华为技术-BGP路由协议培训详解

HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.Allrightsreserved路由协议ISSUE1.0HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage2学习完此课程，您将会：掌握BGP协议的基本原理掌握BGP协议的路由属性及其应用HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage3第1章BGP路由协议的原理第2章BGP路由属性HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage4BGP协议概述BGP是“唯一”的EGP路由协议，主要用来在AS之间传递路由信息在AS之间是一种距离矢量的路由协议，应用特定的属性避免环路的发生路由信息携带丰富的属性传送协议：TCP，端口号179支持CIDR（无类别域间选路）路由更新：触发更新，只发送增量路由−-(周期性通过keepalive包发送消息.)丰富的路由过滤和路由策略HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage5BGP协议基本概念（一）什么是自治系统（AS）？自治系统指由同一个技术管理机构管理、使用内部路由策略的一些路由器的集合。每个自治系统都有唯一的自治系统编号。自治系统的编号范围是1到65535，其中1到65411是注册的因特网编号,65412到65535是专用网络编号。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage6BGP协议基本概念（二）为什么引入自治系统这一概念？引入自治系统的基本思想就是通过不同的编号来区分不同的自治系统。自治系统内部的路由协议——IGP如OSPF、IS-IS、RIP、EIGRP（cisco专有）自治系统之间的路由协议——BGP如：EGP、BGPBGP的主要目标是提供一种能够保证自治系统间无环路的路由选择信息交换的域间路由系统。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage7没有BGP的日子里OSPFRIPISISEIGRPHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage8有了BGP之后•链路层协议生成路由，IGP收集路由，BGP加工路由OSPFRIPISISEIGRPBGPBGPBGPHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage9BGP协议基本概念（三）何时选择BGP?何时不选择BGP?下列条件至少存在一个的时候，才应该使用BGP。−自治系统系统允许数据包穿过它到达其他自治系统。−自治系统多条外部连接,多个运营商之间；拥有多条到互联网的连接时。−自治系统必须对进入和离开AS的数据流进行控制。下列情况，不需要使用BGP−自制系统和系统自治系统或Internet间仅有单一连接时。−设备内存和CPU性能不佳，无法运行BGP时。−没有能力实施路由过滤或BGP路径选择时。−自治系统间带宽较低时。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage10BGP工作机制（一）AS1AS7AS6AS5AS4AS3AS2HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage11AS的分类单口AS（stubAS）多归路非过渡AS（multihomedAS）过渡AS（transitAS）HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage12BGP工作机制（二）BGP邻居刚建立时，发送整个BGP路由表交换路由信息，之后为了更新路由表只交换更新消息（updatemessage）。系统在运行过程中，通过接收和发送keep-alive消息来检测相互之间的连接是否正常的。一般情况下一条路由由自治系统内部的某种内部路由协议发现和计算产生，由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（如：AS5）。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。另外一种自治系统称为StubAS（如：AS1），其内部只有一个ASBR通过EBGP连接外部，同外部其他AS的通信要靠过渡自治系统来转接。HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage13BGP两种邻居－IBGP和EBGPEBGPEBGPRTBRTCIBGPRTARTDRTEHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage14BGP路由通告原则存在多条路径时，BGPSpeaker只选取最优的使用（非负载分担）BGPSpeaker只把自己使用的路由通告给相邻体BGPSpeaker从EBGP获得的路由会向它所有BGP相邻体通告（包括EBGP和IBGP）BGPSpeaker从IBGP获得的路由不向它的IBGP相邻体通告（如果存在RR呢）BGPSpeaker从IBGP获得的路由是否通告给它的EBGP相邻体要依IGP和BGP同步的情况来决定连接一建立，BGPSpeaker按照以上原则，把自己所有BGP路由通告给新相邻体HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage15BGP路由表与系统路由表的关系存在多条路径时，BGPSpeaker只选取最优的使用（非负载分担时）BGPSpeaker只把自己使用的最优路由通告给相邻体BGPSpeaker只把自己使用的最优的路由加入到路由表中HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage16BGP路由通告原则BGPSpeaker从IBGP获得的路由不向它的IBGP相邻体通告（如果存在RR呢）AS42AS12AS14R-14R-12RTARTBRTDRT-CX12…EBGPIBGPX12…X12…HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage17BGP同步BGPSpeaker从IBGP获得的路由是否通告给它的EBGP相邻体要依IGP和BGP同步的情况来决定EBGPEBGPRTBRTCIBGPRTARTDRTERTFS0:1.1.1.2/24E0:10.1.1.1/24S0:1.1.1.1/24S1:2.1.1.2/24AS100AS200AS300S0:2.1.1.1/24HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage18同步规则的基本需求BGP同步规则的目的:为防止一个AS(不是所有的路由器都运行bgp)内部出现路由黑洞,即向外部通告了一个本AS不可达的虚假的路由.BGP同步规则的基本需求如果一个AS内部存在非bgp路由器,那么就出现了bgp和igp的边界,需要在边界路由器将bgp路由发布到igp中,才能保证AS所通告到外部的bgp路由,在AS内部是连通的.实际上是要求bgp路由和igp路由的同步.HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage19BGP同步的解决方案1、IBGP全互联AS内部的所有路由器都运行BGP,就可以关闭所有路由器的同步,而不影响路由的通告和连通性.随之产生的问题:当as内部路由器数量很多时,需要建立N*(N-1)/2个ibgp会话,带来过度的系统开销,扩展性不好.15个路由器的AS,需要建立15(15-1)/2=105个ibgp会话HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage20bgp同步的解决方案2.路由反射器AS内部的所有路由器都运行bgp,在AS内部部署路由反射器,构建hubandspoke的ibgp(会话数为N-1),然后关闭所有bgp路由器的同步.问题:此方案可以使bgp路由器传递ibgp路由到ebgp,并保证bgp路由的连通性.但是对物理拓扑有很大的限制15个路由器的AS,具有冗余的RR方案(33个ibgp会话)HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage21BGP路由反射路由反射器(RouteReflector)AS101AS100AS102IBGPEBGPRRClientClientClientHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage22三.bgp同步的解决方案3.bgp联盟:AS内部的所有路由器都运行bgp,把一个原始的AS基于网络拓扑划分为若干个sub-AS(又称联盟AS),联盟AS之间的bgp邻居叫做联盟ebgp,不需要fullmeshbgp会话;在每个联盟AS内部运fullmeshibgp或者hubandspoke反射器,然后就可以关闭所有路由器的bgp同步功能.结论:bgp联盟结合路由反射器的方式,较好的解决了bgp的同步规则带来的需求,是最为有效的解决方案.HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage23BGP联盟联盟(Confederation)AS100IBGPEBGPAS1001AS1003AS1002AS101EBGP_ConfedHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage24成为BGP路由的途径之一：纯动态注入OSPF发现路由18.0.0.1/8把IGP(OSPF)发现的路由纯动态地注入到RTB的BGP路由表中18.0.0.1/8RTBAS200OSPFHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage25成为BGP路由的途径之二：半动态注入OSPF发现路由18.0.0.1/8把IGP(OSPF)发现的路由半动态地注入到RTB的BGP路由表中18.0.0.1/8OSPFRTBAS200HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage26成为BGP路由的途径之三：静态注入人为配置静态路由18.0.0.1/8把人为配置的静态路由注入到RTB的BGP路由表中18.0.0.1/8AS200RTBHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage27BGP报文种类BGP报文有四种类型:Open：打招呼“你好，跟我交个朋友吧！”KeepAlive：我还活着呢，别不理我Update：有新闻......Notification：我不跟你玩了!HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage28BGP报文头BGP报文的格式是一样的，都是”报文头+报文体“的格式，下面给出的是BGP报文头：Marker(16byte)Length(2byte)Type(1byte)HUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage29Open报文Open报文是由报文头加如下结构构成的。OptionalParamentersLengthHoldTimeVersionMyAutonomousSystemBGPIdentifierOptionalParamentersHUAWEITECHNOLOGIESCO.,LTD.AllrightsreservedPage30KeepAlive报文KeepAlive报文只有报文头。Marker(16byte)Length(2byte)Typ