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BGP详解（BGP的多个属性、BGP多种选路规则）

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BGP



概述：

EGP协议 管理as之间路由传递的问题 距离矢量型 分布式计算

用tcp来传递路由信息（端口179） 保证可靠性丧失邻居自动发现，只能单播建立邻居

设计用来处理AS之间的路由所以该协议重点处理的AS之间路由，AS之内的路由不作为重点

BGP使用AS号作为识别不同AS路由的标识，该AS号需要具有唯一性

BGP的最小使用单位是一个路由器所以每个路由器只能使用一个BGP的进程

由于BGP管理的路由信息非常庞大，不能使用周期更新，只能使用触发更新，并且会认定一条路由时间越久越稳定，在这种情况下bgp必然不会使用复杂的算法来处理bgp收到的路由信息，又由于每个AS情况不一致，管理范围也有限，它必然需要丰富的管理参数（不能只依赖metric）宗上所述BGP必然需要多种参数共同决定路由的选择，并且不能依赖某种特定的全局算法，只能单独去计算某一条路由不能全盘考虑，并且需要依赖所属AS管理员手动设置。 BGP 路径优先协议，通过给每个路由设置大量的属性参数来进行灵活的管理或者选路，并且这些属性参数大量的都需要人为的操控



BGP的数据包：

1.初始（Open）：TCP三次握手之后，双方路由器发出初始报文

2.存活（Keeplive）：BGP路由器收到初始消息后发出的确认

3.更新（Update）：一条更新消息中只包含一条路径信息，如果需要更新多条路径信息，就需要多个更新消息

4.通知（Notification）：BGP路由器在检测到错误时发送通知消息

5.reflush 刷新BGP路由



特性：

1、可靠性–不能周期更新，增量更新；-TCP

2、可控性–该协议的真正意义，在于AS间共享路由条目时更加方便快捷的干涉选路

3、AS-BY-AS 以一个AS为单位进行计数 IGP -hop-by-hop 一个路由器为一个单位


BGP是怎样收集并存储路由信息的？

  • 建立邻居关系（信任关系） + 自动建立 + 局限性 + 只能直连建立邻居 + 会带来可靠性的问题 + 可控性差，安全性不佳 + 手动建立 * 可以跨网段建立邻居 * 可靠性好 * 可控性好
  • 选择tcp作为传输协议 bgp的路由传递数目大，tcp可以有滑动窗口机制，弥补ospf和eigrp这种协议传递路由的停顿，同时 也带来了高可靠性。
  • bgp在生成路由的时候先把路由放在bgp的路由表中
  • bgp得益于TLV的数据结构，并且没有确定长度具有很强的扩展性。 type length value



邻居之间路由传递规则



Bgp俩种邻居关系

IBGP 邻居关系 //相同as的路由器建立的邻居关系

EBGP 邻居关系 //不同as路由器建立的邻居关系

  • 1.GBP不管什么邻居关系只传递最优路由（不由不传，标题是> ，也就是不带>的路由不会被BGP传递）
  • 2.EBGP 邻居关系路由传递： 只要不违背环路原则或人工策略EBGP邻居传递无限制的（前提必须优），EBGP之间传递路由会更新next-hop为自己的更新源地址
  • 3.IBGP邻居关系路由传递：IBGP自己产生的路由（自己宣告的 自己重发布进来的）和EBGP邻居传递的路由都可以传递给他的IBGP邻居，但不可以在IBGP之间中转（也就是不饿能传递到邻居的邻居）

    IBGP之间传递路由不会更新next-hop（只有next-hop为0.0.0.0的情况才会更新，或者建立邻居的时候输入neighbor

    x.x.x.x next-hop-self更新为自己的更新源地址）

    这个设定的好处：IBGP之间拥有了水平分割从而避免了IBGP环路的产生，IBGP也不必设置放环算法

    这个设定的坏处：IBGP之间路由传递必须直接建立邻居，导致IBGP邻居关系是一种全互联状态



BGP建立邻居失败的场景：



参数与配置

1.neighbor 10.1.1.1. //代表向该地址发送TCP端口位179的数据。并且自己也需要在发出地址上打开TCP 179 的监听。该配置可以指定源地址也可以不指定源地址，不指定就是出接口地址（意味着打开该出接口关于tcp 179的监听）

