華為 BGP協(xié)議基礎(chǔ)配置與總結(jié)
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文章目錄
一、BGP概述
二、拓?fù)?/p>
三、基礎(chǔ)配置
四、BGP與IGP比較
五、BGP的數(shù)據(jù)包
六、BGP的鄰居狀態(tài)機(jī)
七、BGP計(jì)時器
八、BGP的更新源
九、BGP的路由生成
十、BGP的路由通告
BGP的鄰居建立很關(guān)鍵，涉及環(huán)回口地址建立bgp鄰居就需要指定更新源，單一的直連物理接口建立bgp鄰居時不需要指定更新源的。
BGP的防環(huán)屬性是影響路由更新傳的重要因素，一定要牢記BGP的防環(huán)策略。
IBGP防環(huán)是從IBGP鄰居學(xué)到的路由不再傳遞給其他的IBGP鄰居注意這里是IBGP鄰居，EBGP鄰居不受影響。
IBGP之間路由傳遞時要更改下一跳屬性，使得從EBGP鄰居學(xué)到的路由可以順利在IBGP鄰居之間傳遞。
一、BGP概述
1、簡介：
BGP-Border Gateway Protocol邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，是一種在自治系統(tǒng)AS（Autononmous System）之間傳遞并選擇最佳路由的高級矢量路由協(xié)議。
路由協(xié)議通常分為內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（IGP）和外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)兩大類。
BGP雖然是一種動態(tài)路由協(xié)議，但它實(shí)際上本身并不產(chǎn)生路由、不發(fā)現(xiàn)路由、不計(jì)算路由，其主要功能是完成最佳路由的選擇并在BGP鄰居之間進(jìn)行最佳路由的傳遞。BGP選擇了TCP作為其傳輸協(xié)議，端口號是179。
BGP的鄰居關(guān)系分為IBGP和EBGP兩種：兩臺BGP路由器位于同一AS時，它們的鄰居關(guān)系為IBGP鄰居關(guān)系；兩臺BGP路由器位于不同的AS時，它們的鄰居關(guān)系為EBGP鄰居關(guān)系。BGP沒有自動建立鄰居關(guān)系的能力，鄰居關(guān)系必須通過手動配置來建立。
2、版本：
（1）BGP-1（RFC1105）；
（2）BGP-2（RFC1163）；
（3）BGP-3（RFC1267）；
（4）BGP-4（RFC1771,1994年開始使用）；
（5）BGP-4（RFC4271,2006年后單播IPv4網(wǎng)絡(luò)使用）,這個版本是當(dāng)前的BGP版本；
（6）MP-BGP（RFC4760）供其他網(wǎng)絡(luò)使用；
（7）BGP-4+提供對IPv6單播網(wǎng)絡(luò)的支持；
注意：
華為路由器運(yùn)行的BGP特性同時支持BGP-4，BGP-4+和MP-BGP。即在BGP下的配置同時對這三個版本生效。默認(rèn)情況在BGP IPv4單播地址族視圖下的配置可以在BGP視圖配置，但只對BGP-4生效。
3、特性：
（1）BGP擁有豐富的選路參考屬性，靈活組合可以實(shí)現(xiàn)路由的優(yōu)選和避免路由環(huán)路，能夠高效率的傳遞路由和維護(hù)大量的路由信息；
（2）BGP提供了豐富的路由策略，能夠靈活的進(jìn)行路由選路，并且能指導(dǎo)鄰居按策略發(fā)布路由；
（3）BGP提供了路由聚合和路由衰減功能，用于防止路由振蕩，有效提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性；
（4）BGP是一種距離矢量協(xié)議，將AS作為一個節(jié)點(diǎn)來計(jì)算；IGP協(xié)議以一個路由器為節(jié)點(diǎn)；
（5）BGP使用TCP（端口號179）作為底層傳輸協(xié)議，與每個BGP對等體形成獨(dú)特的基于單播的連接 并支持BGP于BFD聯(lián)動，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
4、AS
（1）BGP的AS是指在一個組織機(jī)構(gòu)管轄下?lián)碛邢嗤x路策略的IP網(wǎng)絡(luò)，BGP網(wǎng)絡(luò)中的每個AS都被分配了一個唯一的AS號，用于區(qū)域不同的AS。
（2）BGP的AS號分為2字節(jié)和4字節(jié)的AS號，
2字節(jié)AS號范圍1----65535的整數(shù)，
4字節(jié)AS號范圍2----4 294 967 295的整數(shù)（可以有不同的表示格式）
RFC 5389規(guī)定在2字節(jié)的AS號中；1–64511是公網(wǎng)AS，64512—65534為私網(wǎng)AS，65535保留用于特殊用途。
二、拓?fù)?/p>
三、基礎(chǔ)配置
AR-3與AR-4通過直連地址建立EBGP鄰居；
AR-4：dis bgp peer
AR-3：dis bgp peer
AR-3配置類似
在AR-1的BGP路由表查看4.4.4.4/32路由前面帶“下一跳可達(dá)”
