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1、路由协议BGP主要内容主要内容本文主要介绍路由协议中BGP协议的特点原理功能和典型的组网应用IP路由路由在任何网络中都有路由的概念从公路网铁路网到我们平时拨打电话用的的传统电信网络一条路由就是从源地址到目的地址的一条通路在电话网络中电话号码是按照地域分级的所以可以根据电话号码从大到小逐级查找最终找到到达目的地的通路而IP网络与此不同IP网络的开放性自由性以及IP地址的分配方式等决定了我们无法根据IP地址象传统电信网络一样建立和查找路由在Internet刚刚开始整个网络都很小的时候使用手工配置静态路由的方法来建立路由表随着internet的迅速发展Internet是动态的链接可能因各种原英而中断
2、然后又重建所以路由信息是在不断变化的在一个较大的网络中使用静态路由这种手工的方法已经不可能实时做到反映这些变化必须让网络能够按照某种方法自动的建立路由动态路由所以也就产生了相应的协议动态路由协议Internet并不是完全由一个组织从上而下建立起来的而是一些网络自下而上互相链接而构成的为了便于管理Internet被划分为若干自治系统Automomous Syetem自治系统是由同一个技术管理机构管理使用同一路由策略的一些路由器的集合简称AS如CHINANETCERNET等用一个1-65535范围内的整数来标志由InterNIC统一分配AS号分为私有AS号和公有AS号实际上在一个管理机构管理的大的
3、网络中为了便于管理也会划分不同的AS一般使用私有AS号在AS内运行内部路由协议IGP在AS间运行外部路由协议EGP所以动态路由协议分为内部路由协议主要有RIPOSPFIS-IS等和外部路由协议主要有EGPBGP等另一种动态路由分类的方法是根据路由算法分为距离矢量路由协议如RIPBGP等和链路状态路由协议如OSPFIS-IS等BGP简介简介BGP(Border Gateway Protocol边界网关协议是一种外部路由协议边界指的是自治系统的边界用于在自治系统间传播路由信息BGP通过在路由信息中增加AS路径和其他等附带属性信息来构造自治系统的拓扑图从而消除路由环路实施用户配置的策略其着眼点是选择
4、最好的路由并控制路由的传播而不在于发现和计算路由发现和计算路由是IGP的事BGP有如下特点BGP协议使用面向链接的TCP作为其传输层协议提高了协议的可靠性端口号是179BGP对网络拓扑没有限制并且只有4种报文很简单路由更新时BGP只发送增量路由大大减少了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路由携带了丰富的属性由BGP的路由策略来使用供每个自治系统在入口和出口对路由进行过滤选择和控制使得BGP是既简明灵活强大BGP支持无类别域间路由CIDR便于扩展BGP的最初版本在1989年提出BGP1目前为BGP41993年提出已经成为一种事实上的域间路由得标准协议BG
5、P路由协议的基本原理路由协议的基本原理BGP邻居邻居BGP邻居又称为对等体分为两种如果两个交换BGP报文的对等体属于不同的自治系统那么这两个对等体就是EBGP对等体对等体 (External BGP) 如RTA和RTC 如果两个交换BGP报文的对等体属于同一个自治系统那么这两个对等AS100AS200AS300RouterRouterRouterRouterRouterIBGPEBGPEBGPIGPIGPRTARTBRTCRTDRTE体就是IBGP对等体对等体(Internal BGP) 如RTC和RTD一个AS内的不同边界路由器之间也要建立BGP连接只有这样才能实现路由信息在整个AS内的传递
6、IBGP对等体之间不一定是物理上直连的但必须保证逻辑上全连接逻辑上全连接TCP连接能够建立即可EBGP对等体之间在绝大多数情况下是有物理上的直连链路的但是如果实在无法实现也可以配置逻辑链接BGP把从EBGP获得的路由向它所有的BGP对等体通告包括IBGP和EBGP而把从IBGP获得的路由不向它的IBGP对等体通告向EBGP通告时要保证IGP同BGP同步同步是指BGP一直要等到IGP在本AS中传播了同一条路由后再给其它各AS通告这条路由也就是说在通告给其它AS一条路由时先要保证本AS内部的路由器要知道该路由BGP连接连接两个对等体位于两个自治系统它们之间是直接相连的这称为外部BGP(EBGP)
7、如RTA的接口10.0.0.1和RTC的接口10.0.0.2直接相连它们之间建立了EBGP连接位于同一自治系统的BGP路由器也可以建立连接称为IBGP连接此时对等体不需要直接相连 只要TCP连通就可以了AS100AS20010.0.0.110.0.0.2EBGPIBGP20.0.0.130.0.0.1RouterRouterRouterRTARTBRTCRouterIGPIGPAS1AS2AS3发现路由将路由 引入BGPEBGPIBGPIGPIGPIGPIGPEBGP转发给内 部对等体转发给外 部对等体将(聚合后的) 路由引入IGP获得路由IGP路由器 不知道此路由RouterIGPRoute
8、rIGP BGPRouterIGP BGPRouter IGPRouterIGP BGPRouter IGP BGPRouterIGP一条路由在一般情况下是从AS内部产生的它由某种内部路由协议发现和计算传递到自治系统的边界由自治系统边界路由器自治系统边界路由器(ASBR)通过EBGP连接传播到其它自治系统中路由在传播过程中可能会经过若干个自治系统这些自治系统称为过渡自治系统过渡自治系统若这个自治系统有多个边界路由器这些路由器之间运行IBGP来交换路由信息这时内部的路由器并不需要知道这些外部路由它们只需要在边界路由器之间维护IP连通性路由到达自治系统边界后若内部路由器需要知道这些外部路由ASBR
