BGP基本概念

AS的概念

  • 自治系统（Autonomois System，AS）—— A collection of IP networks and routers under the control of one entity。在一个实体管辖下的拥有相同选路策略的IP网络。

  • BGP网络中的每个AS都被分配一个唯一的AS号，用于区分不同的AS。AS号分为2字节AS号和4字节AS号，其中2字节AS号的范围为1至65535，4字节AS号的范围为1至4294967295。支持4字节AS号的设备能够与支持2字节AS号的设备兼容。

  • 中国电信163：AS4134

  • 中国电信CN2：AS4809

  • 中国联通A网：AS9929

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路由协议的分类

  • An IGP (Interior Gateway Protocol) is atype of protocol used for exchanging routing information between routers within an autonomous system.

    (RIP OSPF IS-IS)

  • An EGP (Exterior Gateway Protocol) is a routing protocol used to exchange routing information between autonomous systems

    BGP

BGP概述

  • BGP（Border Gateway Protocol,边界网关路由协议），用于在AS之间实现路由信息的交互。

  • 使用BGP的理由：

    – BGP能够承载大批量的路由前缀。

    – 支持MPSL/VPN的应用，传递客户VPN路由。

    – 具备强大的路由策略能力，定义了丰富的路径属性。

    – 支持多协议的扩展。

BGP路径矢量特征

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BGP协议特征

  • BGP使用TCP为传输层协议，使用TCP端口号179.BGP路由器之间基于TCP建立BGP会话。BGP的对等体无需直连

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  • 运行BGP的路由器被称为BGP Speaker。两台BGP路由器需建立对等体关系（邻居关系）才能交互BGP路由。存在两种类型的BGP对等体关系——EBGP以及IBGP

  • 在BGP对等体关系建立完成之后，BGP路由器只发送增量更新或者触发更新（不会周期性更新）

  • BGP具有丰富的路径属性和强大的策略工具

  • BGP能够承载大批量的路由前缀，用于大规模的网络中

BGP报文类型

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BGP的邻居状态机

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BGP对等体（BGP Peer）

  • BGP对等体关系也被称为BGP邻居关系，两台BGP路由器需要建立BGP对等体关系，才能够交换BGP路由

  • BGP会话基于TCP建立，建立对等体关系的BGP路由器无需直连

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  • EBGP Peer (External BGP Peer)：位于不同AS的BGP路由器之间的对等体关系，同上图

  • IBGP Peer （Internal BGP Peer）：位于相同AS的BGP路由器之间的对等体关系，同上图

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中转AS中的路由黑洞问题

背景：

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ip packet：

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C、D由于并未运行BGP，因此不知道1.1.1.0的路由，遂丢弃数据包，这里就产生了路由黑洞

BGP同步规则

  • BGP同步（Synchronization）规则指出，BGP路由器不应使用通过IBGP对等体获悉的路由或将其通告给EBGP对等体，除非该路由是本地的或者又通过IGP获悉

  • 若同步规则关闭，则BGP可以将使用这样的路由，并将其通告给外部BGP对等体：从IBGP对等体那里获悉的且没有与IGP同步的路由

  • 若同步规则开启，则路由器通告IBGP对等体获悉路由后，将等待IGP将该路由传遍这个给自治系统（自己的路由表中必须存在相应的IGP路由表条目），然后再将其通告给外部对等体

中转AS中的路由黑洞问题解决办法

  • 1.IGP-BGP路由重发布

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  • 2.中转AS内部的路由器均运行BGP，且IBGP邻居全互联

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  • 3.部署MPLS解决BGP路由黑洞问题（标签查找）

IBGP水平分割原则

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因为防环，导致E无法获得路由

  • BGP的路由防环是依赖AS_PATH属性的，而AS_PATH属性仅仅在路由离开AS才会被更改，因此在AS内，IBGP路由就没有EBGP路由那样基于AS_PATH的防环能力，为了防止环路的出现，BGP路由器不会将从IBGP邻居学习过来的路由再通告给其他IBGP邻居——这就是BGP的水平分割原则

  • 由于水平分割原则存在，BGP要求AS内保证IBGP邻居关系全互联（但会给路由器代理极大的压力）

    规避方法：– 路由反射器（Route Reflector）

    ​ – 联邦（Confederation）

BGP路由通告规则

  • 当到达同一个目的地的存在多条路径时，BGP路由器只选择最优的（BEST）路由来使用（没开启负载均衡的情况下）

  • BGP只把自己使用的路由，也就是自己认为Best的路由传递给BGP对等体

  • BGP路由器从EBGP对等体获得的路由会向它所以BGP对等体通告（包括EBGP和IBGP对等体）

  • BGP路由器从IBGP对等体获知的路由不向它的IBGP对等体通告（水平分割规则，存在路由反射器的情况除外）

  • BGP路由器从IBGP对等体获知的路由是否通告给它的EBGP对等体则要视IGP和BGP同步的情况来定

  • 路由更新时，BGP设备只发送更新的BGP路由