AR-1的BGP路由表信息
AR-1和AR-3 BGP配置內(nèi)容（dis cu se bgp)
在設(shè)備AR-3、4配置ospf協(xié)議時
AR-1的BGP路由表信息：
AR-1：dis bgp routing-table
AR-1: ping -c 3 -a 1.1.1.1 4.4.4.4
IBGP不用配置多跳，可以用loopback建立鄰居。EBGP不是直連接口建立鄰居，需要指多跳。
四、BGP與IGP比較
IGP協(xié)議特點(diǎn)：
（1）在AS之內(nèi)使用的協(xié)議，主要用于發(fā)現(xiàn)和計(jì)算路由；
（2）IGP的路由收斂都相對迅速。工作在直連鄰居間；
（3）單一的度量值，列如OSPF和IS-IS當(dāng)然鏈路開銷cost，RIP的跳數(shù)；
（4）適用于中小型網(wǎng)絡(luò)。
BGP協(xié)議特點(diǎn)：
（1）BGP作為外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，著眼于控制路由的傳播和選擇最佳路由；
（2）BGP可以工作在非直連鄰居之間，使用TCP作為其傳輸層協(xié)議（端口號179）；
（3）BGP支持五類別域間路由，路由更新時只發(fā)送更新的路由，大大減少了BGP傳播路由所占用的帶寬， 適用在Internet上傳播大量的路由信息；
（4）BGP提供了豐富的路由策略，能夠?qū)崿F(xiàn)路由的過濾和選擇；
（5）BGP易于擴(kuò)展，能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的發(fā)展。適用于大型，超大型運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)。
五、BGP的數(shù)據(jù)包
BGP數(shù)據(jù)包都由2部分組成，BGP報(bào)文頭部+類型報(bào)文本體
1、BGP報(bào)文頭部：
Marker 16字節(jié)：用于檢測BGP對等體之間同步丟失情況；在支持消息驗(yàn)證功能的情況下進(jìn)行消息驗(yàn)證；
五驗(yàn)證時字段全為1（16 進(jìn)制顯示全FFFF）
Length 2字節(jié)：長度，表示此BGP報(bào)文的總長度（包含頭部，總長度在19–4096字節(jié)之間）
Type 1字節(jié)：類型值，標(biāo)識本BGP報(bào)文的類型（open 1；update 2；Notification 3；keepalive 4；route-refresh 5）。
2、Open報(bào)文（類型1）
（1）作用：
TCP 會話建立起來自以后，兩個鄰居都要發(fā)送一個 Open 報(bào)文，每個鄰居都使用該報(bào)文標(biāo)識自己， 并且規(guī)定自己的 BGP 運(yùn)行參數(shù)。如果 open 消息被接受，則回送一條 keepalive 消息進(jìn)行確認(rèn)， 確認(rèn)后就能發(fā)送 update 。
（2）內(nèi)容：
Version 8bit ：BGP版本號，BGP對等體的使用的版本，默認(rèn)為BGP-4，如果鄰居運(yùn)行版本低于本設(shè)備，會拒絕V-4信息， 本設(shè)備將發(fā)送低版本信息直至協(xié)商成功。
My AS 號 16bit ：本地 AS 號（決定雙方建立什么樣的BGP鄰居；通AS建立IBGP；不同AS建立EBGP）
Hold Time 16bit：對等體相互協(xié)商及保存鄰居最大時間，默認(rèn)為Keepalive時間的3倍-180S
（如果兩端hold time時間不一致，將會采用較短時間作為保存時間；最小可以為0，這種情況BGP連接被認(rèn)為永遠(yuǎn)是UP的，不再發(fā)送Keepalive報(bào)文來檢測鄰居是否失效）
BGP Identifer 32bit：用來標(biāo)識發(fā)送此Open報(bào)文設(shè)備的Router-ID（ROUTER-ID 和 OSPF 選取 routerID 的方式一致）
Optional Parameters Length 8bit：標(biāo)識下面的可選參數(shù)的總長度（如果為0，那么本報(bào)文中沒有包含可選參數(shù)字段）
Optional Parameters 可變長大小：用于BGP鄰居會話協(xié)商過程中所使用的可選列表；每一個參數(shù)為一個
（參數(shù)類型參數(shù)長度，參數(shù)值）三元組，用于公布一些可選功能的支持，如多協(xié)議擴(kuò)展，路由刷新能力， 四字節(jié)AS號等能力。
3、KEEPALIVE 消息（類型4）
（1）作用：
如果路由器接受了鄰居在 OPEN 消息中的參數(shù)，就會應(yīng)答一個 keeplive 消息，并且在此后 1/3 的 holdtime（但不小于 1S）為周期發(fā)送該消息，華為設(shè)備默認(rèn) 60S一發(fā)，保持時間默認(rèn)180S。如果協(xié)商后保持時間為 0，標(biāo)識此鄰居永遠(yuǎn)UP，則不發(fā)送 keepalive 保活消息。
（2）內(nèi)容：
只包含BGP的消息頭部?
