BGP協(xié)議原理與配置ppt課件

1、BGP協(xié)議原理與配置,V1.1 數(shù)據(jù)用服部,學(xué)習(xí)目標(biāo),了解 BGP 基本概念 理解 BGP協(xié)議的建鏈過程 理解 BGP 的常用屬性 掌握基本 BGP配置,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第一章 BGP基本原理 第二章 BGP常用屬性 第三章 BGP典型配置,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第一章 BGP基本原理 第一節(jié) BGP概念 第二節(jié) BGP報文及連接狀態(tài) 第三節(jié) BGP通告原則,BGP： Border Gateway Protocol 邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議， 定義于RFC1771。該協(xié)議用于創(chuàng)自治系統(tǒng)（Autonomous Systems）之間無環(huán)路域間路由,BGP,B,BGP,AS65500,AS65250,BGP,AS64500,AS

2、65000,D,E,F,C,B,A,BGP概述,BGP概述,域內(nèi)路由: RIP/OSPF/ISIS，在AS內(nèi)發(fā)現(xiàn)路由 域間路由協(xié)議，在AS之間傳遞路由信息 通用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，當(dāng)前版本： BGPv4（RFC1771） 自治系統(tǒng)的編號范圍是165535，其中164511是注冊的因特網(wǎng)編號，6451265535是專用網(wǎng)絡(luò)編號,AS100 ISIS,AS200 OSPF,AS300 RIP,BGP,BGP,BGP 是一種增強型距離矢量（Distance Vector）路由協(xié)議 傳輸協(xié)議： TCP，端口號： 179 支持CIDR（無類別域間選路） 路由更新只發(fā)送增量路由 具有豐富的路由過濾和路由策略配置,B

3、GP的特征,兩臺路由器為交換 BGP 路由信息，建立 TCP 連接之后，它們之間的關(guān)系就是對等關(guān)系或鄰居關(guān)系 BGP鄰居分為：IBGP和EBGP,AS 65000,Neighbors,AS 65500,Neighbors,B,C,A,對等體Peer,AS 65000,AS 65001,鄰居處于不同的自治域AS 鄰居之間一般直接連接,EBGP Neighbors,IBGP Neighbors,EBGPExternal BGP,B,C,A,IBGP鄰居處于同一個 AS 內(nèi)部 IBGP鄰居之間可以不直連,IBGP Neighbors,AS 65000,AS 65500,Neighbors,IBGPI

4、nternal BGP(1,B,C,A,IBGPInternal BGP(2,在對等體之間可以通過多個非 BGP 路由器連接起來 BGP的信息可以通過非BGP的拓?fù)溥M行傳遞,AS100,IBGP,OSPF,OSPF,OSPF,R1 loopback 201.7.108.2/32,R2 loopback 201.7.108.1/32,EBGP,EBGP,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第一章 BGP基本原理 第一節(jié) BGP概念 第二節(jié) BGP報文及連接狀態(tài) 第三節(jié) BGP通告原則,BGP消息類型,BGP 使用四種類型的消息: OPEN 用于建立 BGP 連接 KEEPALIVE 用于保持BGP連接 UPDATE 發(fā)送

5、 BGP 路由更新或撤消 NOTIFICATION BGP差錯提示信息,OPEN Message,版本號：在對等體之間協(xié)商都雙方支持的最高版本號 AS號：本BGP路由器的AS號碼，占2字節(jié) 保持時間：雙方協(xié)商后取2者的較小值 BGP標(biāo)識：表示發(fā)送者的ROUTER ID 可選參數(shù)：如密碼認(rèn)證，能力協(xié)商等,OPEN 消息用于BGP 連接的建立，它包含以下內(nèi)容,AS100,AS200,OPEN,OPEN,ROUTER-ID 的選擇和配置 路由器會選擇當(dāng)前接口中接口地址最小的地址，環(huán)回接口優(yōu)先。ROUTER-ID通過命令bgp router-id 進行配置，當(dāng)兩個路由器的ROUTER ID 相同時，鄰

