路由协议----BGP_路由中的bgp-优快云博客

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一、背景

1、其实相对来说路由协议中bgp要比isis协议常用的多。那么bgp又是个什么协议呢，它出现的原因是为了解决什么问题。大家之前都知道ospf，isis是IGP协议，可以通过spf算法快速收敛网络形成拓扑，但是也出现了以下问题：

1）、我要处理10万条以上的路由，那么路由器频繁使用spf算法不得崩溃

2）、常见的igp路由协议基本基于cost进行简单选路，无法满足日益发展的流量调度需求

3）、大家都使用相同的igp路由协议，容易暴露出内部的网络信息

为此，BGP应运而生。

二、什么是bgp

1、bgp（border gateway protocol）边界网关协议。bgp基于tcp协议，只要能建立tcp连接就能建立bgp，bgp是一种基于路径矢量的路由，bgp是触发式更新而非周期性更新，bgp只传递路由信息而非详细的网络拓扑信息，bgp同时具有相当丰富的选路规则适应当下的流量调度需求。

三、bgp基础

1、bgp版本

目前我们针对ipv4使用的是bgp4，针对其他网络如ipv6，则升级为mp-bgp，bgp端口号为179.

2、bgp特征

1）、运行bgp路由器我们称为bgp发言者（bgp speaker），或bgp路由器

2）、两个建立bgp会话的路由器，我们称互为对等体（peer），对等体之间交换路由表，建立对等体无需直连，分为EBGP和IBGP对等体。

注意：对等体组是一些具有相同策略的对等体的集合，且组里的单个对等体也可以配置自己的发布路由和接收路由的策略

3）、bgp是通过各式各样的路径属性来进行路由控制

4）、bgp使用的是增量更新或进行触发性更新，并不会周期性进行更新

3、bgp中的tcp连接源地址选择

1）、ibgp对等体中我们则优先使用router-id作为tcp连接源地址，这是因为ibgp中，两个bgp路由器可能有多条路径进行连接，单独1条路径故障不会影响对等体的建立。

2）、ebgp对等体中我们优先使用直连接口的ip地址作为源地址，如想使用router-id作为源地址，则需注意多跳问题（即ebgp对等体正常只允许1跳，用了router id就要2跳了，这时需多加命令peer router-id ebgp-max-hop 2 ）

4、bgp报文（5种）

1）、open：协商bgp对等体参数，建立对等体关系。在tcp连接建立之后

2）、update：发送bgp路由更新。bgp建立后有路由需要发送，或者后期路由发生变化

3）、notification：报告错误星系，中止对等体关系。bgp运行中发生错误，如前面ebgp中配置router id为tcp连接源地址而并未配置ebgp-max-hop 2命令则会出现notification

4）、keepalive：标志对等体成立，维持对等体关系。定期发送保持连接，60s为1/3hold time

5）、route-refresh：用于改变路由测罗后请求对等体重新发送路由信息，只有支持路由刷新能力的bgp设备会发送和响应此报文。路由策略发送变化后触发对等体重新通告路由

5、bgp的状态机

idle：开始准备tcp连接

connect：正在建立tcp连接

active：tcp连接建立没成功，反复尝试建立tcp连接

opensent：tcp建立成功，开始发送open包

openconfirm：参数协商成功，相互发送keepalive包

established：收到对方keepalive包，开始update通告路由信息

6、bgp路由生成（2种）

1）、network ：注入的路由必须是已经存在于ip路由表中的路由条目

2）、import-route：可以对直连路由，静态路由，ospf路由，isis路由等协议注入到bgp路由表

7、bgp通告原则（4种）

1）、只发布最优且有效的路由，*代表有效，>代表最优

2）、从ebgp对等体获取的路由，会发送给所有对等体

3）、从ibgp对等体获取的bgp路由，不会再发送给其他对等体（ibgp水平分割，避环）

4）、当一台路由器从自己的ibgp对等体学习到一条bgp路由(如192.168.1.0)时，它将不能使用该条路由或把这条路由发送给自己的ebgp对等体，除非它又从igp协议中学习到该条路由（192.168.1.0）（bgp同步原则）

四、bgp的工作原理（对等体的建立）

1、先启动bgp的一端先发起tcp连接，三次握手成功后发送open报文（router id小的会关闭本地tcp连接，只保留对方创建的tcp连接），携带参数用于建立对等体，协商完成后相互发送keepalive报文之后对等体建立成功，双方定期发生keepalive保持连接。bgp对等体建立后，bgp路由器发送bgp update报文通告给对等体（如没有可通告的路由则不会发送此报文）。

