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一、适用场景
1、企业需要连接总部与分部但总部与分部运行着不同的路由协议总部到分部有自建的专线端到端的设备支持BGP路由协议。 2、网络运营商如电信、联通、移动等各区域的ip路由表庞大若要完成区域之间的连接既不暴露某区域的网络拓扑又能减少路由表的条目只传送最优的路由。 3、中大型企业的网络区域的网络结构复杂路由表条目多使用BGP路由可给网络减负留出更的CPU计算资源与内存、缓存等资源提高处理的效率与与速率。
二、专业术语
1、BGP路由协议的产生Border Gateway ProtocolOSPF、ISIS路由协议在网络中已经广泛使用但是随着网络规模的扩大路由条目也随增加IGP协议已经无法管理大规模网络了。因此出现了AS的概念。 可以把大型网络中的不同的设备划分到不同的组自治系统AS中或者某地理范围中的网络设备都划分在一个组中那么一个组中的这些设备运行相同的路由协议。比如可以将企业总部网络划分在一个AS中企业的分部网络划分在一个AS中。不同的AS可以运行不同的路由协议。 2、iBGP与EBGP 1IBGP内部网关协议自治系统AS之内运行IGP协议 2EBGP外部网关协议自治系统AS之间运行EGP协议 3、自治系统的编号 标准编号为16位二进制2……16范围0-65535公有编号范围1-64511。私有编号范围64512-65535 扩展编号32位二进制。 4、BGP特征BGP协议本身不产生新路由不计算路由不会暴露AS内部的网络拓扑。只转发本地路由表中来自其他协议生成的路由条目即路由的搬运工。BGP协议本质上是一个重发布协议专为AS之间共享路由定制。 5、BGP的5种报文 6、BGP是基于TCP的路由协议,只要能够建立TCP就能够建立BGP。 7、BGP防环机制 1EBGP利用AS_PATH属性防环路由条目在传递的过程中将记录所经过的AS号BGP协议拒绝接受携带本地AS号的BGP路由丢弃这条路由。 2EBGP 的防环机制Next-hop下一跳属性EBGP之间通告路由的时候会修改next-hop属性把自己的的AS number前缀到as-path属性上接收方从EBGP收到路由更新后首先检查as-path属性如果发现自己的AS number就认为有环路风险直接丢弃该路由 3IBGP 的防环机制水平分割IBGP不中转路由从一个IBGP邻居处学习到的路由条目不得传递给下一个BGP邻居。 4IBGP 的防环机制Origin属性解决反射器产生的环路不接收与自己起源ID相同的路由。 5IBGP中的反射器的防环机制ORIGINATOR_ID属性用于记录到本地AS内部路由发起者的路由器IDBGP发布者将丢弃ORIGINATOR_ID中与自己路由器ID相同的路由信息。 6cluster-list属性用于防止集群之间环路。RR反射路由的时候会将自己的cluster-id默认为router-id写进cluster-list当接收这条路由发现cluster-list里面有自己的cluster-id就会拒收路由。 7IBGP中的联盟的防环通过AS Path属性防环联盟相关的属性在传出联盟时会自动被删除。 CLUSTER_LIST属性和ORIGINATOR_ID属性不是公认必遵属性只用于BGP反射里面防环。 BGP在比较Next Hop属性时,会优选去往Next Hop属性中IP地址的IGP开销最小的路由。
8、BGP建立邻居的过程及6种状态机 BGP建立邻居的过程及6种状态机三、拓扑图 四、配置过程
一采用对端物理接口的ip地址建立BGP邻居
【AR1】: sysname AR1 interface GigabitEthernet0/0/0 ip address 10.1.12.1 255.255.255.0 interface GigabitEthernet0/0/1 ip address 10.1.21.1 255.255.255.0 interface LoopBack0 ip address 1.1.1.1 255.255.255.255 router id 1.1.1.1 bgp 100 #注写错AS号时undo BGP会清除所有BGP配置 peer 10.1.12.2 as-number 100 #使用对端的物理端口建立BGP邻居 peer 10.1.21.2 as-number 100 #使用对端的物理端口建立BGP邻居
#使能BGP的iPv4地址族并进入BGP的P4地址族视图,缺省进入BGP-IPv4单播地址族视图, 将IP路由表中的路由以静态方式加入到BGP路由表中并发布给对等体可以是各种路由最终引入的是哪种协议的路由要视路由的优先级而定。 ipv4-family unicast network 1.1.1.1 255.255.255.255 network 10.1.12.0 255.255.255.0 network 10.1.21.0 255.255.255.0 peer 2.2.2.2 enable ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 10.1.12.2 ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 10.1.21.2 ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 10.1.12.2 ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 10.1.21.2