6、居是無法建鏈。 HOLD TIME保持時間的協(xié)商，KEEPALIVE?；顣r間的計算 HOLD TIME時間取雙方的最小值， KEEPALIVE時間按照協(xié)商后的HOLD TIME時間乘以本地配置的KEEPALIVE /HOLD TIME的比率（最大1/3）。 當(dāng)OPEN報文中出現(xiàn)錯誤時會觸發(fā)發(fā)送差錯通告消息同時觸發(fā)鄰居斷鏈,OPEN Message 需要注意的問題,BGP KEEPALIVE Message,AS100,AS200,KEEPALIVES,發(fā)送周期：缺省為30秒（對等體之間發(fā)送） 保持時間(Hold time)，一般為90秒 每次從鄰居處接收到Keepalive 報文將重置hold

7、 time定時器；如果hold time定時器超時，peer就認(rèn)為對等體down掉。 在建立 BGP 連接時，雙方協(xié)商保持時間的時候?qū)∽畹椭?BGP,KEEPALIVE 消息用于保持BGP 連接，其長度是 19 個字節(jié),配置鄰居的KEEPALIVE TIME 和 HOLD TIME后必須觸發(fā)鄰居重新建鏈，新的配置才會生效。 通過命令show ip bgp neighour keepalive X.X.X.X 可以查看指定鄰居KEEPALIVE消息的收發(fā)情況,包含收發(fā)keepalive的時間間隔統(tǒng)計信息，最大的時間間隔等；只有通過reset 重置鄰居才會將鄰居keepalive消息計數(shù)清空,

8、KEEPALIVE Message 需要注意的問題,UPDATE Message更新消息,相同屬性的路由才能在一個Update消息中更新出去 Update也用于撤消那些“不可達(dá)路由”(Unreachable Routes) 如果路由穩(wěn)定，將不會發(fā)送“更新消息”(Update) 更新可以只是針對路由條目的屬性更新 更新包具有Keepalive報文的功效，使Holdtime定時器復(fù)位,AS100,AS200,12.0.0.0/8 13.0.0.0/8,14.0.0.0/8 15.0.0.0/8,Route updates 12.0.0.0/8 13.0.0.0/8,Withdrawn routes

9、 15.0.0.0/8,當(dāng)update報文中出現(xiàn)錯誤時會觸發(fā)發(fā)送差錯通告消息同時觸發(fā)鄰居斷鏈。 對于 從IBGP學(xué)習(xí)的路由，LOCAL_PREF屬性是公認(rèn)必遵的屬性，如果路由沒有攜帶該屬性做無效路由處理,UPDATE Message 需要注意的問題,NOTIFICATION Message差錯通告消息,AS100,AS200,NOTIFICATION Authentication failure,當(dāng)檢測到有錯誤發(fā)生時，將會發(fā)送“通告消息” （Notification message） “通告消息” (Notification message)將會關(guān)閉 BGP 會話 可能出現(xiàn)的錯誤信息包括：驗證

10、失敗，路由回路，等等,BGP 差錯通告消息中攜帶的錯誤碼和錯誤子碼是定位鄰居斷鏈原因的重要信息。 鄰居會將觸發(fā)最后一次狀態(tài)由ESTABLISH狀態(tài)切換到IDLE狀態(tài)的錯誤碼和錯誤子碼記錄下來?？梢酝ㄟ^命令show ip bgp neighbor X.X.X.X命令查看該信息,NOTIFICATION Message需要注意的問題,Connections established 2 last error code is 4 Last reset 2w4d, reset due to Peer timeout Local host: 222.60.11.11, Local port: 179 Fo

11、reign host: 222.60.11.12, Foreign port: 1024,空閑（Idle） 連接（Connect） 行動（Active） OPEN發(fā)送（Open sent） OPEN證實（Open confirm） 已建立（Established,BGP鄰居的各個連接狀態(tài),BGP連接狀態(tài)轉(zhuǎn)換,Active,Open-sent,Open-confirm,Established,Idle,Connect,Connect-Retry 定時器超時,TCP 連接失敗,Connect-Retry 定時器超時,Start,Others,TCP 連接失敗,Error,Error,Error,K

