BGP边界网关协议
概述
它是一种实现AS之间的路由可达并选择最佳路由的距离矢量协议，它能够承载大量的路由信息，支撑大规模网络
AS的概念
AS自治系统，指在同一个组织管理下，使用相同策略设备的集合，不同AS通过AS号区分，AS取值范围1 ~ 65535，其中64512 ~ 65535是私有AS号
BGP网络中的每给AS都被分配一个唯一的AS号，用于区分不同的AS
BGP使用的协议和端口号
- 使用TCP协议
- 端口号179
BGP的路由器号(Router-ID)
Router-ID用于标识BGP设备，通常以IPv4地址的形式，在BGP会话建立时发送的Open报文中携带，每个BGP设备都必须由唯一的Router ID，否则邻居之间不能建立BGP连接
BGP协议路由的特点
- 能够承载大批量的路由信息，支撑大规模网络
- ★使用TCP作为其传输层协议，提高协议可靠性
因BGP是外部路由协议，用于AS之间传递数据，对稳定性要求非常高，因此用TCP的高可靠性来保证BGP的稳定性
- 邻居之间必须逻辑上连通，并进行TCP连接
目的端口号为179，本地端口可以随意
- ★BGP邻居和IGP邻居不同，BGP邻居是指使用TCP建立连接的两端，并非与IGP同概念的直连邻居，只要TCP能够建立连接并不一定需要直连
- ★BGP只负责控制路由，数据转发依靠静态或IGP路由
- 支持子网划分
- 路由更新时，是发送更新路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽，适用于在Internet上传播大量的路由信息
- BGP是一种增强的距离矢量路由协议，从设计上避免环路的发生
- ★AS之间：BGP通过携带AS_Path信息标记途径的AS，带有本地AS号的路由将被丢弃，从而避免域间产生环路
- ★AS内部：BGP在AS内学到的路由不会再通告给AS内的BGP邻居，避免了AS内产生环路
- 提供了丰富的路由策略，能对路由实现灵活的过滤选择
- 提供了防止路由振荡的机制(路由衰减)，有效提高了Internet网络的稳定性
- 易于扩展，能够适应网络新的发展
BGP的分类
BGP由两种运行方式，分为EBGP和IBGP
EBGP
- 运行在不同AS之间的BGP称为EBGP
- 为了防止AS间产生环路
当BGP设备接收EBGP邻居发送的路由时，会将带有本地AS号的路由丢弃
IBGP
- 运行在同一个AS内部的BGP成为IBGP
- 为了防止AS内部产生环路
BGP设备不讲从IBGP邻居学到的路由通告给其他IBGP邻居，并与所由IBGP邻居建立完全连接
BGP的五种报文
Open报文
- TCP连接后的第一个报文
Updata报文
- 交换更新信息
Notification报文
- 中断连接
Keepalive报文
- 保持连接[保活]
Router-refresh报文
- 路由刷新
BGP的六种状态机
- 空闲(Idle)
初始状态，拒绝邻居发送的连接请求，只有在收到本设备start事件后，才开始尝试和其他BGP邻居进行TCP连接，并转为Connet状态 - 连接(Connet)
如TCP连接成功，就向邻居发送Open报文，并转至OpenSent状态；
如TCP连接失败，就转至Active状态，并反复尝试连接
如连接重传定时器超时。且没有收到邻居的响应，那么将继续尝试和其他邻居进行TCP连接，并停留在Connet - 活跃(Active)
如TCP连接成功，就向邻居发送Open报文，关闭连接重传定时器，并转至OpenSent状态
如TCP连接失败，就停留在Active状态
如连接重传定时器超时。且没有收到邻居的响应，那么将转至Connect状态 - Open报文发送(OpenSent)
如收到Open报文正确，就发送Keepalive报文，并转至OpenConfirm状态
如收到Open报文错误，就发送Notification报文给邻居，并转至Idle状态 - Open报文已确认(OpenConfirm)
如收到Keepalive报文，则转至Established状态
如收到Notification报文，则转至Idle状态 - 连接已建立(Established)
如收到正确的Update或Keepalive报文，就会认为对端处于正常的运行状态，将保持连接
如收到错误的Update或Keepalive报文，就发送Notification报文通知对端，并转至Idle状态
