进入AS100
 router-id 1.1.1.1          //设置router-id
 peer 192.168.12.2 as-number 100    //指定邻居的IP地址与邻居所在的AS号
 

R2:
bgp 100
 router-id 2.2.2.2
 peer 192.168.12.1 as-number 100



R1:将路由表中的路由条目搬进BGP路由表发送给邻居
bgp 100
   network  192.168.1.0 24


R2:
bgp 100
   network  192.168.2.0 24

ibgp全互联

拓扑图：

 需求：实现全互联，bgp不同as号之间通信

配置：

第一步： 配置R4

R4的配置：
1）配置R4的接口IP地址
[R4]int g0/0/0
[R4-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.14.4 24
[R4-GigabitEthernet0/0/0]int lo0
[R4-LoopBack0]ip add 10.10.4.4 24
[R4-LoopBack0]quit

2）配置R4和R1的EBGP，并注入路由
[R4]bgp 100                    //打开bgp功能，进入as100
[R4-bgp]router-id 4.4.4.4       //配置router-id 
[R4-bgp]peer 192.168.14.1 as 200   //和R1建立EBGP邻居关系
[R4-bgp]network 10.10.4.0 24        //把已经存在的直连路由注入到BGP路由表


第二步： 配置R1
1）配置R1的接口IP地址
[R1]int g0/0/0
[R1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.14.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1 
[R1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.12.1 24
[R1-GigabitEthernet0/0/1]int lo0
[R1-LoopBack0]ip add 10.10.1.1 24
[R1-LoopBack0]quit

2）配置R1的ospf 
[R1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[R1-ospf-1]area 0  
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.12.0 0.0.0.255  
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.10.1.0 0.0.0.255
[R1-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
[R1-ospf-1]quit

3) 配置R1和R4建立外部邻居-EBGP邻居
[R1]bgp 200
[R1-bgp]router-id 1.1.1.1
[R1-bgp]peer 192.168.14.4  as 100

4) 配置R1和R3建立内部邻居-IBGP邻居
[R1-bgp]peer 10.10.3.3 as 200      //R1和R3建立IBGP邻居
[R1-bgp]peer 10.10.3.3 connect-interface LoopBack 0   //R1使用loopback接口和R3建立邻居
[R1-bgp]peer 10.10.3.3 next-hop-local    
//R1在给R3传递路由的时候会修改路由的下一跳地址为R1的本地地址（也就是10.10.1.1）

5）配置R1和R2建立内部邻居-IBGP邻居-为了解决路由黑洞问题
[R1-bgp]peer 10.10.2.2 as 200  
[R1-bgp]peer 10.10.2.2 connect-interface LoopBack 0
[R1-bgp]peer 10.10.2.2 next-hop-local


第三步：验证一下：
========================================================================
验证结果：
<R4>display bgp  peer     //R4和R1是好邻居
<R1>display bgp  peer     //R1和R4是好邻居

<R4>display bgp routing-table       //R4中注入了路由，并且是最优的
 Total Number of Routes: 1
      Network            NextHop        MED        LocPrf    PrefVal Path/Ogn

 *>   10.10.4.0/24       0.0.0.0         0                     0      i

<R1>display bgp routing-table    //从EBGP邻居学来的路由是最优的
 Total Number of Routes: 1
      Network            NextHop        MED        LocPrf    PrefVal Path/Ogn

 *>   10.10.4.0/24       192.168.14.4    0                     0      100i

=============================================================================

第四步： 配置R2
R2的配置：
1) 配置R2的接口IP地址：
[R2]int g0/0/0
[R2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.12.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.23.2 24
[R2-GigabitEthernet0/0/1]int lo0
[R2-LoopBack0]ip add 10.10.2.2  24
[R2-LoopBack0]quit

2）配置R2的ospf：
[R2]ospf 1 router-id 2.2.2.2
[R2-ospf-1]area 0
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.12.0 0.0.0.255  
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 192.168.23.0 0.0.0.255 
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.10.2.0 0.0.0.255
[R2-ospf-1-area-0.0.0.0]quit
[R2-ospf-1]quit

