CCNP—bgp

最新推荐文章于 2023-10-09 15:41:53 发布

原创最新推荐文章于 2023-10-09 15:41:53 发布 · 405 阅读

2 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#bgp

本文详细介绍了BGP（边界网关路由协议），包括其无类别路径矢量特性、TCP传输机制、工作过程、EBGP和IBGP的区别、防环策略以及路由选择规则。BGP用于在AS之间传递路由信息，具有丰富的属性和强大的策略，其选路规则涉及Weight、本地优先级等多个参数。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

Ⅰ、什么是BGP

BGP（Border Gateway Protocol，边界网关路由协议），为无类别路径矢量路由协议，主要作用是在AS之间传递路由信息。BGP的自治系统通过AS号区分，AS号取值范围0-65535，其中1-64511为公有AS号，64512-65535是私有AS号。目前BGP有4个版本：V1、V2、V4、V4+（即MBGP）。

Ⅱ、BGP的特点

①无类别路径矢量（距离矢量的升级版，AS-BY-AS）,路径矢量信息中包含一个BGP自治系统号列表，BGP路由器不接受路径列表中包含其AS号的路由更新，是无环路的，BGP支持对BGP自治系统路径应用路由策略，BGP路由器只能将其使用的路由通告给邻接自治系统中的对等体。
②使用单播更新来发送路由信息，基于TCP179端口工作
③增量更新–仅触发无周期（因为其携带的是一个AS的路由，更新量庞大）
④具有丰富的属性来代替IGP中的度量来进行选路
⑤可以进行强大的策略
⑥默认不被用于负载均衡，通过各种选路规则仅产生一条最佳路径
⑦支持认证和聚合

Ⅲ、BGP的TCP传输

tcp–三次握手–单播–非直连建邻–前提可以ping通
EGP协议承载于igp协议之上：
1，非直连建邻时，需要设备间IP可达，通过igp来完成；
2，bgp传输的实际是igp计算所得路由

BGP使用TCP为传输层协议， TCP端口号179。BGP路由器之间建立TCP连接，这些路由器称为BGP对等体也叫BGP邻居：EBGP、 IBGP。邻居之间交换整个BGP路由表， BGP路由器只进行增量更新。BGP通告成千上万的路由，可采用TCP滑动窗口的机制。

Ⅳ，bgp的工作过程：

①igp–ip可达，建邻设备间可以通讯
②通过三次握手建立tcp会话
③收发open报文，建立邻居关系，生成邻居表
④使用update包共享本地路由信息给邻居，生成bgp表------所有本地接收以及发送的路由信息
⑤默认将bgp表中最优路径装载于路由表中；收敛完成，仅keeplive包周期保活
注：所谓的最优路径，是指bgp所认为接收到的路由，参数相比之下较好的路径，不一定是真正意义上的最优路径

Ⅴ、BGP的三张表
（1）邻居表：邻居列表 show ip bgp summary。
（2）BGP表： show ip bgp 包含了从邻居学习所有路由，以及到达目的网段的多个路径和属性。
（3）路由表：列出了到达目的网段的最佳优路径。路由器将BGP表中最佳路由提供给IP路由表

Ⅵ，EBGP和IBGP

EBGP： BGP位于不同自治系统的路由器之间，称为EBGP（不同AS设备建立的邻居关系，通过ebgp邻居学习的路由管理距离为20）。建立EBGP邻居关系，必须满足三个条件（1）EBGP之间自治系统号不同；（2）neighbor中指定的IP地址要可达；（3）定义邻居建立TCP会话。

