BGP笔记
产生背景
BGP定义：是用于自治系统间的动态路由协议，属于外部网关协议。
自治系统（AS）：由统一管理、运行同一IGP协议的路由器组成，通常使用相同路由策略。
AS编号：分为2字节和4字节。2字节取值0-65535，其中公有AS为1-64511，私有AS为64512-65535；4字节公有AS为65536–4199999999，私有AS为4200000000–4294967294。
路由协议的分类
IGP：包括RIP、OSPF、IS-IS。
EGP：即BGP。
BGP协议特性
负责将路由从一个AS传到另一个AS，AS内部路由扩散依靠IGP。
是路径矢量协议，一跳为一个自治系统，路由在AS间传递时下一跳变化，在AS内部传递时下一跳不变。
有AS防环机制，通过AS_PATH属性，记录路由经过的AS编号，若包含本AS编号则不学习。
基于TCP协议传输，端口号179，需手动配置邻居。
第一次网络收敛发送完整路由表，后续发送增量更新。
有多种属性可控制路由选择。
支持路由聚合。
可进行路由过滤和路由策略配置。
BGP基本术语
BGP Speaker：运行BGP协议的路由器。
BGP Peer：相互有TCP连接、交换路由信息的BGP Speaker。
BGP对等体分类：
EBGP对等体：跨AS的邻居，一般物理直连，从其获得的路由会向所有对等体通告。
IBGP对等体：同一AS内部的邻居。
邻居也可非直连。
BGP规划问题（路由黑洞）
产生原因：IBGP邻居间存在未运行BGP协议的路由器，无法获得BGP路由，导致数据包被丢弃。
解决方法：BGP引入IGP；在黑洞路由器上配置静态路由；IBGP全连接（存在防环机制及配置工作量大问题）；使用BGP路由反射器；采用BGP联盟。
BGP环路问题（水平分割）
EBGP水平分割：通过AS_PATH属性防环，学习到的路由含本地AS号则拒绝学习。
IBGP水平分割：从一个IBGP对等体学习的路由，不会通告给其他IBGP对等体。
BGP消息种类
头部信息：包括标记（解决协议兼容性）、长度（指示报文长度）、类型（指示报文类型）。
数据包种类：
Open：建立对等体连接，携带route-id等，含保持时间等参数。
Keepalive：周期性发送以保持连接有效性，默认周期60秒，超时180秒。
Update：携带路由更新信息，包括撤销和新增路由等。
Notification：检测到错误时发送，之后关闭连接。
Router-refresh：改变路由策略后，要求对等体重发指定地址族完整路由表，仅支持该能力的路由器响应。
BGP状态机
包括Idle（空闲，初始化准备连接）、Connect（TCP连接中）、Active（主动尝试连接）、OpenSent（发送Open报文等待对方回应）、OpenConfirm（收到Open报文，发送Keepalive等待回应）、Established（收到Keepalive，建立邻居）。
BGP邻居建立条件
IBGP：物理口建邻建议用直连接口地址；环回口建邻需对方IP可达，更新源与指定邻居地址一致，无需直连。
EBGP：物理口建邻建议用直连接口地址；环回口建邻需IP可达，可修改最大跳数，更新源与指定邻居地址一致，默认IBGP邻居间TTL为255，EBGP为1，环回建立EBGP邻居需修改TTL。
同时有EBGP和IBGP邻居时，需对IBGP邻居修改下一跳为本机。
BGP路由选路原则（13条）
丢弃下一跳不可达的路由。
优选Preferred-value值最大的路由（默认为0，0~65535，华为、H3C私有属性）。
优选本地优先级（LOCAL_PREF）最高的路由。
依次选择network命令生成、import-route命令引入、聚合的路由。
优选AS路径（AS_PATH）最短的路由。
依次选择ORIGIN属性为IGP、EGP、Incomplete的路由。
优选MED值最低的路由。
依次选择从EBGP、联盟EBGP、联盟IBGP、IBGP学来的路由。
优选下一跳度量值（IGP到达下一跳的度量）最低的路由。
优选CLUSTER_LIST长度最短的路由。
优选ORIGINATOR_ID最小的路由。
优选Router ID最小的路由器发布的路由。
优选IP地址最小的对等体发布的路由。
BGP负载分担时的选路
背景：BGP默认选唯一最优路由，可通过配置命令或路由策略修改属性实现负载分担，如
maximum load-balancing 2允许最多2条等价路径。与IGP的区别：
IGP通过自身算法，对度量值相等的路由负载分担。
BGP无路由计算算法，基于选路规则有条件地实现负载分担。
BGP路由的发布策略
只发布最优路由（IP路由表或BGP路由表中的最优路由，依配置而定）。
只发布自己使用的最优路由。
从EBGP获得的路由向所有BGP对等体发布。
从IBGP获得的路由不向IBGP对等体发布（IBGP水平分割），但发布给EBGP对等体。
建立连接后，向新对等体发布符合条件的所有路由，后续仅在路由变化时更新。
BGP属性（控制选路的方法）
1. 公认属性（所有路由器必须识别）
公认必遵属性（路由必须携带）：
AS_PATH：记录路由经过的AS编号，用于防环，路径短的路由优先；在路由传出AS时增加AS编号，修改时建议增加真实AS编号。
next-hop：下一跳地址，向EBGP邻居发布时变更为自身地址，向IBGP邻居发布时不变，可配置命令更改IBGP邻居路由的下一跳为本机。