3）配置R2的BGP-R2和R1/R3分别建立IBGP邻居关系：
[R2]bgp 200
[R2-bgp]router-id 2.2.2.2
[R2-bgp]peer 10.10.1.1 as 200  
[R2-bgp]peer 10.10.1.1 connect-interface LoopBack 0
[R2-bgp]peer 10.10.3.3 as 200
[R2-bgp]peer 10.10.3.3 connect-interface LoopBack 0


第五步： 配置R3
1）配置R3的接口
[R3]int g0/0/0
[R3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.23.3  24
[R3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[R3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 192.168.35.3 24
[R3-GigabitEthernet0/0/1]int lo0
[R3-LoopBack0]ip add 10.10.3.3 24
[R3-LoopBack0]quit

2) 配置R3的OSPF
[R3]ospf 1 router-id 3.3.3.3
[R3-ospf-1]area 0
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network  192.168.23.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]network 10.10.3.0 0.0.0.255
[R3-ospf-1-area-0.0.0.0]quit

3）配置R3和R2建立IBGP邻居关系
[R3]bgp 200
[R3-bgp]router-id 3.3.3.3
[R3-bgp]peer 10.10.2.2 as 200  
[R3-bgp]peer 10.10.2.2 connect-interface LoopBack 0
[R3-bgp]peer 10.10.2.2 next-hop-local

4）配置R3和R1建立IBGP邻居关系
[R3-bgp]peer 10.10.1.1 as 200  
[R3-bgp]peer 10.10.1.1 connect-interface LoopBack 0
[R3-bgp]peer 10.10.1.1 next-hop-local

5）配置R3和R5建立EBGP邻居关系
[R3-bgp]peer 192.168.35.5 as 300


第六步： 配置R5
R5的配置：

1）配置R4的接口IP地址
[R5]int g0/0/0
[R5-GigabitEthernet0/0/0]ip add 192.168.35.5 24
[R5-GigabitEthernet0/0/0]int lo0
[R5-LoopBack0]ip add 10.10.5.5 24
[R5-LoopBack0]quit

2）配置R5和R3的EBGP，并注入路由
[R5]bgp 300
[R5-bgp]router-id 5.5.5.5
[R5-bgp]peer 192.168.35.3 as 200
[R5-bgp]network 10.10.5.0 24


第七步：验证
1）查看R1-R2-R3的ospf 邻居关系
<R1>display ospf peer brief 
<R2>display ospf peer brief 
<R3>display ospf peer brief 

2）查看R1/R2/R3/R4/R5的BGP邻居关系
<R1>display bgp peer 
<R2>display bgp peer 
<R3>display bgp peer 
<R4>display bgp peer 
<R5>display bgp peer 


3）查看R1/R2/R3/R4/R5的BGP路由表
<R1>display bgp routing-table
<R2>display bgp routing-table
<R3>display bgp routing-table
<R4>display bgp routing-table
<R5>display bgp routing-table

4）验证网络连通性
<R4>ping -a 10.10.4.4 10.10.5.5

注：

这里小主 就将命令和验证方式都放在这里了

1.bgp只会将最好的路由传递给邻居

2.为什么建议使用loopback建立邻居：loopback接口永远不会down，有一条线路完好的时候，loopback接口都可以使用

更新源机制

-当使用逻辑接口，建立IBGP时，需要考虑，更新源检查机制

-R1和R3建立IBGP邻居关系时，如果是使用loopback 接口建立邻居关系，就要告诉路由器使用loopback接口的IP地址，封装BGP报文，不然他是会用上面的接口地址进行发送，我们用loopback接口就会失败（抓包即可看到）

配置：

[R1-bgp]peer 10.10.3.3 as 200      //R1和R3建立IBGP邻居
[R1-bgp]peer 10.10.3.3 connect-interface LoopBack 0   //R1使用loopback接口和R3建立邻居