IBGP：BGP位于同一个自治系统的路由器之间运行，用于同一个AS中交换BGP信息（同一AS设备建立的邻居关系，通过ibgp邻居学习的路由管理距离为200）。建立IBGP邻接关系，满足的条件：（1）自治系统号相同；（2）定义邻居建立TCP会话；（3）IBGP邻居可达。
区别：
（1）EBGP—外部边界网关协议主要作用是在不同的自治系统间交换路由信息。
IBGP—内部边界网关协议主要作用是在一个自治系统内部交互路由信息。
（2）EBGP一般情况下都要求EBGP邻居之间存在物理连接，
IBGP不需要IBGP邻居之间必须有物理连接（非直连建邻），只需要逻辑连接即可(IGP通告路由)。
（3）从EBGP邻居学到的路由通告给IBGP和EBGP；
从IBGP邻居学到的路由，是否通告给自己EBGP邻居，要根据AS内的BGP和IGP路由表是否同步而定，但不会再通告给IBGP邻居（水平分割，防止环路
（4）EBGP防止环路通过AS_PATH属性来实现。
IBGP和EBGP使用的BGP属性不同，例如IBGP可以传递LOCAL_PREF（本地优先级属性），而EBGP不行。

Ⅶ、BGP防环–水平分割
【1】EBGP水平分割----防止EBGP邻居间的环路；
在BGP协议的属性中存在一个AS-pash属性—记录经过的每一个AS号；
接收到的路由条目中，若存在本地的AS号将拒绝接收

【2】IBGP水平分割；
基于AS-BY-AS规则，一条路由在一个AS内部传递时，默认属性无变化；
IBGP水平分割规则----从一台IBGP邻居处学习到的路由不得传递给另一个IBGP邻居；
注：该规则迫使全网所有BGP设备间均需要进行邻居关系建立配置；配置量几何增长；
可以使用联邦和路由反射器来打破；

路由反射器—RR（路由器反射器-中心设备）、客户端、非客户端
RR与客户端、非客户端必须是IBGP邻居关系，构建一个簇（组）；
在一个簇中RR有且仅有一台，客户端至少存在一台；
RR仅反射路由给自己的IBGP邻居；
规则：
1、RR从EBGP邻居处学习到的路由，传递给客户端、非客户端、EBGP邻居；
2、RR从客户端学习到路由，传输给本地的其他客户端、非客户端、EBGP邻居；
3、RR从非客户端学习到的路由，传输给本地的其他客户端、EBGP邻居，不传输给其他的非客户端；
切记：RR只能反射本地优的路由条目；

r3(config)#router bgp 2
r3(config-router)#neighbor 4.4.4.4 route-reflector-client 

4.4.4.4成为本地的客户端，同时本地成为RR；

切记：一旦一台设备成为RR或者客户端；在模拟器上配置 next-hop-self 是生效的；当在真机设备将无效；只能使用route-map来取代

r2(config)#route-map ww permit 10
r2(config-route-map)#set ip next-hop peer-address 
r2(config-route-map)#exit
r2(config)#router bgp 64512
r2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 route-map ww out 
r2(config-router)#end
r2#clear ip bgp * soft

联邦 —在一个真实的AS内部构建多个虚拟的小AS；
对于其他的大AS来说，只能看到大AS号；
小AS建议使用私有的AS编号；
小AS间构建—联邦内的EBGP邻居关系；这种关系间路由条目可以传递，但不修改属性，学习的路由管理距离为200；
配置：
【1】启动及所有的配置均基于小AS编号进行
【2】联邦内所有设备声明自己的大AS号

r2(config)#router bgp 64512
r2(config-router)#bgp confederation identifier 2

【3】小AS间互指peer–配置点为联邦内的EBGP邻居关系设备

 r3(config-router)#bgp confederation peers 64513   对端的小AS号

总结：在实际的使用中，建议反射器和联邦技术结合使用；

Ⅷ，bgp的路由黑洞

因为BGP协议可以非直连建邻，这样在一个AS内部就允许出现不运行BGP协议的路由；
导致BGP可以邻居间正常传递路由，实现控制层面可达，但数据层面在未运行BGP协议的设备上不可达；
解决方案：
1）物理链路全连–所有BGP设备间直连，不能非直连建邻；
2）邻居关系全连–所有设备运行BGP；
3）将BGP路由条目重发布到IGP；（LAB）
4）最佳方案—MPLS-多协议标签交换；