12、eepAlive 定時器超時,收到KeepAlive報文,1. KeepAlive定時器超時 2. 收到Update報文 3. 收到KeepAlive報文,收到OPEN報文,TCP 連接建立,TCP 連接建立,Others,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第一章 BGP基本原理 第一節(jié) BGP概念 第二節(jié) BGP報文及連接狀態(tài) 第三節(jié) BGP通告原則,BGP路由通告原則,多條路徑時，BGP Speaker只選最優(yōu)的給自己使用（負(fù)載均衡和FRR除外） BGP Speaker只把自己使用的路由（最優(yōu)路由）通告給相鄰體； BGP Speaker從EBGP獲得的路由會向它所有BGP相鄰體通告（包括EBGP和IBGP）； B

13、GP Speaker從IBGP獲得的路由不向它的IBGP相鄰體通告（反射器除外）； BGP Speaker從IBGP獲得的路由是否通告給它的EBGP相鄰體要依IGP和BGP同步的情況來決定； 當(dāng)收到對端的refresh報文并且本端鄰居支持refresh能力 BGP Speaker將把自己所有BGP路由通告給對等體； GR過程中主備倒換方在GR結(jié)束時BGP Speaker會將把自己所有BGP路由通告給對等體,BGP同步,因為IBGP之間可能非直接連接，這樣非BGP路由器參與對BGP路由條目的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)，需要IGP路由器也有相關(guān)BGP路由。 從IBGP鄰居學(xué)習(xí)到的路由，必須在IGP中存在才能通告給

14、EBGP鄰居，這就是BGP與IGP的同步。該功能缺省生效，一般需手動關(guān)閉,IBGP,EBGP,EBGP,AS100,AS200,AS300,A,B,C,E,F,10.1.1.1/24,D,BGP路由通告方式一 Network命令,18.0.0.1/8,RTB,AS200,OSPF,RTB(config)#router bgp 200 RTB(config-router-bgp)#network 18.0.0.0 mask 255.0.0.0,OSPF發(fā)現(xiàn)路由18.0.0.1/8。 如何把IGP(OSPF)發(fā)現(xiàn)的路由 通告到RTB的BGP路由表中,BGP路由通告方式二 路由聚合,18.0.0.1

15、/8,RTB,AS200,OSPF,OSPF發(fā)現(xiàn)路由18.0.0.1/8。 如何把IGP(OSPF)發(fā)現(xiàn)的路由 通告到RTB的BGP路由表中,RTB(config)#router bgp 200 RTB(config-router-bgp)#aggregate-address 18.0.0.0 255.0.0.0 count summary-only,BGP路由通告方式三 路由重分布,RTB (config) # router bgp 200 RTB (config-router-bgp) # redistribute ospf-int,OSPF發(fā)現(xiàn)路由18.0.0.1/8。 如何把IGP(O

16、SPF)發(fā)現(xiàn)的路由 通告到RTB的BGP路由表中,18.0.0.1/8,RTB,AS200,OSPF,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第二章 BGP常用屬性 第一節(jié) 屬性概述 第二節(jié) 常用屬性,BGP路徑屬性(Path Attributes,BGP屬性描述了BGP路由的特征 BGP屬性(BGP Attributes)是一系列的參數(shù) BGP屬性是包括在BGP UPDATE消息中發(fā)送的 BGP屬性用于BGP路由過濾和路由決策過程 BGP屬性分“公認(rèn)” (Well-known)與 “可選”(Optional,HQ,BGP公認(rèn)屬性：所有BGP路由器必須識別的屬性 BGP公認(rèn)屬性分“公認(rèn)必遵”和“公認(rèn)自決”兩種類型 “公認(rèn)必