修改下一跳

BGP路由器从外部邻居-EBGP邻居哪里学来的路由，在传递给自己的内部邻居-IBGP邻居时，默认不修改下一跳地址，会保持路由的下一跳地址不变，下一跳不改变，会导致路由实效

配置：

[R1]bgp  200
[R1-bgp]peer 10.10.3.3 next-hop-local   
//R1在给R3传递路由的时候会修改路由的下一跳地址为R1的本地地址（也就是10.10.1.1）

bgp的通告原则

BGP通告原则之一 : 仅将自己最优的路由发布给邻居  

说人话：BGP路由器只会将自己认为最好的路由传递给自己的邻居

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

说人话：从外部邻居学来的路由，会传递给自己所有的邻居

BGP通告原则之三 : 通过IBGP获得的最优路由不会发布给其他的IBGP邻居 

说人话：BGP路由器从内部邻居学来的路由不会再传递自己的内部邻居                                          这叫内内不相传：也就是传说中的 IBGP水平分割  

为什么IBGP要这么搞，防止路由环路

但是我们要他互联互通，就要解决水平分割，这里介绍三种解决办法：ibgp全互联（上面介绍就是），路由反射器，路由联盟

路由反射器

反射器角色：客户机/非客户机/路由反射器rr

原理：

客户机只需要与反射器建立IBGP邻居,客户机之间不需要建立邻居，减少了邻居关系的数量，通过RR将自身学习到的路由反射给邻居，实现路由的传递；

反射器通过命令指定自己的客户弃，客户机不知道谁是反射器，只有反射器知道谁是客户机，没有指定为客户机的路由器，就是非客户机

反射器打破了水平分割的限制，让IBGP邻居之前路由可以传递，不需要改变原有拓扑结构，配置简单，较为常用

反射的原则：

RR从客户学到的路由，会反射给客户和非客户

RR从非客户学到的路由，会反射给客户

RR从EBGP邻居学到的路由，会反射给客户机和非客户机

RR从非客户机学到的路由不会在反射给非客户机，（非非不反射）

拓扑：

 配置（就相当于配置反射器不需要配置更新源检测机制，不需要修改下一跳，指定客户机即可实现全互联）：

r2上面的配置：
 peer 10.10.1.1 reflect-client    //指定R1为我的客户机
  
  备注：如果配置下面这条命令：
  peer 10.10.3.3 reflect-client    //代表指定R3为我的客户机
  如果没有配置这条命令： 代表，R3是我的非客户机

注：十分推荐，工作里用的最多的也是反射器

bgp联盟

概念：

将一个大的as号分割成多个小的as号，对外呈现的是大的as号，对内呈现的是子as号

原理：

子AS内部如超出3台路由器，依然有水平分割限制，在子AS内也可以配置路由反射器

联盟配置复杂，需要所有路由器都支持该功能，适合特别大的网络

拓扑：

 配置有点多，我把他打包成文档在文章的开头，如果有需要就自取

bgp选路

公认必遵：所有bgp设备都要认识这个属性，这些属性都在update报文，如果不存在，就会存在路由错误，例如：as-path origin next-hop

公认任意：这类属性不一定在update报文里面，可以在也可以不在，例如：local-pref（当地优先级）

可选过渡：bgp设备可以认识也可以不认识，如果不认识会接受，将会传递给邻居，例如：community（团体属性）

可选非过渡：bgp设备可以认识也可以不认识，如果认识会忽略这个属性，并且不会传递给邻居

例如：med值（开销值）

bgp选路的原则

第一个：丢弃下一跳不可达的路由

然后进行选路：

1、比较“协议首选值-pref-val”属性，数值越大越好，默认值是0，只在本设备生效，不会传递（华为设备私有的）

2、比较“本地优先级-local_pref”属性，数值越大越好，默认值是100

3、比较“as-path” 属性-as号越短越好

4、比较“起源属性”-指的是已什么方式注入进BGP协议的

5、比较“MED”属性，指的是一个路由器去往一个BGP路由网段的距离，类似cost