Ⅸ，BGP配置

BGP建立邻居关系 ----因为单播建邻，故建立邻居关系和宣告路由是分开进行；

r1(config)#router bgp 1  启动协议时携带真实的AS号，无多进程概念
r1(config-router)#bgp router-id 1.1.1.1  配置RID---手工--环回接口--物理接口

1）直连的EBGP邻居关系建立

r1(config-router)#neighbor 12.1.1.2 remote-as 2  
                  邻居的IP地址及所在的AS

2）IBGP邻居关系建立；实际网络中，IBGP邻居间一般存在多条路径，使用环回接口地址作为源、目标地址来建立邻居关系，可以同时基于多条路径传输，且邻居关系更稳定

r2(config)#router bgp 2 
r2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 remote-as 2
一旦将目标地址修改为对端环回接口，本地也需要将源地址修改本地的环回接口
r2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 update-source loopback 0

3）EBGP邻居间存在多条链路时，为同时使用这些链路，建议使用环回接口作为源/目IP地址建立邻居关系
{1}IP可达问题—常使用静态

r4(config)#ip route 5.5.5.0 255.255.255.0 45.1.1.2
r4(config)#ip route 5.5.5.0 255.255.255.0 54.1.1.2

{2}建立BGP邻居关系

r4(config-router)#neighbor 5.5.5.5 remote-as 3
r4(config-router)#neighbor 5.5.5.5 update-source loopback 0

{3}默认IBGP邻居间数据包TTL=255，EBGP邻居间TTL=1；
故一旦使用环回地址建立EBGP邻居关系，那么必须修改TTL值；

r4(config-router)#neighbor 5.5.5.5 ebgp-multihop ?
  <1-255>  maximum hop count
  <cr>     255

建邻配置完成后，邻居间通过三次握手建立TCP会话；

r1#show tcp brief 
TCB       Local Address           Foreign Address        (state)
6427FFF0  12.1.1.1.179            12.1.1.2.36113         ESTAB
两端均为向另一端发起TCP会话建立请求，但将随机断开一条；

TCP会话建立后，BGP协议将发出open报文，建立BGP的邻居关系；生成邻居表：

r1#show ip bgp neighbors  查看邻居表，该表过大，不易查看

r1#show ip bgp summary 查看关系汇总信息
BGP router identifier 1.1.1.1, local AS number 1
BGP table version is 1, main routing table version 1

Neighbor        V    AS MsgRcvd MsgSent   TblVer  InQ OutQ Up/Down  State/PfxRcd
12.1.1.2         4     2       8       8       1    0    0 00:04:19        0
状态处的阿拉伯数字标识从该邻居处学习到的路由条目数量；
此处若为数字也同时标识已经建立了邻居关系；

bgp的宣告：

r1(config)#router bgp 1 
r1(config-router)#network 1.1.1.0 mask 255.255.255.0

切记：BGP协议只能逐条宣告本地路由表中的内容（不关注条目的产生方式）；宣告时必须和表中的记录完全一致；

一旦进行了路由条目的宣告，本地就生成BGP表；–本地收发到的所有路由条目，基于update发送；

r1#show ip bgp 查看BGP表
BGP table version is 2, local router ID is 1.1.1.1
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
              r RIB-failure, S Stale
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete

      Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*>    1.1.1.0/24         0.0.0.0                  0         32768 i
状态 目标网络号                    各种属性