五、BGP的路径属性（常见4类10种）

1、之前我们提过常见的igp协议如ospf和isis中一般只用cost属性来控制路由选路，bgp就完美的解决了单一属性的不足，常见的bgp属性有4类10种。

公认必遵：所有bgp必须识别，且必须包含在每个update消息里。origin，as_path，next_hop

公认任意：所有bgp必须识别，且不必须包含在每个update消息里。local_preference，automic_aggregate

可选过渡：所有bgp可选择是否识别，且该属性会通告给其他对等体。aggregator，community

可选非过渡：所有bgp可选择是否识别，且该属性不会通告给其他对等体。med，cluster-list，originator-id

1）、as_path：前往目标网络的路由经过的as号列表。（包括as_seqence，as_set（一般用于执行聚合之后添加此关键字，as_set携带聚合前as路径信息），还有两种运用于bgp联邦）

作用：确保ebgp对等体之间传递无环；as号个数更少时路由更优

修改：三种方式。additive 左侧追加，dverwrite 替换新值，none清空

2）、origin：标志了路由的起源，有三种，igp（network）>ebgp>incomplete(如import-route)

3）、next_hop：用户指定到达目的网络的下一跳地址

规则（4条）：

①、bgp路由器在向ebgp对等体发布路由，会把下一跳属性设置为本地的接口地址

②、bgp路由器将本地始发路由发布ibgp对等体时，下一跳设置为本地的接口地址

③、bgp路由器在收到ebgp对等体通告的bgp路由传递给自己的ibgp对等体时，下一跳不变

④、bgp路由器在收到bgp路由时，下一跳与ebgp对等体同网段，下一跳不变

4）、local_preference：本地优先级属性（越大越优，缺省100），用于告诉as中的路由器走哪条离开本as，无法传递给ebgp对等体

5）、community：是一种路由标记，用于简化路由策略的执行，分自定义和公认团体属性

公认团体属性：Internet，no_advertise，no_export，no_export_subconfed（联邦用）

6）、med：多出口鉴别器（越小越优），用于向外部对等体指出进入本as的首选路径，只比较相邻的两个as。

7）、atomic_aggregate：路由聚合时导致路径信息丢失时自动添加

8）、aggregator：执行路由聚合的路由手动添加或自动添加

9）、prefered-value：协议首选值（越大越优），华为特有，本地有效，只影响本路由器的优选，不传递给其他bgp对等体

2、bgp路径优选（12条）依次优选

不可达路由>prefered-value大的路由（本地路由器）>local_preference值大（出as最优）>（本地始发由于学习，手动聚合>自动聚合>network>import>对等体学习）>as_path短>origin(igp,egp,incomplete)>med小(入as最优)>从ebgp学到大于igbp>next-hop值小>cluster_id短>router id小的>ip地址小的

六、BGP路由反射器

1、背景：由于ibgp中水平分割的问题，如果ibgp中的路由器没有全互联，那么就会出现有些ibgp路由器可能学习不到全局bgp路由表（如R1和R2为ebgp对等体，R2和R3、R3和R4为ibgp对等体，R2和R4非ibgp对等体，这时R4就学不到R2从R1学到的bgp路由）。全互联的话又要维护大量tcp和bgp连接。因此为了解决此问题，特意提出了bgp路由反射器

2、路由反射器有2种角色，分别为RR和client。

规则：（只反射最优路由）

①、RR从非client对等体学到的ibgp路由，会反射给所有client

②、RR从client对等体学到的ibgp路由，会反射给所有非client和该client之外的所有client

③、RR从ebgp对等体学到，发送给所有client和非client

3、RR的设定使得igbp水平分割原则失效，容易发生环路，比如多RR时。为了防环，又出现两条属性，originator_id,cluster_list。

1）、originator：作用范围是单个集群内部，标识路由器原始发起者的router id

2）、cluster_list：跨集群层级，纪录路由经过的集群路径。

注意：为什么需要这两者呢，单独一个originator不行吗？

因为originator id只能防止路由回到原始发起者，但无法检测路由是否在不同集群间循环反射

七、BGP路由控制

1、bgp路由控制一般通过路由匹配工具匹配特定路由，再通过路由测罗工具控制路由发布接收、