BGP协议
一、BGP基础
1.BGP简介
BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是一种用于自治系统（AS）之间交换路由信息的EGP类别动态路由协议。BGP协议为不同AS间共享路由，工作时隔离两个AS的内部网络，形成一个独立的交互空间，且同时可以实施强大的策略来干涉选路。
（1）AS——自治系统
标准AS号长度为16位，范围：0-65535
公有：1-64511
私有：64512 -65535
扩展AS号长度为32位，范围：约42亿
互联网路由和自治系统详细报告：http://www.cidr-report.org/as2.0/
（2）IBG与EGP的区别
IGP追求：收敛速度快，选择路径佳（无环），占用资源少 hop-by-hop
EGP追求：可控性，可靠性，AS-BY-AS
（3）可控性
BGP协议不是路由的产生者，仅为搬运者，且AS间正常应该存在大量的链路来保障稳定性，故BGP协议传递的路由条目很难默认最佳选路，需要管理员对路由进行大量的策略来干涉选路。
（3）可靠性
BGP协议虽然像距离矢量协议一样仅传递路由条目，但更新量依然很大，为了避免对设备资源的占用选择了增量更新（仅触发、无周期），故需要保障所有的路由传递到位（可靠），因此BGP协议，基于TCP工作，TCP的三次握手条件使得TCP只能基于单播工作，同时BGP需要非直连建立邻居，BGP基于IGP之上，先IGP使BGP设备间IP可达，然后BGP才能基于TCP建立非直连邻居关系。
（4）AS-BY-AS
AS-BY-AS—以一个AS为一跳，将一个AS看成一个整体。
（5）专业名词
EBGP：外部的BGP邻居关系，两台处于不同AS的BGP路由器间建立的邻居关系
IBGP：内部的BGP邻居关系，两台处于同一个AS内的BGP路由器间的建立的邻居关系
2.BGP特点
1）无类别路径矢量，距离矢量的升级版：AS-BY-AS
2）使用单播更新来发送所有信息，基于TCP 179端口工作
3）增量更新，仅触发无周期
4）具有丰富的属性来取代IGP中度量进行选路，多个参数控制协议
5）可以在进项和出项对流量实施强大的策略，可控性
6）默认不被用于负载均衡，通过各种选路规则仅仅产生一条最佳路径
7）BGP支持认证和聚合（汇总）
3.BGP数据包
基于TCP的179端口工作，故BGP协议中所有的数据包均需要在tcp会话建立后，基于TCP的会话来进行传输及可靠性的保障，首先通过TCP的三次握手来寻找到邻居。
（1）Open
仅负责邻居关系的建立，正常进收发一次即可，携带route-id，hold time 默认3min。
（2）Keeplive
保活，周期1min查询邻居关系是否存在，实际保活TCP会话。
（3）Update
携带路由条目，目标网络号+各种属性。
（4）Notification
出现错误数据时收发。
4.BGP工作过程
工作过程：
- 管理员定义邻居的ip地址，前提要求对邻居ip可达（IGP可达）
- 启动BGP协议后，先目标端口为179进行TCP的三次握手来建立TCP的会话
- 会话建立后，收发open报文来建立邻居关系，生成邻居表
- 邻居关系建立后，邻居间使用update共享路由条目，在收发了路由信息后，本地生成BGP表（BGP表中装载本地发出及接收到的所有路由条目）
- 之后路由器将BGP表中的最优路径（不一定是最佳选路，仅为BGP参数最佳）加载于路由表中
- 收敛完成，仅keeplive周期保活即可
结构突变：
- 新增网段 – BGP更新源设备将使用update来告知本地所有的邻居
- 断开网段 – BGP更新源设备将使用update来告知本地所有的邻居
- 无法沟通 – 3min hold time到时时断开邻居关系和TCP会话，之后删除从该邻居处学习到的所有信息
ps：BGP更新源设备并不一定直连断开或新增网段的设备，而是第一台将该路由发布到BGP协议中的路由器
5.BGP的三张表
（1）邻居表
查看邻居表的摘要信息
（2）BGP路由表
（3）BGP的IP路由表
注意： EBGP邻居之间传递路由最小间隔为30s；IBGP邻居之间传递路由最小间隔为15s
6.BGP路由黑洞
由于bgp协议可以非直连建立邻居关系，故若两台BGP邻居间存在未运行BGP协议的路由时，可能出现路由条目可以在控制层面正常单播传递，但数据层面流量经过未运行BGP协议的设备时，无法通行，控制层面可达，数据层面不可达。
