BGP協(xié)議原理PPT教學課件

1、1BGP 協(xié)議概述 BGP是外部路由協(xié)議，用來在AS之間傳遞路由信息 是一種增強的距離矢量路由協(xié)議 可靠的路由更新機制 豐富的Metric度量方法 從設計上避免了環(huán)路的發(fā)生 為路由附帶屬性信息 支持CIDR（無類別域間選路） 豐富的路由過濾和路由策略第第2頁頁/共共40頁頁第1頁/共40頁2BGP 可靠的路由更新 傳送協(xié)議：TCP，端口號179 無需周期性更新 周期性發(fā)送keepalive報文效驗TCP的連通性 路由更新：只發(fā)送增量路由第第3頁頁/共共40頁頁第2頁/共40頁3自治系統(tǒng)（ Autonomous System ）什么是自治系統(tǒng)（AS）？為什么引入自治系統(tǒng)這一概念？自治系統(tǒng)內(nèi)部的路

2、由協(xié)議IGP自治系統(tǒng)之間的路由協(xié)議 EGPAS65001AS65000BGPRIPOSPF第第4頁頁/共共40頁頁第3頁/共40頁4BGP路由傳遞AS1AS7AS6AS5AS4AS3AS2第第5頁頁/共共40頁頁第4頁/共40頁5BGP兩種鄰居IBGP和EBGPEBGPEBGPRTBRTCIBGPRTARTDRTEAS100AS300AS200第第6頁頁/共共40頁頁第5頁/共40頁6BGP路由通告原則 多條路徑時，BGP Speaker只選最優(yōu)的給自己使用 BGP Speaker只把自己使用的路由通告給對等體 BGP Speaker從EBGP獲得的路由會向它所有BGP對等體通告（包括EBGP

3、和IBGP） 連接一建立，BGP Speaker將把自己所有BGP路由通告給新對等體第第7頁頁/共共40頁頁第6頁/共40頁7BGP路由通告原則2、注入直連路由1、注入直連路由RTARTBRTCRTDAS100AS200S0:11.1.1.1/16S0:11.1.1.2/16E0:11.2.1.1/16E0:11.2.1.2/16L1:1.1.1.1/8L2:10.1.1.1/8L2:11.4.2.1/24S0:11.4.1.1/24S0:11.4.1.2/24第第8頁頁/共共40頁頁第7頁/共40頁8BGP路由通告原則 BGP Speaker 從IBGP獲得的路由不會通告給它的IBGP鄰居。

4、AS 42AS 12AS 14R-14R-12RTARTBRTDRT-CX 12 EBGPIBGPX 12 X 12 在IBGP對等體相互通告路由的過程中，BGP屬性不會做任何改變。那么，AS內(nèi)部的路由環(huán)路問題應如何避免？第第9頁頁/共共40頁頁第8頁/共40頁9BGP路由通告原則 BGP Speaker 從IBGP獲得的路由是否通告給它的EBGP對等體要依IGP和BGP同步的情況來決定EBGPEBGPRTBRTCIBGPRTARTDRTERTFS0:1.1.1.2/24L0:10.1.1.1/24S0:1.1.1.1/24S1:2.1.1.2/24S0:2.1.1.1/24AS100AS20

5、0AS300第第10頁頁/共共40頁頁第9頁/共40頁10IBGP全連接 所有IBGP對等體物理意義的全連接 所有IBGP對等體邏輯意義的全連接AS 12AS 14R-14R-12Rtr-ARtr-BRtr-DRtr-CX 12 EBGPIBGPX 12 X 12 AS 42第第11頁頁/共共40頁頁第10頁/共40頁11成為BGP路由的途徑之一：純動態(tài)注入18.0.0.1/8OSPFRTBAS200OSPF發(fā)現(xiàn)路由18.0.0.1/8把IGP(OSPF)發(fā)現(xiàn)的路由純動態(tài)地注入到RTB的BGP路由表中第第12頁頁/共共40頁頁第11頁/共40頁12成為BGP路由的途徑之二：半動態(tài)注入18.0.