17、遵” 屬性：必須出現(xiàn)在所有的更新消息(Update message)里面 “公認(rèn)自決” 屬性：可以出現(xiàn)在更新消息(Update message)中，也可以不出現(xiàn),公認(rèn)” 屬性Well-known Attributes,BGP 可選屬性：BGP路由器可以支持或不支持的屬性 BGP 可選屬性還分“可選過渡”(Transitive)與 “可選非過渡” (Nontransitive)兩種類型 “可選過渡” 屬性：如果被認(rèn)可，將被標(biāo)志成 “全部的”，然后傳送出去；如果不被認(rèn)可，將被標(biāo)志成 “局部的”，然后傳送出去 “可選非傳遞的” 屬性：如果被認(rèn)可，則自我處理不傳遞給鄰居；如果不被認(rèn)可，做丟棄處理,可選

18、” 屬性O(shè)ptional Attributes,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第二章 BGP常用屬性 第一節(jié) 屬性概述 第二節(jié) 常用屬性,公認(rèn)必遵屬性： AS路徑 AS-path 下一跳 Next-hop 路由起源 Origin 公認(rèn)自決屬性： 本地優(yōu)先級 Local preference 可選過渡屬性： 團體串 Community 可選非過渡屬性： 多出口識別 Multi-exit-discriminator (MED,BGP常用屬性,AS路徑屬性 AS_Path Attribute,AS_Path 是一種強制性屬性 它跟蹤記錄了路由包所經(jīng)過的AS 每經(jīng)過一個AS ，該AS號碼被放置在AS_Path字段的最前面

19、 AS_Path 用來防止路由環(huán)路的出現(xiàn) AS 號碼由 InterNIC 進行管理 私有的 AS 號碼范圍為：64512 65535 私有 AS 號碼在 Internet 中必須被過濾掉,AS100 130.1.0.0/16,AS200,AS300,130.1.0.0/16 AS:100,130.1.0.0/16 AS:200 100,AS_Path 由 BGP 自動更新 AS_Path 用于 BGP 進行路由選擇 有著最短 AS_Path 的路徑將被優(yōu)先被選擇 AS_Path 可以被修改（增大,AS100 130.1.0.0/16,AS200,AS300,130.1.0.0/16 AS:10

20、0,130.1.0.0/16 AS:200 100,AS400,130.1.0.0/16 AS:400 100 100,130.1.0.0/16 AS:100 100,R1,R2,R3,R4,R5,R6,示例: R4 將選擇 AS200 作為穿越的路徑,AS路徑用于路由選擇,下一跳” 屬性標(biāo)明了該路由下一跳的 IP 地址，一般是BGP鄰居的Loopback地址 “下一跳” 屬性由 EBGP 或 IBGP 產(chǎn)生 EBGP路由在AS內(nèi)傳遞時，缺省情況下，下一跳不變 IBGP 對等體必須有到 EBGP 下一跳地址的路由，否則該路由無效 BGP路由的下一跳地址一般需要通過遞歸查找，在IGP中找到鄰近路

21、由器的下一跳地址,下一跳屬性 Next-Hop Attribute,下一跳屬性 Next-Hop Attribute,Router A 以EBGP的方式將網(wǎng)絡(luò) 172.16.0.0 通告給 Router B, 下一跳就是 10.10.10.3 Router B以IBGP的方式將網(wǎng)絡(luò) 172.16.0.0 通告給 Router C, 仍然保持著 10.10.10.3 作為下一跳地址,AS 64500,172.20.0.0,172.16.0.0,AS 65000,10.10.10.1,10.10.10.3,172.20.10.1,172.20.10.2,B,C,A,IBGP 對等體可能沒有到EBG

22、P 的下一跳地址的路由 這種情況下，需要IBGP鄰居修改 Next-hop 屬性為本地地址,AS100 130.1.0.0/16,AS200,AS300,ip address 201.1.100.1 255.255.255.0,130.1.0.0/16 Next-hop: 201.1.100.1,R1,R2,R4,R5,130.1.0.0/16 Next-hop: 100.1.1.1,IBGP,R3,修改下一跳,本地優(yōu)先權(quán)被用于BGP路由決策 在BGP的路由決策過程中，本地優(yōu)先權(quán)有著最高的級別 本地優(yōu)先權(quán)由IBGP在本地AS內(nèi)進行傳遞 本地優(yōu)先權(quán)數(shù)值上越大，則優(yōu)先級越高 本地優(yōu)先權(quán)默認(rèn)值為10