【AR2】: sysname AR2 interface GigabitEthernet0/0/0 ip address 10.1.12.2 255.255.255.0 interface GigabitEthernet0/0/1 ip address 10.1.32.1 255.255.255.0 interface GigabitEthernet0/0/2 ip address 10.1.21.2 255.255.255.0 interface GigabitEthernet2/0/0 ip address 10.1.23.1 255.255.255.0 interface LoopBack0 ip address 2.2.2.2 255.255.255.255 bgp 100 peer 10.1.12.1 as-number 100 peer 10.1.21.1 as-number 100 peer 10.1.23.3 as-number 200 peer 10.1.23.3 ebgp-max-hop 255 peer 10.1.32.3 as-number 200 peer 10.1.32.3 ebgp-max-hop 255 ipv4-family unicast network 2.2.2.2 255.255.255.255 network 10.1.12.0 255.255.255.0 network 10.1.21.0 255.255.255.0 network 10.1.23.0 255.255.255.0 network 10.1.32.0 255.255.255.0 import-route static peer 1.1.1.1 enable peer 3.3.3.3 enable peer 3.3.3.3 next-hop-local ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 10.1.12.1 ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 10.1.21.1 ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 10.1.23.2 ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 10.1.32.2
【AR3】: sysname AR3 router id 3.3.3.3 interface GigabitEthernet0/0/0 ip address 10.1.32.2 255.255.255.0 interface GigabitEthernet0/0/1 ip address 10.1.23.2 255.255.255.0 interface LoopBack0 ip address 3.3.3.3 255.255.255.255 bgp 200 peer 10.1.23.2 as-number 100 peer 10.1.23.2 ebgp-max-hop 255 peer 10.1.32.2 as-number 100 peer 10.1.32.2 ebgp-max-hop 255 ipv4-family unicast ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 10.1.23.1 ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 10.1.32.1 ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 10.1.23.1 ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 10.1.32.1
1、此时在AR1上查看BGP的邻居状态断开AR1的G0/0/1接口后查看邻居如下图
由上图可见 1到AR2的10.1.21.2这条到BGP邻居的状态为Idle空闲状态)在该状态下BGP路由器尚未建立与邻居路由器的TCP连接。 2正常连接到AR2的10.1.12.2这条到BGP邻居的状态为EstablishedBGP邻居连接已建立 Established状态下:BGP可以和对等体交换Update、Keepalive、Route-refresh报文和 Notification报文。在建立连接状态下BGP邻居之间的连接已经建立并且稳定可以交换路由信息。
2、在AR1的G0/0/1接口上执行undo shutdown后再通过抓包如下图 1当AR1的G0/0/1状态恢复正常后在AR2的G0/0/2端口上抓包查看BGP协议报文可看出是OPEN message报文建立BGP邻居的报文 2在AR1上通过display bgp peer命令可以看到2条链路都建立了BGP邻居状态是Established说明AR1与AR2已经建立BGP邻居。
3、在AR2上查看邻居状态AR2与AR1之间的iBGP邻居已经建立完成AR2与AR3之间的EBGP邻居已经建立完成如下图
4、查看邻居状态 1在AR3上查看BGP的邻居状态与AR2已经建立BGP邻居如下图
2在AR2上查看IBGP邻居状态
3在AR2上查看EBGP邻居状态
5、查看BGP路由表是空的此时我们还没有通过network与import命令引入路由到BGP对等体中
6、查看ip路由表
至此通过物理接口的ip地址建立iBGP与EBGP已经完成。
二采用环回口地址建立BGP邻居