Marker 16字節(jié)：用于檢測BGP對等體之間同步丟失情況；在支持消息驗(yàn)證功能的情況下進(jìn)行消息驗(yàn)證；
五驗(yàn)證時字段全為1（16 進(jìn)制顯示全FFFF）
Length 2字節(jié)：長度，表示此BGP報(bào)文的總長度（包含頭部，總長度在19–4096字節(jié)之間）
Type 1字節(jié)：類型值，標(biāo)識本BGP報(bào)文的類型（open 1；update 2；Notification 3；keepalive 4；route-refresh 5）。
（3）其他：
KEEPALIVE 消息實(shí)際上彌補(bǔ)了 TCP 無法確認(rèn)對端存活情況的缺陷；
KEEPALIVE 消息僅包含 19bytes 的 BGP 頭部，除此之外不包含任何其他數(shù)據(jù)。
4、Update報(bào)文（類型2）
（1）作用：
當(dāng)BGP對等體之間成功建立會話后利用Update報(bào)文進(jìn)行路由信息的交換；Update報(bào)文既用來通告可用路由信息，也可以通告不可達(dá)需要撤銷的路由信息。每條update 消息只描述一類具有相同路徑屬性的可達(dá)路由；可達(dá)路由信息放在NLRI字段中同時Update報(bào)文可以攜帶多條不可達(dá)路由信息；不可達(dá)路由信息放在Withdrawn Router字段中。
（2）內(nèi)容：
Withdrawn Routes Length 2字節(jié)：撤銷路由長度，標(biāo)識不可達(dá)路由的的長度，為0表示此字段 沒有任何數(shù)據(jù)，本報(bào)文不存在需要撤銷的路由；
Withdrawn Routes ：撤銷路由，與NLRI格式相同，同樣是前綴長度+前綴組合；
Total Path Attribute Length 2字節(jié)：路徑屬性字段長度。如果為0表示沒有下面的Path attributes，本報(bào)文沒有通告可用路由信息；
Path attributes 可變長：路徑屬性，每個路徑屬性都由可變長的三元組（屬性類型；屬性長度；屬性值），為BGP提供最短路徑，檢查路由環(huán)路以及決定路由策略的信息；
Network Layer Reachability Information (NLRI) 可變長度：標(biāo)識網(wǎng)絡(luò)層可達(dá)信息，包含要向?qū)Φ润w通告的每條可達(dá)路由的前綴（IPv4的地址前綴），和前綴長度（IPv4的掩碼）。
5、Notification 報(bào)文（類型3）
（1）作用：
當(dāng)BGP檢測到錯誤狀態(tài)時，就會向?qū)Φ润w發(fā)出Notification通知報(bào)文，之后BGP連接會立即中斷；例如對等體之間的AS號非法，認(rèn)證失敗，鄰居地址不可達(dá)等。
（2）內(nèi)容：
Error code 1字節(jié)：錯誤碼；描述錯誤類型，每個錯誤都使用唯一的錯誤碼來表示；
Errsubcode 1字節(jié)：錯誤子碼；描述錯誤類型的詳細(xì)信息；
Data 可變長字段：包含了與錯誤有關(guān)的數(shù)據(jù)，用來診斷錯誤原因，比如非法的AS號，認(rèn)證失敗等。
6、Route-refresh報(bào)文（類型5）
（1）作用：
路由刷新報(bào)文用來要求對等體重新發(fā)送指定地址族的路由信息；
（2）內(nèi)容：
AFI Address Family Identifier 2字節(jié)：地址族標(biāo)識，用來標(biāo)識所采用的地址族類型；
Res 1字節(jié)：保留
SAFI：Subsequent Address Family Identifier 1字節(jié)：子地址族標(biāo)識，用于標(biāo)識地址族的類型。
六、BGP的鄰居狀態(tài)機(jī)
1、Idle狀態(tài)
（1）BGP空閑狀態(tài)，在Idle狀態(tài)下BGP拒絕鄰居發(fā)送的連接請求，此時等待由BGP系統(tǒng)發(fā)出的Start事件；