如收到Notification报文，就转至Idle状态
如收到TCP拆链通知，就断开连接，转至Idle状态
BGP的九个原则
- 从IBGP邻居获得的BGP路由，设备只发布给它的EBGP邻居
- 从EBGP邻居获得的BGP路由，设备发布给它所有EBGP和IBGP邻居
- 当存在多条到达同一目的地址的有效路由时，设备只将最优路由发布给邻居
- 路由更新时，设备只发送更新BGP路由
- 所有邻居发送的路由，设备都会接收
- 所有EBGP邻居在传递过程中下一跳改变
- 所有IBGP邻居在传递过程中下一跳不变
- 默认EBGP传递时TTL值为1
- 默认IBGP传递时TTL值为255
建立邻居的注意点
- 直连建立邻居需要注意的点
建立IBGP邻居时要下一跳可达，处于边界的IBGP邻居需要将下一跳指向自己 - 用环回口建立邻居需要注意的点
需要修改更新源，默认更新源为物理接口，需要修改为环回口 - 为什么要用环回口建立邻居
环回口稳定
BGP路径属性
当一条BGP路由被BGP路由器更新给其对等体时，这条BGP路由路由会携带多个路径属性值（path attributes）一并传递给对等体，BGP的这些路经属性，将影响BGP的路由优选，它们的存在使得BGP的路由策略能力异常强大
BGP的十二条路由优选规则
- 优选具有最大preferred-value的路由
- 优选具有最大LOCAL PREFERENCE的路由
- 优选起源于本地的路由
- 优选AS-path最短的路由
- origin(IGP>EGP>incomplete)
- 优选MED最小的路由
- 优选EBGP对等体所有通告的路由
- 优选到next-hop的IGP度量值的路由
- BGP路由负载分担
- 优选CLUSTER-LIST 最短的路由
- 优选router-id 最小的BGP对等体发来的路由
- 选优peer-ip地址最小的对等体发来的路由
技术背景
- 当BGP设备学习到去往同一目的网络的多条BGP路由时，设备将这些路由都装载到BGP路由表，并在这些条目中进行路由优选，最终决策出最优的路由，将该路由加载到全局路由表中，作为数据转发的依据
- 当存在多路径时，BGP只会将其选择出来的最优路由通告给其他对等体
- BGP定义了一系列路由优选规则，从而使得设备能够在多条路有中选择最优的路由。BGP在选择路由时严格按照先后顺序比较路由的属性，如果通过当前的属性就可以选出最优路由，BGP将不再进行后面比较
- BGP的选路规则与BGP路径属性与路由策略息息相关，它们使得BGP拥有了强大的路由操控能力
路径属性分类
公认属性
公认必遵属性—所有的BGP实现都必须都能识别，且在update报文中必须携带（AS路径、下一条next-hop、起源origin）
公认自由决定属性—所有的BGP实现都必须都能识别，单不要求必须包含在update报文中（本地优先级local preferent）
可选属性
可选传递的—设备可以不支持该属性，但即使不支持，也应当接受包含该属性的路由并传递给其他对等体（团体属性community）
可选非传递的—设备可以不支持该属性，不识别的BGP进程忽略包含这个属性的路由更新，并且不传递给其他BGP对等体(MED)
BGP选路原则
- 如果此路由的下一跳不可达，忽略路由
- preferred-value 数值越高越优先，华为私有属性，仅本地有意义
- local-preference值最高的路由优先
- 聚合路由优先非聚合路由
- 本地手动聚合路由的优先级高于本地自动聚合的路由
- 本地通过network命令引入的路由的优先级高于本地通过import-router命令引入的路由
- AS-path的长度最短的路径优先
- 比较origin属性，IGP优先EGP，EGP优先incomplete
- 选择MED较小的路由
- EBGP路由优先于IBGP
- BGP优先选择到BGP下一跳的IGP度量值最低的路径
- 当以上全部相同，则为等价路由，可以负载分担（注意：AS-path 必须一致，当负载分担时，以下3条原则无效）
- 比较cluster-list长度，短者优先
- 比较originator-id (如果没有originator-id，则用router-id比较)
- 选择数值较小的路径
- 比较对等体的IP地址，选择IP地址数值最小的路径
BGP属性选路配置 local-preference