本端指的地址需要是对方的源地址，对方指的地址需要是本段的源地址

2.neighbor 10.1.1.1remote route-as xx

对端建立邻居的AS号必须和本端remote-as xx号一致

双方建邻保障数据tcp 179能够发送，不丢失，不被拦截、



BGP的属性

一共10条，Cisco有11条，weight是Cisco私有属性

1、公认必遵：Origin，AS-path，Next-hop

2、公认可遵：local-pref，auto-aggregate

3、可选传递：aggregator，community

4、可选非传递：MED，Originator-ID，cluster-list，weight


1.weigth

cisco私有属性，对于离开AS的路由在路由器选择那一条最优，本台路由器产生为32768，学习的为0 不能传递，适用于一台路由器在多条路径下的选路，无视邻居属性

Weight值的修改只能影响本路由器，不能影响其他路由器，意味着AS只有一个出口weight选路是适用的，但是有多个出口路由器的情况下weight就不太适用

1.Router BGP 2

Neighbor 10.1.34.3 weight 1 修改该邻居所有传递过来的路由weight为1

2.使用前缀列表抓取路由

Neighbor 10.4.34.3route-map a in 只针对某一个路由修改weight 只能用in方向

Route-map a permit 10

Match ip address prefix-list a

Set weight 1

Route-map a permit 20

Ip prefix-list a permit 10.1.1.1/32


2.origin


起源属性，标识改路由的来源方式，0表示宣告（i） 1表示EGP学到（E）3表示其他手段得到（重发布？） 用i > E > ? 选路

该属性可以选路，但一般不用于选路

R(config)#Router bgp 2

R(config)#Neighbor 10.1.24.2 route-map org in 用in和out方向都行，适用于任何邻居之间

R(config)#Route-map org permit 10

R(config-route-map)#match ip address prefix-list a

R(config-route-map)#Set origin ?

Igp local IGP

Incomplete unknown heritage

R(config-route-map)#Set origin incomplete


3.next-hop


到达路由的下一跳路由器IP地址，IBGP之间传路由next_hop不变，为0的时候会修改更新源地址，EBGP之间传路由next_hop修改为更新源地址

选路：下一跳为0的优于其他路径

修改：

Router bgp 2

Neighbor 10.1.24.2 route-map 1

Route-map K permit 10

Match ip address prefix-list a

Set ip next-hop 1.1.1.1

方向无所谓，邻居无所谓，都可以


4.AS-PATH


一条路由在传输过程中经历了哪些AS（不算自己）顺序是最近经过的as排前面，一个AS的路由器拒绝接受携带有自己AS号的路由，可用来防环，越短越好 也可用于选路

Route-map org permit 10

Match ip address prefix-list a

Set origin incomplete

Set as-path prepend 2 3 4

Route-map org permit 20

Router bgp 2

Neighbor 10.1.24.2 route-map org in

allowas-in 允许和具有自己相同AS的路由进入本AS 打破防环 本路由器使用

as-override 把具有和其他AS相同AS号的路由放入这个AS 邻居路由器使用

一般在选路当中添加AS会重复添加已经历的as，一般不会添加没有经历的AS，适用于任何邻居之间，in 和 out方向都行。

**注：**调用时，控制层面的出或入接口都可以，但必须是EBGP邻居关系

入向调用—3 4 5 x，X为真实经过过的编号

出向调用—X 3 4 5 ; 最前端AS为最新经过的编号；

又因为AS-PASH属性还用于防止EBGP环路，故添加的属性中若存在后方AS号，将导致这些路由无法进入这些AS；故可重复使用已经经过的AS号


5.local-pref


与weight一样也是选路属性

不能在EBGP邻居之间传递，可以在IBGP邻居之间传递，值越高越优（默认100），常用于当本AS有多个出口路由器时，选择拥有local值大的路由器作为出口路由器，也可以是到达一个网段有多个出口路径时，选择local值大的路径