（2）Start（管理員配置鄰居）事件發(fā)生后，BGP會對自己的資源進(jìn)行初始化，重置連接計(jì)時器（Connect Retry 默認(rèn)32S）發(fā)起TCP 連接請求，并開始偵聽遠(yuǎn)端對等體發(fā)起的連接端口，并轉(zhuǎn)至Connect狀態(tài)。
1.1. 停留在此狀態(tài)的原因：
（1）本BGP設(shè)備沒有去往對等體的路由；
（2）收到來自鄰居的Notification報(bào)文觸發(fā)Notification報(bào)文條件（再一個重置計(jì)時器后重新建立BGP的TCP連接，即重新發(fā)送用于BGP的TCP連接報(bào)文）
a. AS號錯誤；
b0 R-ID重復(fù)；
c. 認(rèn)證失敗；
d. hold time連接超時（中間設(shè)備或者目標(biāo)設(shè)備策略限制）
e. 其他錯誤原因。
2、Connect狀態(tài)
在Connect狀態(tài)下，BGP啟動連接重傳定時器，等待TCP完成連接！
（1）如果TCP連接成功，那么BGP會向?qū)Φ润w發(fā)送Open報(bào)文，并轉(zhuǎn)至OpenSent狀態(tài)；
（2）如果TCP連接失敗，那么BGP轉(zhuǎn)至Active狀態(tài)；
（3）如果連接重傳定時器超時，BGP任沒有收到BGP對等體的響應(yīng)，那么BGP繼續(xù)嘗試TCP連接，停留在Connect狀態(tài)。
2.1. 停留在Connect狀態(tài)的原因：
（1）與BGP對等體TCP連接超時！
a. 中間設(shè)備沒有本設(shè)備去往對等體的路由；
b. 中間設(shè)備拒絕了本BGP設(shè)備發(fā)出的BGP相關(guān)數(shù)據(jù)（過濾了本設(shè)備IP流量或者TCP流量或者TCP-179端口數(shù)據(jù)）
c. 對等體設(shè)備未開啟BGP（TCP-179端口處于關(guān)閉狀態(tài)）
3、Active
在Active狀態(tài)下，BGP總是試圖建立TCP連接！
（1）如果TCP連接成功，那么BGP向?qū)Φ润w發(fā)送Open報(bào)文，關(guān)閉連接重傳定時器，并轉(zhuǎn)至OpenSent；
（2）如果TCP連接失敗，停留在Active狀態(tài)；
（3）如果連接重傳定時器超時，任沒有收到BGP對等體的響應(yīng)，那么BGP轉(zhuǎn)至Connect狀態(tài)。
3.1. 停留在Active狀態(tài)的原因：
（1）與BGP對等體TCP失敗；
（2）本BGP設(shè)備配置錯誤的對等體地址。
4、OpenSent
在OpenSent狀態(tài)，BGP等對等體的Open報(bào)文，并對收到的Open報(bào)文中的AS號，版本號，認(rèn)證信息等進(jìn)行檢查！
（1）如果收到的Open報(bào)文正確，那么BGP發(fā)送Keepalive報(bào)文，且重置Keepalive定時器，并轉(zhuǎn)至OpenConfirm狀態(tài)；
（2）如果發(fā)現(xiàn)收到的Open報(bào)文有錯誤，那么BGP發(fā)送Notification報(bào)文給對等體。并轉(zhuǎn)至Idle狀態(tài)。
4.1. 停留在OpenSent狀態(tài)的原因：
（1）對等體發(fā)送的Open報(bào)文中的AS號與本BGP設(shè)備配置不一致（本端BGP配置時鄰居的AS號配置錯誤）
5、OpenConfirm
在OpenConfirm狀態(tài)下，BGP等待Keepalive或Notification報(bào)文；
（1）如果收到Keepalive報(bào)文，則轉(zhuǎn)至Established狀態(tài)（BGP鄰居的最終狀態(tài)）
（2）如果收到Notification報(bào)文，則轉(zhuǎn)至Idle狀態(tài)。
5.1. 停留在OpenConfirm狀態(tài)的原因：
（1）BGP的TCP建立成功，對等體未發(fā)送Keepalive報(bào)文（鄰居設(shè)備BGP配置對本BGP的AS號錯誤配置）
6、Established狀態(tài)