- 根据local-preference控制选路（数值越大越优先）
- ★它为公认自由属性，用于告诉AS中 的路由，哪条路径是离开AS的首选路径
- ★local-preference属性只能在IBGP对等体间传递，不能在EBGP对等体间传递，如果EBGP对等体间收到的路由的路径属性中携带了local-preference，则会触发notification报文中，造成会话中断
- ★但是可以在AS边界路由器上使用import方向的策略来修改local-preference属性值，也就是在收到路由之后，在本地为路由赋予local-preference
【路由器】router-policy lop permit node 10 创建名为LOP 的路由策略
【路由器】apply local-preference 200 设置本地优先级为200
【路由器】quit
【路由器】bgp 100
【路由器】peer x.x.x.x router-policy lop export /import
<用户视图>reset bgp all 重启BGP
<用户视图>refreshi bgp all export/import 刷新BGP
BGP属性选路配置AS-path
★它为公认必遵属性，是前往目标网络的路由经过的AS列表
★作用：确保路由在EBGP对等体之间传递无环，另外也作为路由优选的衡量标准之一
★路由在被通告给EBGP对等体时，路由器会在该路由的AS-path中追加上本地的AS号，路由被通告给EBGP对等体时，AS-path不会发生改变
★使用router-policy修改BGP路由的AS-path
apply as-path xxx additive 在已有AS-path基础上追加xxx
apply as-path xxx overwrite 将已有AS-path值替换成下xxx
apply as-path none overwrite 清空路由 AS-path属性
【路由器】router-policy as permit node 10 创建名为as-path的路由策略
【路由器】apply as-path 123 123 123 additive 追加
【路由器】quit
【路由器】bgp 100
【路由器】peer x.x.x.x router-policy as export /import
<用户视图>reset bgp all 重启BGP
<用户视图>refreshi bgp all export/import 刷新BGP
BGP属性选路配置MED(越小越优先)
★它为可选非传递属性，是一种度量值
★一般情况下，BGP设备只是比较来自同一AS（不同对等体）的路由的MED属性值，可以通过配置命令来允许BGP比较来自不同as路由的MED属性值，执行compare
different as med 命令后，系统将比较来自不同AS中的对等体的路由的MED值
【路由器】router-policy med permit node 10 创建名为as-path的路由策略
【路由器】apply cost +500 追加
【路由器】quit
【路由器】bgp 100
【路由器】peer x.x.x.x router-policy med export /import
<用户视图>reset bgp all 重启BGP
<用户视图>refreshi bgp all export/import 刷新BGP
多网段情况下只匹配某一网段选路
origin属于公有必遵，用来定义路径信息的来源，其作用是标记一条路由时怎么成为BGP路由的，EBGP邻居之间起作用，他有三种属性
**IGP**（i ）优先级最高
**EGP**（e）优先级次之
**Incomplete**（？）优先级最低
【路由器】IP ip-prefix 1 permit 网段 子网掩码
【路由器】router-policy RP permit node 10
【路由器】if-match ip-pefix 1
【路由器】apply origin incompet
【路由器】router-policy RP permit node 20
【路由器】bgp 100
【路由器】network 网段 子网掩码
【路由器】peer IP地址 as number 345
【路由器】peer IP地址 route-policy rp export