9、可以将路由引入内部路由协议外部路由的数量是很大的通常会超出内部路由器的处理能力因此引入外部路由时一般需要过滤或聚合以减少路由的数量极端的情况是使用默认路由 对一个具体的ASBR来说其路由的来源有两种从对等体接收的或者从IGP引入的对于接收的路由根据其属性(如AS路径团体属性等)进行过滤并设置某些属性(如本地优先MED值等)之后若需要的话将具体的路由聚合为超网路由BGP可能从多个对等体收到目的地相同的路由根据规则选择最好的路由并加入IP路由表对于IGP路由则要经过引入策略的过滤和设置BGP发送优选的BGP路由和引入的IGP路由给对等体BGP的属性和功能的属性和功能BGP路由属性是一套参数它对特定
10、的路由进行了进一步的描述使得BGP能够对路由进行过滤和选择这些属性又分为如果是不能处理的可选过渡属性, 则接受该属性,并把它向前传递给其它BGP路由器, 如果该属性非过渡,则不能再向前传播必遵属性是每个路由必须具有的属性如下一跳可选属性则可以省略如团体下边分别做简要说明AS路径属性路径属性输入 策略机路由 聚合决策 过程加入 路由表输出 策略机从对等体 接收路由合并具 体路由选择最 佳路由路由表发送路由 给对等体安装 路由根据属性过滤 和设置属性引入 策略机IGP 路由BGP 路由是路由经过的AS的序列记录了此路由所穿过的所有AS区域 BGP将自己的AS放到接收到的AS路径的头部它可以防止路由
11、循环并用于路由的过滤和选择 具体的处理方法是BGP不接受AS路径属性中包含了本AS自治系统号的路由因为此路由已经被本自治系统处理过了从而避免了生成路由环路的可能为此BGP在向EBGP对等体通告一条路由时要把自己的AS号加入到AS路径属性中以记录此路由通过的AS区域信息同时AS路径属性也在影响路由选择在其它因素相同的情况下选择AS路径较短的路由如图所示AS200内的网络D18.0.0.0/8经AS200AS300AS400到达AS100的路径为d1400 300 200经AS200AS500到达AS100的路径为d2500 200这时BGP优先选择较短的路径d2我们可以通过加入伪AS号码的方法来
12、增加路径长度从而影响路径选择下一跳属性下一跳属性AS 300AS 200AS 500AS 400D?d1 400 300 200D?d2 500 200D?d1 400 300 200 D?d2 500 200AS 100D(18.0.0.0/8)30.0.0.130.0.0.2RouterBGPRouterRouterBGPBGPRouterRouterRTARTBAS100 AS20010.0.0.110.0.0.2EBGPIBGP20.0.0.120.0.0.2 10.0.0.318.0.0.0/8IBGP19.0.0.0/8 20.0.0.0/8我可经下一跳10.0.0.2到达18.0
13、.0.0/8 我可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8 我可经下一跳20.0.0.2到达19.0.0.0/8RTA我可经下一跳10.0.0.2到达18.0.0.0/8 我可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8RTB我可经下一跳10.0.0.1到达19.0.0.0/8 我可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8RTC我可经下一跳10.0.0.2到达18.0.0.0/8 我可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8RTBEthernetRouterRTARouterRTBRouterRTCRouterRTDBGP的下一跳与IGP有所不同它可以是通告此路由的
14、对等体的地址如EBGP这同IGP是相同的 BGP在向EBGP对等体通告路由时下一跳属性是本地BGP与对端连接的端口地址如图所示RTC在向RTA通告路由18.0.0.0/8时下一跳属性为10.0.0.2RTA在向RTC通告路由19.0.0.0/8时下一跳属性为10.0.0.1而在其它情况下BGP使用第三方的下一跳如IBGP对从EBGP对等体获得的下一跳不加改变的在自治系统内传递BGP在向IBGP通告从其它EBGP得到的路由时不改变路由的下一跳属性本地BGP将从EBGP得到的路由的下一跳属性直接传递给IBGP如图所示RTA通过IBGP向RTB通告路由18.0.0.0时下一跳属性为10.0.0.2对
15、于可以多路访问的网络下一跳情况有所不同如图所示RTC在向EBGP路由器RTA通告路由20.0.0.0/8时发现本地端口10.0.0.2同此路由的下一跳10.0.0.3为同一共享子网因此使用10.0.0.3作为向EBGP通告路由的下一跳而不是10.0.0.2本地优先属性本地优先属性当某个AS有多个出口点时有多个IBGP对于AS内的路由器访问AS外的路由器此属性用来帮助一个较好的出口点即选择本地优先级较高的出口点如图所示RTB把通过RTD接收的路由的本地优先级设置为local-pref1 100RTC把通过RTE接收的路由的本地优先级设置为local-pref2 200这样RTA就会优先选择本地优
16、先级值较小的local-pref1MED属性属性 即MULTI_EXIT_DISC属性也就是一条路由的metricD?local-pref1 100 D?local-pref1 100 D?local-pref2 200RouterRouterRouterRouterRouterAS200RouterAS300AS100AS400D(18.0.0.0/8) D?local-pref2 200 RTBRTCRTDRTE30.0.0.130.0.0.220.0.0.120.0.0.2RTARTF当某个AS有多个入口点时多个EBGP对等体此属性用来帮助选择一个较好的入口点即选择MED较小的入口点如图所示我们可以设置RTB通告的网络D的metric值为metric1 10RTC通告的网络D的metric值为metric2 20这样RTA就会优先选择metric值较小的metric1团体属性团体属性标识了一组具有相同特征的路由器与它所在的IP子网和自治系统无关 BGP的团体是一组有公共性质的目的地不限于一个网络或一个自治系统这些网络可以属于任