修改方式：

1.修改路由器的默认local_pref值，该路由器通告给IBGP邻居的路由都会携带local_pref值

Router bgp 1

Bgp default local-preference 120 修改默认值

2.通过route_map修改路由某路由的local_pre值，EBP只能在in方向，IBGP可以是in也可以是out方向

Route-map k permit 10

Match ip address prefix-list k

Set local-preference 120

Route-map k permit 20

Router bgp 1

Neighbor 10.1.34.4 route-map k in


6.MED


选路属性 本质就是metric 默认为0，一般只能用于自同一个AS发出路由的不同路径med值比较

用于选择流入AS的入口路由器，只能在俩个AS之间传递，不能传递给其他的AS

一般用于影响对方AS（out），如果在本AS使用（in），和local-pre等同（注意med不能在路由器上修改默认值）

Route-map k permit 10

Match ip address prefix-list k

Set local-preference 120

Route-map k permit 20

Router bgp 1

Neighbor 10.1.34.4 route-map k in

Bgp always-compare-med 开启比较不同as的med


注意

：med只能用于俩个AS之间的选路，超过俩个AS该参数无效。可以打开多AS的med比较 always-compare-med

Bgp always-compare-med 开启比较不同as的med


7.auto-aggregate


用来警告下游路由器聚合产生的路由器路径丢失

As-set 命令会使得该属性消失

BGP支持向BGP邻居传递重叠路由可以选择多种方式

1.明细和粗略的都公布 aggregate-address 10.0.0.0 255.0.0.0

2.只公布明细 aggregate-adress 10.0.0.0 255.0.0.0 suppress-map

3.只公布没有重叠的as-path agregate-address 10.0.0.0 255.0.0.0 summary-only as-set

4.聚合后公布聚合后的路由 agregate-address 10.0.0.0 255.0.0.0 summary-only


8.aggregator

：

用来通告汇总路由的汇聚路由器BGP_ID（cisco），方便寻找


9.community

：

团体属性 为了更好的标识BGP路由，标识格式为X:Y

团体值的设置不能在EBGP之间（ibgp之间可以），它的传递可以在IBGP之间也可以在EBGP之间

设置：

Route-map p permit 10

Match ip address prefix-list p

Set community 111

Route-map p permit 20

Router bgp 1

Neighbor KKK route-map p out

设置必须在IBGP之间可以用in也可以用out

传递设置：

Neighbor 10.1.24.4 send-community both/standard/extended 团体属性需要传递必须开启该指令

匹配设置：

IP bgp-community new-format 开启扩展工具匹配

用community-list匹配完成之后route-map调用即可

查看：

R# show ip bgp community 该指令可以查看所有具有团体值的路由

R#show ip bgp community 111 查看某团体值的所有路由

Standard(做路由标识) extended （MPLS VPN ） 可读性好

子属性

1.Internet 默认属性,可以给任何BGP发送，不对携带团体值的路由做任何限制

2.No_export 只能在一个AS内传递，可以在联盟内传递，该属性就是限制携带团体值的路由传递给EBGP邻居，联盟的EBGP除外

3.No_advertise 不在IBGP，EBGP邻居间传递，禁止传递给任何邻居

4.Local-as 不向任何EBGP邻居发送包括联盟的EBGP邻居


10.Originator-ID


路由反射使用，是路由发起者产生的一个32比特的值，该值是本地路由发起则的RID，如果路由发起者的RID，如果路由发起者从属性上看到自己的RID，说明有环路就忽略

IBGP下服务器会选择出一条最优路径，若开启反射器，则会将最优路径反射给非客户端，而从客户端得到的俩条或多条到达同一目标的路径，无法都反射到非客户端，使得非客户端丧失了选择最优的权力


11.Cluster-list


路由反射器使用，是路由进过反射器簇ID的一个序号，如果反射器在属性里看到自己的簇ID就说明有环路，忽略



路由决策

根据选路参数来做决策，参数又有优先级之分，决策结果放置bgp的路由表。



防环

ibgp通过水平分割，ibgp邻居之间路由不可中转。

ebgp通过as-path属性来防止，也是水平分割，as之间传递路由不能接收自己as发出的路由


反射防环


originator-id

由自己发出的路由不会反射回自己，自己发出的路由携带originator-id（默认为自己的rid），回程的时候检测路由是否和自己的originator-id一致。


cluser-list

由反射器自己反射出去的路由不会反射回本发射器。当一条路由被反射器反射的时候反射器会把自己的cluster-id（默认为rid)添加在cluster-list中，每经过一个反射器该反射器都会添加自己cluster-id到cluster-list中