在Established狀態(tài)下，BGP對等體之間交互Update，Keepalive，Route-refresh報(bào)文和Notification報(bào)文！
（1）如果收到正確的Update或Keepalive報(bào)文，那么BGP就人為對端處于正常運(yùn)行狀態(tài)，保持BGP連接；
（2）如果收到錯誤的就發(fā)送Notification報(bào)文告知對端，并轉(zhuǎn)至Idle狀態(tài)；
（3）Route-reFresh報(bào)文不會改變BGP狀態(tài)；
（4）如果收到Notification報(bào)文，那么BGP轉(zhuǎn)至Idle狀態(tài)；
（5）如果收到TCP拆除鏈接通知，那么BGP將斷開連接，轉(zhuǎn)至Idle狀態(tài)。
七、BGP計(jì)時器
1、Connect Retry重置連接計(jì)時器，默認(rèn)32S；
2、Keepalive保持時間，默認(rèn)60S；
3、Hold time 默認(rèn)為Keeplive時間的三倍（180S），保持時間可以改大，但是不能小于Keepalive的三倍。如果兩端 Holdtime 不一致，雙方接受較小的的時間；
4、timer keepalive 0 hold 0 ，當(dāng)檢測時間和保持時間都為0時表示本BGP設(shè)備認(rèn)為鄰居永遠(yuǎn)UP；
5、BGP 不會周期性更新路由，僅在需要的時候更新，由于公網(wǎng)的路由可能的動蕩的，因此觸發(fā)更新也會有一定的等待時間，IBGP peer 為 5S；EBGP peer 為 30S，而在這段時間內(nèi)，BGP 仍可以進(jìn)行路由信息的搜集，所以 BGP收斂會比慢。
八、BGP的更新源
1、BGP 無法像 IGP 那樣自動發(fā)現(xiàn)鄰居，而需手工指定，鄰居的 IP 由本地的 peer 命令指定，而該 BGP 連接的源 IP（更新源）默認(rèn)情況下為流量的出接口 IP。注意只有當(dāng)本地配置的鄰居 IP 與鄰居用于 BGP 連接建立的源 IP 相同時，BGP 連接才能被正常建立；
2、IBGP 鄰居之間建立鄰居，為了保證鄰居關(guān)系的穩(wěn)定，一般使用 loopback 接口建立，這是因?yàn)槿绻褂梦锢斫涌冢敲次锢斫涌诠收希従雨P(guān)系就 DOWN 了，并且在 AS 內(nèi)部，路徑可能是冗余的，鄰居之間的 LOOPBACK 路由可通過IGP獲取并提供一定的路由冗余性（當(dāng)物理線路也存在冗余的情況下）注意：在使用loopback接口建立BGP鄰居關(guān)系時，務(wù)必注意還需要指定更新源 IP；
3、如果是建立 EBGP 鄰居關(guān)系，因?yàn)?EBGP 鄰居關(guān)系的建立會檢查直連路由，并且默認(rèn) TTL=1， 而這個時候?qū)嶋H上loopback 口到 對方loopback 口至少 2 跳 ，那么這個時候 還需要兩者配置 peer x.x.x.x ebgp-max-hop 。
九、BGP的路由生成
1、通過手動宣告，只能將本BGP設(shè)備路由表存在的路由條目通告出去；
2、通過路由引入，將IGP或者靜態(tài)，直連路由的重分發(fā)進(jìn)來。
十、BGP的路由通告
1、當(dāng)存在多條路徑時，BGP Router 只選取最優(yōu)的路由（BEST）來使用（沒有負(fù)載均衡的情況下）；
2、BGP 只把自己使用的路由，也就是自己認(rèn)為 Best 的路由傳遞給 BGP peer；
3、BGP Speaker 從 EBGP 獲得的路由會向它所有 BGP 相鄰體通告（包括 EBGP 和 IBGP）；
4、BGP Speaker 從 IBGP 獲得的路由不向它的 IBGP 相鄰體通告。（避免環(huán)路，水平分割；存在路由 RR 的情況除外）
OK
良藥苦口利于病，忠言逆耳利于行。
好了這期就到這里了，如果你喜歡這篇文章的話，請點(diǎn)贊評論分享收藏，如果你還能點(diǎn)擊關(guān)注，那真的是對我最大的鼓勵。謝謝大家，下期見！
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