‘*‘标识条目可用----可以加表–路由表

不可用的情况----*被r取代 ----不装载—本地路由表中已经通过其他更好的方式获取路由
*被s取代 ----抑制–人为的策略限制条目的传递

‘>’标识条目优秀-----可以加表，可以传递—可以加载路由表，可以传递给邻居优秀的条件：
1、同步问题—本地IGP已经学习到了该BGP路由才能优
该规则的目的在于避免路由黑洞，当条件苛刻；故在IOS版本12.2（8）T以上默认关闭；

  r3(config)#router bgp 2  r3(config-router)#no synchronization

2、下一跳可达问题；因为AS-BY-AS，条目在传递给IBGP邻居时，属性默认不变，故从IBGP邻居学习到的路由，下一跳不变；当路由传递给EBGP邻居时，下一跳自动修改为本地；

r2(config)#router bgp 2  r2(config-router)#neighbor 3.3.3.3 next-hop-self  

将路由传递给邻居3.3.3.3时，修改属性中的下一跳地址为本地

使用字母i标识通过IBGP邻居学习的路由;
注：条目必须优并且可用才能加表；仅优即可传递，前提为不能被S抑制；

注意：1、在BGP协议中宣告路由条目时，将携带本地到达这些目标地址的度量值，便于其他AS设备判定本地AS中那台EBGP邻居更靠近目标；
2、若通过一个IBGP邻居学习到的路由中存在度量值，那么再传递给本地的EBGP邻居，将度量清0；
总结：建议所有存在EBGP邻居的设备，均分别宣告本AS的路由，来方便其他AS对本AS的选路；

Ⅹ BGP的属性–各种参数，存在排序；修改属性可以直接干涉BGP的选路

【1】Weight
Cisco私有属性，不传播，本地优先级32768，邻居为0 ，数值越大越优
全局修改，范围 0-65535

r4(config)#router bgp 2
r4(config-router)#neighbor 3.3.3.3 weight 1    
r4(config-router)#end
r4#clear ip bgp * soft

本地所有从3.3.3.3学习的路由，权重值修改为1；

负载分担：基于不同的目标选择不同的最佳路径；

r4(config)#ip prefix-list w permit 2.2.2.0/24  定制前缀列表
r4(config)#route-map w permit 10               定制route-map
r4(config-route-map)#match ip address  prefix-list w        
r4(config-route-map)#set weight 1              修改权重值
r4(config-route-map)#exit
r4(config)#route-map w permit 20               做空表
r4(config-route-map)#exit
r4(config)#router bgp 2
r4(config-router)#neighbor 3.3.3.3  route-map w in
r4(config-router)#end
r4#clear ip bgp * soft     软重启
注：调用时只能在本地的控制层面入向，因为该属性不传播；

【2】本地优先级

公有属性，最常用于干涉IBGP邻居关系选路；
传播范围： IBGP邻居关系间
默认值：100
范围：0-255

全局修改：

r3(config-router)#bgp default  local-preference 101
r3(config-router)#end
r3#clear ip bgp * soft 
本地发送给所有IBGP邻居的路由，优先级均修改为101；

负载分担：基于部分的路由进行修改，可以在控制层面流量的入或出接口上修改；

但必须为IBGP邻居关系；

r4(config)#ip prefix-list l permit 2.2.2.0/24  前缀列表抓取流量
r4(config)#route-map l permit 10     
r4(config-route-map)#match ip addres   prefix-list  l
r4(config-route-map)#set local-preference  101
r4(config-route-map)#exit
r4(config)#route-map l permit 20
r4(config-route-map)#exit
r4(config)#router bgp 2
r4(config-router)#neighbor 3.3.3.3  route-map l in 
r4(config-router)#end
r4#clear ip bgp * soft

【3】优选本地下一跳
在这里插入图片描述

【4】AS-PASH 条目在传递过程中记录经过的AS编号；优选经过数量最少的路径；AS的增加只能在EBGP邻居关系间进行；管理员可以策略在EBGP邻居关系间增加AS的数量，不能减少；虽然只能在EBGP邻居关系间修改，当依然可以干涉到IBGP关系下的选路；由于只能增加，故修改A路径，优选B路径；

r1(config)#ip prefix-list as permit 2.2.2.0/24
r1(config)#route-map as permit 10
r1(config-route-map)#match  ip address prefix-list as
r1(config-route-map)#set as-path prepend 3 4 5 
r1(config-route-map)#exit
r1(config)#route-map as permit 20
r1(config-route-map)#exit
r1(config)#router bgp 2 
r1(config-router)#neighbor 12.1.1.2 route-map as in 
r1(config-router)#end
r1#clear ip bgp * soft