1、采用环回口地址建立BGP邻居的好处 1提高稳定性环回接口是一种逻辑接口不受物理链路的影响只要路由器本身不故障环回接口就会一直处于UP状态。因此使用环回接口建立BGP邻居关系可以提供更高的稳定性减少因物理链路故障导致的BGP会话中断12。 2增加冗余性当存在多条路径通往对等体时使用环回接口建立BGP邻居关系可以增加冗余性。如果某条路径出现故障其他路径仍然可以通过环回接口保持BGP会话的连续性确保网络的可用性12。 3快速收敛在内部网关协议IGP路由协议或静态路由的支持下使用环回接口可以提供快速的收敛。当某条路径出现故障时IGP或静态路由可以迅速重新计算路由确保流量能够快速切换到其他路径1。 4适用于IBGP在内部BGPIBGP环境中通常使用环回接口建立邻居关系。这是因为IBGP环境底层存在IGP环回接口也会宣告到IGP中。即使其中一条物理链路故障环回接口仍然可以保持UP状态不会影响IBGP邻居关系。 5简化配置在某些情况下使用环回接口可以简化BGP配置。例如在建立EBGP邻居关系时如果直连设备使用环回接口建立连接可以减少配置的复杂性 2、使用环回口地址建立BGP邻居配置: 【AR1】: bgp 100 peer 2.2.2.2 as-number 100 peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0 #指定更新源open报文以物理源口来发送与环回口不同所以要做此指定 ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 10.1.12.2 ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 10.1.21.2 ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 10.1.12.2 ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 10.1.21.2
【AR2】 bgp 100 peer 1.1.1.1 as-number 100 peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0 peer 3.3.3.3 as-number 200 peer 3.3.3.3 ebgp-max-hop 255 peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0
ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 10.1.12.1 ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 10.1.21.1 ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 10.1.23.2 ip route-static 3.3.3.3 255.255.255.255 10.1.32.2 4display bgp peer命令查看BGP邻居的状态可以看出AR2与AR1、AR2与AR3都已经通过loopback环回接口建立了邻居关系如下图
(5)shutdown g0/0/0后再看bgp邻居依然存在因为loopback口的TCP连接依然存在所以用loopback口做bgp邻居有此优势
注使用EBGP做邻居时需要指定更新源并将TTL值指定为大于等于2默认255
【AR3】 bgp 200 peer 2.2.2.2 as-number 100 peer 2.2.2.2 ebgp-max-hop 255 peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0
ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 10.1.23.1 ip route-static 1.1.1.1 255.255.255.255 10.1.32.1 ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 10.1.23.1 ip route-static 2.2.2.2 255.255.255.255 10.1.32.1
五、验证结果
一BGP的报文类型
1、配置BGP路由协议建立BGP邻居 1配置BGP自治系统100指定邻居的的ip及AR1所在的自治系统编号100
2在AR1的接口上抓包抓包为OPEN报文如下图
2、BGP的update报文当路由条目有变化时会触发更新报文内容如下 1包含公认必遵属性ORIGIN属性、AS_PATH属性
2Update报文包含公认必遵属性NEXT_HOP等如下图
3、Keepalive报文每隔60秒发送一次通过keepaliver报文确认邻居在线与否。
4、Notification报文当出现BGP故障时通过Notification报文通知 1执行undo bgp 自治系统编号 命令取消bgp配置时y确认
2此时在AR1接口上抓包就能看到BGP路由协议的Notification报文
二在AR1上查看iBGP邻居状态正常如下图 三在AR3上查看EBGP邻居状态正常如下图 至此iBGP与EBGP的初识实验结束后续再写黑洞路由、AS_PATH属性、Local_prefrence优先级属性、MED属性、BGP路由反射器、手动路由聚合、自动路由聚合、路由控制之路由策略、策略路由traffic-policy、MPLS-VPN搭建之MP-BGP等。
