路由交换（九）：BGP

一、BGP简介

BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是一种实现AS（Autonomous System，自治系统）之间的路由可达，并选择最佳路由的距离矢量路由协议。当前BGP使用的版本是BGP-4和MP-BGP。

• BGP采用认证和GTSM的方式，保证了网络的安全性。
• BGP提供了丰富的路由策略，能够灵活的进行路由选路。
• BGP提供了路由聚合和路由衰减功能用于防止路由振荡，有效提高了网络的稳定性。
• BGP使用TCP作为其传输层协议（端口号为179），并支持BGP与BFD联动、BGP Tracking和BGP GR，提高了网络的可靠性。

二、BGP工作原理

1、报文类型

• Open报文
  用于建立BGP对等体连接。
• Update报文
  用于在对等体之间交换路由信息。
• Notification报文
  用于中断BGP连接。
• Keepalive报文
  用于保持BGP连接。
• Route-refresh报文
  用于在改变路由策略后请求对等体重新发送路由信息。

2、BGP邻居建立

1）BGP初始状态是Idle状态，在Start事件触发下后，BGP才开始尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，并转至Connect状态。
2）在Connect状态下，等待TCP完成连接。如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，并转至OpenSent状态。如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态。
3）在OpenSent状态下，BGP等待对等体的Open报文，并对收到的Open报文中的AS号、版本号、认证码等进行检查。如果收到的Open报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，并转至OpenConfirm状态。如果发现收到的Open报文有错误，那么BGP发送Notification报文给对等体，并转至Idle状态。
4）在OpenConfirm状态下，如果收到Keepalive报文，则转至Established状态，如果收到Notification报文，则转至Idle状态。

3、BGP路径属性

1）Origin属性
Origin属性用来定义路径信息的来源，有3种类型：

• IGP
  通过network命令注入到BGP路由表的路由
• EGP
  通过EGP得到的路由信息
• Incomplete
  通过其他方式学习到的路由信息。比如BGP通过import-route命令引入的路由

2）AS_Path属性
AS_Path属性记录了某条路由从本地到目的地址所要经过的所有AS编号。在接收路由时，如果AS_Path列表中有本AS号，则不接收该路由

3）Next_Hop属性
Next_Hop属性记录了路由的下一跳信息。

• BGP Speaker在向EBGP对等体发布某条路由时，下一跳属性为本地与对端建立BGP邻居关系的接口地址。
• BGP Speaker将本地始发路由发布给IBGP对等体时，下一跳属性为本地与对端建立BGP邻居关系的接口地址。
• BGP Speaker在向IBGP对等体发布从EBGP对等体学来的路由时，不改变下一跳属性。

4）Local_Pref属性
Local_Pref属性表明路由器的BGP优先级，用于判断流量离开AS时的最佳路由。当BGP的设备通过不同的IBGP对等体得到目的地址相同但下一跳不同的多条路由时，将优先选择Local_Pref属性值较高的路由。Local_Pref属性仅在IBGP对等体之间有效，不通告给其他AS。

5）MED属性
MED属性用于判断流量进入AS时的最佳路由，当一个运行BGP的设备通过不同的EBGP对等体得到目的地址相同但下一跳不同的多条路由时，在其它条件相同的情况下，将优先选择MED值较小者作为最佳路由。MED属性仅在相邻两个AS之间传递。

6）团体属性
团体属性用于标识具有相同特征的BGP路由，团体属性分为自定义团体属性和公认团体属性

7）Cluster_List属性
路由反射器和它的客户机组成一个集群，使用AS内唯一的Cluster ID作为标识。为了防止集群间产生路由环路，路由反射器使用Cluster_List属性，记录路由经过的所有集群的Cluster ID。

8）Originator_ID属性
Originator ID由RR产生，使用的Router ID的值标识路由的始发者，用于防止集群内产生路由环路。

4、BGP选路

1）优选协议首选值（PrefVal）最高的路由。
协议首选值（PrefVal）是华为设备的私有有属性，仅在本地有效。
2）优选本地优先级（Local_Pref）最高的路由
3）依次优选手动聚合路由、自动聚合路由、network命令引入的路由、import-route命令引入的路由、从对等体学习的路由。
4）优选AS路径（AS_Path）最短的路由。
5）依次优选Origin类型为IGP、EGP、Incomplete的路由。
6）对于来自同一AS的路由，优选MED值最低的路由。
7）优选EBGP路由
8）优选到BGP下一跳IGP度量值（metric）最小的路由。
9）优选Cluster_List最短的路由。
10）优选Router ID最小的设备发布的路由。
11）优选从具有最小IP Address的对等体学来的路由。

5、路由反射器

路由反射器RR允许把从IBGP对等体学到的路由反射到其他IBGP对等体
基本概念：

• 客户机
  同路由反射器形成反射邻居关系的IBGP设备
• 非客户机
  既不是RR也不是客户机的IBGP设备。在AS内部非客户机与RR之间，以及所有的非客户机之间仍然必须建立全连接关系

路由反射器发布路由规则：

• 从非客户机学到的路由，发布给所有客户机
• 从客户机学到的路由，发布给所有非客户机和客户机
• 从EBGP对等体学到的路由，发布给所有的非客户机和客户机。

基本配置
// 配置peer-group作为RR 客户端
peer peer-group reflect-client

6、BGP联盟

联盟将一个AS划分为若干个子AS。每个子AS内部建立IBGP全连接关系，子AS之间建立联盟EBGP连接关系，但联盟外部AS仍认为联盟是一个AS。原AS号将作为每个路由器的联盟ID同时保留原IBGP属性，如Local Preference属性、MED属性和NEXT_HOP属性
基本配置：
// 配置BGP联盟ID
confederation id as-number
// 配置BGP联盟内部子AS
confederation peer-as as-number

7、路由聚合

BGP支持手动聚合和自动聚合两种方式，自动聚合对引入的BGP路由进行聚合操作，手动聚合对BGP本地路由表中的路由条目进行聚合操作。
基本配置：

• 自动聚合
  summary automatic
• 手动聚合
  aggregate ip-address netmask [ detail-suppressed ]
  其中detail-suppressed表示是否发布明细路由

来源：51CTO

作者：up4ever

链接：https://blog.51cto.com/12631595/2484961