ORIGIN：描述路由来源，取值为IGP（network宣告，显示i）、EGP（引入EGP，显示e）、Incomplete（引入IGP/静态/直连，显示?），优选顺序为IGP>EGP>Incomplete。
公认可选属性（非必须携带）：
local-perference：本地优先级，仅在IBGP邻居间传递，默认值100，值大的路由优先，用于AS内选择离开本AS的最佳路由。
Atomic-aggregate：自动聚合相关属性，BGP支持自动和手动聚合。
2. 可选属性
可选传递属性（不识别但会传递）：
aggregator：手动聚合相关属性。
community：团体属性。
可选非传递属性（不识别且不传递）：
clustor_list：集群列表。
originator_id：集群ID。
MED：多出口鉴别器，用于判断流量进入AS的最优路径，仅在相邻AS间传递，默认值0（network路由）或原IGP cost（引入路由），值小的优先。
3. preferred-value
首选项，华为、H3C私有属性，默认0，取值0~65535，值大的路由优先。
属性控制的选择建议
影响下游所有路由器：用AS-PATH。
影响本AS内部某个路由器：用Local-preference。
影响下游某一个AS的路由器：用MED。
影响某一台路由器：用preferred-value。
属性控制方法
通过路由策略实现，对匹配的路由用Apply子句修改属性，在邻居的传入/传出方向调用，空节点允许其他路由正常放行；也可在宣告或引入路由时调用策略。
BGP对等体组、聚合、路由反射器、联盟团体属性
大规模BGP网络的问题
BGP对等体众多，配置和维护难度大。
BGP路由表庞大，对设备性能要求高。
IBGP全连接导致邻居数量过多，管理复杂。
路由变化频繁，引发路由更新频繁。
解决大规模BGP网络问题的方案
1. BGP对等体组
定义：由具有相同属性的对等体组成的集合，可简化配置。
分类：
IBGP对等体组：同一AS内的对等体组成，配置时需指定对等体、连接接口等。
EBGP对等体组：跨AS的对等体组成，因EBGP邻居可能分布在多个AS，配置较繁琐，一般不常用。
配置示例：通过
group命令创建对等体组，将对等体加入组中，并配置相关属性。
2. BGP路由聚合
作用：减小路由表规模。
类型：
自动聚合：仅对引入的IGP路由生效，汇总到主类，可能造成路由黑洞，华为设备默认关闭，配置命令为
summary automatic，聚合后明细路由状态为S（被抑制）。手工聚合：可精确汇总，能在任何路由器上配置，命令为
aggregate 网络地址 子网掩码；为避免明细路由通告形成环路，可使用detail-suppressed抑制明细路由，还可通过as-set让汇总路由继承明细路由属性，或通过suppress-policy选择性抑制明细路由。
3. 路由反射器
定义：能将从IBGP邻居学习的路由反射给其他IBGP邻居的BGP路由器。
作用：替代IBGP全连接，减少邻居数量，解决路由黑洞问题。
角色：包括路由反射器（RR）、客户机（Client）、非客户机。
反射规则：
从非客户机接收的路由，仅反射给客户端。
从客户端接收的路由，反射给所有客户端和非客户端（路由始发者除外）。
从EBGP接收的路由，反射给所有客户端和非客户端。
防环机制：
Cluster-list：记录路由经过的反射器集群ID，若包含本机集群ID则丢弃路由，短列表优先。
Originator_ID：记录路由始发者的Router ID，若与本机Router ID相同则忽略路由，小值优先。
配置：在反射器上通过
peer 对等体地址 reflect-client指定客户机，可配置reflector cluster-id设置集群ID。
4. BGP联盟
定义：将一个自治系统划分为若干子自治系统，子系统内IBGP全连接，子系统间建立联盟内部EBGP连接，以解决IBGP连接激增问题。
注意点：子AS使用私有AS编号；其他AS仍与联盟AS建立EBGP邻居；跨子AS的EBGP邻居需更改下一跳为本机；实际应用较少。
配置：进入子AS，通过
confederation id申明联盟大号，confederation peer-as申明联盟同伴，配置邻居及相关属性。
5. BGP团体属性（Community）
定义：路由的标记，用于标记具有相同特征的路由集合。
表达格式：32位二进制，可表示为10进制或前16位为AS号、后16位自定值的格式。
公认属性：
Internet：默认属性，可通告给所有对等体。
No-advertise：无法发送给任何对等体。
No-export：可发给BGP对等体，但不能传出本AS，可发给联邦EBGP对等体。
No-export-subconfed：可发给BGP对等体，但不能传出本AS和联邦EBGP对等体。
配置：通过ACL抓取流量，在路由策略中用
apply community打标记，调用路由策略并开启advertise-community使属性传递。
6. BGP路由衰减（Route Dampening）
作用：解决路由振荡问题。
原理：路由每振荡一次增加惩罚值（默认1000），超过抑制阈值（默认2000）时路由被抑制；惩罚值每半衰期（默认15分钟）减半，低于重用阈值（默认750）时路由重新被通告，最大惩罚值上限为1001-20000。
配置：使用
dampening命令启用，可自定义参数（半衰期、重用阈值、抑制阈值、最大惩罚上限）。