6、0.1/8RTBAS200OSPFOSPF發(fā)現(xiàn)路由18.0.0.1/8把IGP(OSPF)發(fā)現(xiàn)的路由半動態(tài)地注入到RTB的BGP路由表中第第13頁頁/共共40頁頁第12頁/共40頁13成為BGP路由的途徑之三：靜態(tài)注入18.0.0.1/8AS200人為配置靜態(tài)路由18.0.0.1/8把人為配置的靜態(tài)路由注入到RTB的BGP路由表中RTB第第14頁頁/共共40頁頁第13頁/共40頁14BGP報文種類 BGP報文有四種類型: Open KeepAlive Update Notification第第15頁頁/共共40頁頁第14頁/共40頁15BGP報文頭 BGP報文的格式是一樣的，都是”報文頭+報文

7、體“的格式，下面給出的是BGP報文頭：Marker(16 byte)Length(2 byte) Type(1 byte)第第16頁頁/共共40頁頁第15頁/共40頁16Open報文 Open報文是由報文頭加如下結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。Optional Paramenters LengthHold TimeVisionMy Autonomous SystemBGP IdentifierOptional Paramenters第第17頁頁/共共40頁頁第16頁/共40頁17KeepAlive報文 KeepAlive報文只有報文頭。Marker(16 byte)Length(2 byte)Type(1 byt

8、e)第第18頁頁/共共40頁頁第17頁/共40頁18Update報文 Update報文由報文頭加如下結(jié)構(gòu)構(gòu)成。Withdrawn RoutesUnfeasible Routes LengthPath Attribute LengthNetwork Layer Reachability InformationPath Attribute第第19頁頁/共共40頁頁第18頁/共40頁19Notification報文 Notification報文由報文頭加如下結(jié)構(gòu)構(gòu)成。DataError CodeError Subcode錯誤代碼123456錯誤類型消息頭錯OPEN消息錯UPDATE消息錯保持時間超時

9、狀態(tài)機錯退出第第20頁頁/共共40頁頁第19頁/共40頁20BGP協(xié)議的狀態(tài)機ActiveOpen-sentOpen-confirmEstablishedIdleConnectConnect-Retrytimer expiryTCP connection failsConnect-Retrytimer expiryStartOthersTCP connection failsErrorErrorErrorKeepAlivetimer expiryKeepAlive packet received1. KeepAlive timer expiry2. Update received3. Keep

10、Alive receivedCorrect OPENpacket receivedTCP connection setupTCP connection setupOthers第第21頁頁/共共40頁頁第20頁/共40頁21BGP協(xié)議中消息的應用 通過TCP建立BGP連接時，發(fā)送open消息 連接建立后，如果有路由需要發(fā)送或路由變化時，發(fā)送UPDATE消息通告對端路由信息 穩(wěn)定后此時要定時發(fā)送KEEPALIVE消息以保持BGP連接的有效性 當本地BGP在運行中發(fā)現(xiàn)錯誤時，要發(fā)送NOTIFICATION消息通告BGP對端第第22頁頁/共共40頁頁第21頁/共40頁22第一章 BGP路由協(xié)議的原理第

11、第23頁頁/共共40頁頁第22頁/共40頁23BGP的路由屬性 表達了路由的特征 過渡和非過渡的 必遵和可選的 便于擴展 截至目前共16種屬性第第24頁頁/共共40頁頁第23頁/共40頁24常見BGP路由屬性1、Origin2、AS-Path3、Next hop4、MED5、Local-Preference6、Atomic-Aggregate7、Aggregator8、Community9、Originator-ID10、Cluster-List11、Destination Pref (MCI)12、Advertiser (Baynet)13、Rcid-Path (Baynet)14、MP_R

12、each_NLRI15、MP_Unreach_NLRI16、Extended_Communities第第25頁頁/共共40頁頁第24頁/共40頁25起源 (Origin) 屬性 一般的，按如下方式?jīng)Q定一條路由的Origin屬性： 某條路由是直接而具體的注入到BGP路由表中的，則origin屬性為IGP 路由是通過EGP得到的，則origin屬性為EGP 其他情形下，Origin屬性都為 Incomplete第第26頁頁/共共40頁頁第25頁/共40頁26AS路徑（AS-Path）屬性D(18.0.0.0/8)AS200AS300AS400AS100AS500RTARTB30.0.0.130.0