注：只能在EBGP邻居间的控制层面干涉选路；

入向调用—3 4 5 x，X为真实经过过的编号

出向调用—X 3 4 5 ; 最前端AS为最新经过的编号；

注：AS-pash属性还用于EBGP水平分割，若人为添加的AS号，在网络的后方真实存在，那么这些路由将无法进入这些AS；可以重复添加已经经过的AS号；或者添加私有的AS号；

r1(config)#route-map as permit 10
r1(config-route-map)#set as-path prepend 1 1 1

【5】起源属性

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

所谓起源属性，及条目是通过什么方式进入到BGP协议来的；
使用 i 标识network --管理员宣告条目
使用 e 标识通过早期的EGP协议学习后，重发布到BGP来的
使用？标识通过IGP学习，重发布到BGP协议
规则：i优于e优于？

r1(config)#ip prefix-list o permit 2.2.2.0/24
r1(config)#route-map o permit 10
r1(config-route-map)#match ip address prefix-list o
r1(config-route-map)#set origin egp 2     修改为e，数字为对端邻居所在AS编号
r1(config-route-map)#exit
r1(config)#route-map o permit 20
r1(config-route-map)#exit
r1(config)#router bgp 2 
r1(config-router)#neighbor 4.4.4.4 route-map o out 
r1(config-router)#end 
r1#clear ip bgp * soft

【6】MDE–多出口鉴别属性–度量值

BGP协议不存在度量值，当管理员可以人为去赋值，来干涉选路；
可用于干涉EBGP/IBGP邻居下的选路，当最常用于干涉EBGP邻居间的选路；
例：AS1干涉AS2对AS1的选路

r2(config)#ip prefix-list med permit
2.2.2.0/24   
r2(config)#route-map med permit 10
r2(config-route-map)#match ip address  prefix-list med
r2(config-route-map)#set metric 1
r2(config-route-map)#exit
r2(config)#route-map med permit 20
r2(config-route-map)#exit
r2(config)#router bgp 1 
r2(config-router)#neighbor 12.1.1.1
route-map med out 
r2(config-router)#end
r2#clear ip bgp * soft

使用扩展ping来进行检测：

r2#ping 
Protocol [ip]:     
Target IP address: 4.4.4.4
Repeat count [5]: 
Datagram size [100]: 
Timeout in seconds [2]: 
Extended commands [n]: y
Source address or interface: 2.2.2.2
Type of service [0]: 
Set DF bit in IP header? [no]: 
Validate reply data? [no]: 
Data pattern [0xABCD]: 
Loose, Strict, Record, Timestamp,
Verbose[none]: r

11.BGP选路规则

比较前提–同步被关闭、下一跳可达；均可优

1、首先比较weight 大优–不传递，Cisco私有 EBGP/IBGP

2、比较本地优先级，默认100；仅IBGP邻居传递，大优 IBGP

3、优选本地下一跳

4、比较as-pash，经过的AS数量少优，EBGP邻居可增添 EBGP/IBGP

5、起源码最小 i-igp=0 e-egp=1 ？-incomplete=2 EBGP/IBGP

6、MED值最小 EBGP/IBGP

7、普通的EBGP邻居优于联邦内EBGP邻居优于IBGP邻居

8、优选最近的IGP邻居（IGP度量小）

9、优选最先建立EBGP邻居

10、最小BGP邻居的RID

11、优选最小的RR list 列表

12、若收到到达同一目的地两条均可优的EBGP路由，可以人为实现负载均衡

r2(config)#router bgp 1
r2(config-router)#maximum-paths 2