23、0,本地優(yōu)先權(quán)Local Preference Attribute,使用本地優(yōu)先權(quán)(1,R2 and R3 都可以訪問到 AS400 從R2 and R3 的AS_Path的長度都是一樣的 這時，就可以利用本地參考值(Local Preference)來打破平局,使用本地優(yōu)先權(quán)(2,路由起源屬性O(shè)rigin Attribute,IGP (i) 使用Network命令通告的路由，這些路由肯定存在于IGP中 EGP (e) 從EGP分發(fā)(Redistribute)而來，目前EGP協(xié)議基本消失了 Incomplete (?) 從IGP 或靜態(tài)路由重分布(Redistribute)而來 在BGP選擇最

24、佳路由時，路由起源為i的優(yōu)先；次子為EGP，最后是Incomplete,BGP最佳路由選擇,優(yōu)選下一跳可達(dá)的路由，如下一跳無效，該路由忽略； 優(yōu)選本地優(yōu)先級（Local-preference）最大的路由； 優(yōu)選本地產(chǎn)生的路由，聚合BGP路由優(yōu)于其他的BGP路由； 如果本地優(yōu)先級相同，優(yōu)選具有最短AS路徑（AS-PATH）的路由； 如果AS路徑長度還相同，優(yōu)選具有最低起源類型(Orign)的路由； 起源類型相同優(yōu)選最低MED 的路由； 相同的MED值，外部優(yōu)于內(nèi)部（EBGPIBGP）； 如果以上都一樣，優(yōu)選可以通過最近相鄰體到達(dá)的路由（IGP的Metric最小）； 內(nèi)部路徑相同優(yōu)選具有最低路由器

25、ID的路由，但如果存在ORIGINATOR_ID屬性，用ORIGINATOR_ID屬性的比較來代替ROUTER-ID的比較，同樣屬性值小的優(yōu)先； 比較CLUSTER_LIST 的長度,短的優(yōu)先； 優(yōu)選使用最低的鄰居接口地址的路由,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第三章 BGP典型配置 第一節(jié) 基本命令 第二節(jié) 配置舉例,BGP 配置基本步驟,設(shè)置自治系統(tǒng)號 關(guān)閉同步功能（根據(jù)需要） 指定BGP鄰居和對方AS號 通告路由,基礎(chǔ)命令(1,啟動BGP協(xié)議： ZXR10#config terminal ZXR10(configure)#router bgp 100 上述語句表明路由器ZXR10運行了BGP協(xié)議，且屬于AS1

26、00。 注意：一臺路由器只能屬于一個AS,關(guān)閉同步： ZXR10(configure-router)#no synchronization 上述語句表明路由器ZXR10關(guān)閉了同步功能 配置BGP鄰居 ZXR10 (configure)# neighbor remote-as number：鄰居屬于的那個自治系統(tǒng)，范圍165535,基礎(chǔ)命令(2,宣告網(wǎng)絡(luò)： ZXR10(configure)#network 給BGP路由選擇進程指定網(wǎng)絡(luò)表，可以從已連接的路由、動態(tài)路由選擇以及靜態(tài)路由源中獲知這些類型的網(wǎng)絡(luò)。 缺省情況下，未指定網(wǎng)絡(luò),基礎(chǔ)命令(3,學(xué)習(xí)內(nèi)容,第三章 BGP典型配置 第一節(jié) 基本命令

27、第二節(jié) 配置舉例,案例一(1,如下圖：RTA與RTB形成EBGP鄰居，RTB與RTD形成IBGP鄰居，RTD與RTE形成EBGP鄰居,案例一(2,RTA配置如下： router bgp 100 neighbor 129.213.1.1 remote-as 200 RTB配置如下： router bgp 200 neighbor 129.213.1.2 remote-as 100 neighbor 2.2.2.2 remote-as 200,案例二(1,使用Loopback地址建立IBGP鄰居： 通常在配置BGP鄰居時，推薦使用loopback地址。因為運行BGP的兩路由器之間通常不是直連，使用