13、.0.2D,dl 400 300 200D,d2 500 200 D,d1 400 300 200D,d2 500 200第第27頁頁/共共40頁頁第26頁/共40頁27問題？AS 21310.0.0.0/8AS 387Network=10.0.0.0/8AS-Path=213 RTARTCRTBNetwork=10.0.0.0/8AS-Path=387 213？RTA會學到這條路由嗎？第第28頁頁/共共40頁頁第27頁/共40頁28預先規(guī)劃AS-PathAS 12310.0.0.0/8AS 462AS 3872 Mbps64 kbps最后路徑Network=10.0.0.0/8AS-Path

14、=123Network=10.0.0.0/8AS-Path=123 123 123Network=10.0.0.0/8AS-Path=462 123默認選擇用發(fā)送端的ASnumber來擴展 AS-path長度RTARTB2 Mbps第第29頁頁/共共40頁頁第28頁/共40頁29下一跳（Next Hop）屬性18.0.0.0/820.0.0.0/8RTARTCRTBRTD19.0.0.0/821.0.0.221.0.0.110.0.0.210.0.0.310.0.0.1AS100AS200IBGPIBGPEBGP RTB可經(jīng)下一跳10.0.0.2到達18.0.0.0/8可經(jīng)下一跳10.0.0.

15、3到達20.0.0.0/8 RTA可經(jīng)下一跳10.0.0.2到達18.0.0.0/8可經(jīng)下一跳10.0.0.3到達20.0.0.0/8可經(jīng)下一跳21.0.0.1到達19.0.0.0/8 RTC 可經(jīng)下一跳10.0.0.1到達19.0.0.0/8可經(jīng)下一跳10.0.0.3到達20.0.0.0/8第第30頁頁/共共40頁頁第29頁/共40頁30本地優(yōu)先級屬性（Local-preference）第第31頁頁/共共40頁頁第30頁/共40頁31MED（Multi-Exit-DISC）屬性第第32頁頁/共共40頁頁第31頁/共40頁32BGP典型案例故障現(xiàn)象：在RTC上沒有選擇通過RTA的鏈路（MED值

16、較?。┳鳛橹麈溌?S0:201.1.1.2/24S1:160.1.1.2/24S0:201.1.1.1/24S0:160.1.1.1/24RTCRTBRTAAS500AS600AS700192.10.0.0/16E0E0第第33頁頁/共共40頁頁第32頁/共40頁33團體（Community）屬性 團體是一組有相同性質(zhì)的目的地的路由,一個團體不限于一個網(wǎng)絡或一個自治系統(tǒng)，它沒有物理邊界。公認的團體： no-export 不通告給聯(lián)盟/AS外的BGP對等體 no-advertise 不通告給任何BGP對等體 local-AS 不通告給EBGP對等體 Internet 通告給所有其他路由器第第34

17、頁頁/共共40頁頁第33頁/共40頁34BGP路由選擇過程 綜合起來，本地BGP路由選擇的過程為： 如果此路由的下一跳不可達，忽略此路由 選擇本地優(yōu)先級較大的路由 選擇本地路由器始發(fā)的路由(本地優(yōu)先級相同) 選擇AS路徑較短的路由 依次選擇起點類型為IGP,EGP,Incomplete類型的路由 選擇MED較小的路由 選擇RouterID較小的路由第第35頁頁/共共40頁頁第34頁/共40頁35 BGP的通告原則 BGP的屬性應用 BGP的選路原則總 結(jié)第第36頁頁/共共40頁頁第35頁/共40頁36RFCs of BGP41930Autonomous System的創(chuàng)建，選擇和注冊指導1774BGP-4 協(xié)議分析1773BGP-4 路由協(xié)議改進1772BGP在Internet中的應用1771深入探討B(tài)order Gateway Protocol 4 (BGP-4)1745BGP4與IGP-OSPF 的互操作1675BGP MIB 第第37頁頁/共共40頁頁第36頁/共40頁37RFCs of BGP41965