当一条路由需要被反射器接收时反射器会查看该路由的cluster-list，如果发现有自己的cluster-id则不接收该路由。



什么时候使用BGP ？

  • 当一个AS有一个运营商出口的时候不推荐使用BGP。
  • 当有个AS有俩个及以上运营商出口的时候推荐使用BGP，并且这些运营能够友好协商传递其他运营商关于这个as 的路由。/19
  • 当有多个AS经过本区域传递路由



BGP属于什么路由协议？

大的角度是距离矢量，一般的距离矢量生成的是一个路由的最短路径树。而bgp生成的是一个AS的最短路径树。



BGP的防止拓扑震荡

connectretry 计数器

浮动惩罚 bgp damponping



BGP的选路规则



BGP选路要求：

  • 无环（AS转发路由）
  • 路由优化（IBGP同步已解决；下一跳可达）
  • 路由不能是被惩罚状态

1、最高weight值 （选最高weight值的路由，Cisco私有，默认为0，如果是BGP本地发起路由，weight值32768）

2、最高Local-pref值（若weight值相同，则选择拥有最高local-pref值的路由，默认100）

3、本地发起（起源）路由（若local-pref值相同，则选择BGP本地发起的路由：也就是下一跳为0.0.0.0的路由。本地发起的路由有多种方式：network命令引入，重发布，汇总。）

4、最短AS-path（若本地发起路由无法比出最有路径，则选择拥有最短AS-path的路由。可以使用bgp bestpath as-path ignore 命令来忽略对AS-path的比较，而直接比较下一属性。）

5、最低origin类型（若AS-path无法比较出最优路径，则选择拥有最低origin类型的路由。origin记录了路由是如何进入路由表的，有三种方法：从IGP导入，从EGP导入，以及重发布。优先级：IGP > EGP > Incomplete）

6、最小MED值（若origin类型无法比较出最优路径，则选择拥有最小MED值的路由，并且只有当多个下一跳邻居在同一个AS时，才能比较MED值。如果在多个不同AS的下一跳中比较MED，可使用命令bgp always-compare-med，需注意此命令在整个AS的路由器上配置，否则可能产生环路。MED默认值为0，如果收到一条没有MED值的路由，也认为是0）

7、EBGP优于IBGP（若MED无法比较出最优路径，则选择下一跳为EBGP的邻居。EBGP的路由AD为20，而IBGP的路由AD为200，但BGP并不在EBGP与IBGP间比较AD值，比到此步时，是邻居类型影响了最优路径的选择，而不是AD值的影响。注意：BGP联邦内部没有改规则）

8、在下一跳地址中，选择拥有IGP metric最小的路由

9、如果配置了maximum-path，若存在多条等价路径，会同时进路由表，即负载均衡

10、若下一跳都为EBGP，则选择最早学习到的路由，即时间最长的路由。（前提必须是external路由，联邦内的EBGP路由当做IBGP处理）

11、选择拥有最低router-id的下一跳路由

12、选择拥有最短cluster-list的路由

13、选择下一跳邻居拥有最小IP地址的路由



BGP的默认路由


精确默认


neighbor X.X.X.X default-originate


全局默认

–给所有邻居下发默认条件

全局 default-information originate

全局路由表中有默认路由

network 0.0.0.0 或者 重发布该全局路由表的默认给bgp


过滤


基于邻居的过滤

neighbor X.X.X.X prefix-list XX in/out //匹配前缀使用

neighbor X.X.X.X route-map XX in/out //route-map匹配的条件多（下一跳，属性，community-list，ip as-path ）

基于bgp路由表的过滤 distribute-list ACL/route-map in/out


as欺骗配置


通过neighbor x.x.x.x local-as xx 我们可以实现让对方路由器认为本方as为xx这个as号


关闭as-path的水平分割


as-override用于让对方接收含有其as号的路由

allowas-in 用于让自己接收含有与自己一致as号的路由

SoO site of orgin 这个属性用来防止关闭水平分割以后双点bgp出现的环路问题


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