28、loopback地址，可以避免BGP鄰居受路由器接口物理特性影響。 在下圖中，RTA強迫使用其loopback地址，作為其TCP連接的源。這樣，當(dāng)RTB與RTA建立鄰居使用就使用了RTA的loopback地址。 必須保證2臺路由器的Loopback地址能互通,RTA配置如下： router bgp 200 neighbor 190.225.11.1 remote-as 200 neighbor 190.225.11.1 update-source loopback1 RTB配置如下： router bgp 200 neighbor 1.1.1.1 remote-as 200,案例二(2,案例三

29、(1,EBGP中Multihop的使用： 通常EBGP鄰居需要在兩臺路由器直連接口上建立，當(dāng)需要在非直連接口建立EBGP鄰居時，我們需要使用Multihop命令。 如下圖，RTA 需要與RTB的非直連接口地址2.2.2.2建立連接。此時，就需要使用Multihop命令,案例三(2,RTA配置如下： router bgp 100 neighbor 2.2.2.2 remote-as 200 neighbor 2.2.2.2 ebgp-multihop RTB配置如下： router bgp 300 neighbor 129.213.1.1 remote-as 100 neighbor 129.2

30、13.1.1 update-source loopback1,案例四(1,使用redistribute命令通告網(wǎng)絡(luò)： 通過使用redistribute命令可以將IGP協(xié)議路由（靜態(tài)，RIP、OSPF、ISIS等）再分配到BGP中。 使用redistribute命令時要應(yīng)防止IGP從BGP學(xué)習(xí)到的路由再次重分布到BGP中。對于雙向重分布，必須使用過濾命令防止路由環(huán)路的發(fā)生。 如下頁圖所示，RTC與RTB之間運行了OSPF協(xié)議，RTC與RTD之間運行BGP，并在OSPF協(xié)議與BGP協(xié)議之間進行路由重分布,案例四(2,圖中，RTC路由器上運行了OSPF及BGP協(xié)議，并進行了路由重分布,案例四(3,在

31、下面配置中，OSPF協(xié)議學(xué)到的路由被重分布到BGP協(xié)議中。 RTC配置如下： router ospf 1 network 175.220.0.0 area 0 router bgp 200 neighbor 1.1.1.1 remote-as 300 redistribute ospf-int,BGP顯示命令查看BGP連接狀態(tài),首先需要觀察BGP的連接狀態(tài) ZXR10#show ip bgp summary Neighbor Ver As MsgRcvd MsgSend Up/Down(s) State 222.34.128.68 4 100 4 0 00:00:30 20,BGP顯示命令查看

32、BGP鄰居信息(1,顯示BGP鄰居的詳細(xì)信息： ZXR10#show ip bgp neighbor BGP neighbor is 222.34.128.68, remote AS 100, internal link BGP version 4, remote router ID 222.34.129.12 BGP state = Established, up for 00:06:29 Last read update 00:05:59, hold time is 90 seconds, keepalive interval is 30 seconds Neighbor capabili

33、ties: Route refresh: advertised and received Address family IPv4 Unicast: advertised and received All received 18 messages 5 updates, 0 errs； 1 opens, 0 errs； 12 keepalives； 0 vpnv4 refreshs, 0 ipv4 refreshs, 0 errs； 0 notifications, 0 other errs,BGP顯示命令查看BGP鄰居信息(2,顯示BGP鄰居的詳細(xì)信息： （續(xù)） After last estab

34、lished received 16 messages 5 updates, 0 errs； 0 opens, 0 errs； 11 keepalives； 0 vpnv4 refreshs, 0 ipv4 refreshs, 0 errs； 0 notifications, 0 other errs All sent 19 messages 5 updates, 1 opens, 13 keepalives； 0 vpnv4 refreshs, 0 ipv4 refreshs, 0 notifications After last established sent 17 messages 5 updates, 0 op