解决方法：
- 物理或逻辑链路全连
- 全连的BGP邻居关系，所有设备运行bgp
- 将BGP路由条目重发布到IGP协议中（实验环境）
- MPLS多协议标签交换（最佳方案）
7.BGP防环机制
（1）EBGP水平分割（防止EBGP环路）
利用BGP条目中的as-path 属性，该属性将记录所有经过的AS编号，接收到的路由条目中，若as-path中存在本地的AS号，将拒绝接收。
（2）IBGP水平分割（防止IBGP环路）
基于AS-BY-AS特性，BGP的路由条目默认在一个AS内部传递时，其属性不变化；
从一个IBGP邻居处学习到的路由条目不得传递给本地其他IBGP邻居。 因为BGP协议具有非直连建立邻居的能力，故在一个AS内部只要设备运行BGP协议，那么其必然存在EBGP邻居关系（一定连接了其他的AS）。
IBGP水平分割规则将导致在一个AS内部所有运行了BGP协议的路由器间，均需要建立IBGP邻居关系，才能正常传递路由条目（建立邻居关系的配置成指数增长）。可以使用联邦和路由反射器来解决该问题。
二、BGP配置
1.BGP的基础配置
（1）使用直连接口ip地址来建立EBGP邻居关系
[r1]bgp 1 # 启动时需要定义真实的AS号，没有多进程概念
[r1-bgp]router-id 1.1.1.1 # 建议手工配置RID，手工（优先）-环回最大值（其次）-物理接口最大值（最后）
[r1-bgp]peer 12.1.1.2 as-number 2 # 对端IP地址，及对端所在的AS号
（2）使用环回接口ip地址来建立IBGP邻居关系
[r3]bgp 2
[r3-bgp]router-id 3.3.3.3
[r3-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 2
[r3-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack 0 # 一旦使用环回接口作为目标ip地址时，也应该修改源为本地的环回接口ip地址
（3）若EBGP邻居间存在多条直连链路时，也建议使用环回接口来建立
1.写到达环回接口的静态路由
[r4]ip route-static 5.5.5.0 24 45.1.1.2
2.建立BGP邻居关系
[r5]bgp 3
[r5-bgp]router-id 5.5.5.5
[r5-bgp]peer 4.4.4.4 as-number 2
[r5-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0
（4）BGP规定EBGP邻居间默认所有的BGP数据包TTL值为1，导致环回建立邻居关系服务正常
[r4-bgp]peer 5.5.5.5 ebgp-max-hop 2
2.BGP的路由宣告
BGP协议本身不计算生成路由条目；负责转发从其他BGP邻居传递过来的路由条目，同时可以将本地路由表中任意路由宣告到BGP协议中来。BGP宣告配置时，只能宣告本地路由表中的路由条目，且宣告配置中网络号的掩码必须和路由表中的记录完全的一致。
[r1]bgp 1
[r1-bgp]network 1.1.1.0 24
当BGP设备进行宣告配置后，本地生成BGP表：装载本地发出及接收到所有BGP路由
[r1]display bgp routing-table
BGP Local router ID is 1.1.1.1
Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
Total Number of Routes: 1
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
*> 1.1.1.0/24 0.0.0.0 0 0 i
*表示可用 >表示条目优秀—可以加表，可以传递（共享给本地的其他邻居）
状态处的i表示该条目通过IBGP邻居关系学习
不优的原因：下一跳不可达
下一跳属性规则:
1）network引入默认next-hop 属性为0.0.0.0
2）network通告路由传递给IBGP邻居或EBGP邻居时，下一跳默认为更新源地址(即建立TCP三次握手的对方IP地址)
3）BGP学习路由传递给EBGP邻居时，下一跳为EBGP邻居建立的更新源地址(EBGP邻居路由传递给EBGP邻居时也一样)
4）EBGP学习路由传递给IBGP邻居时，下一跳不发生改变
ps：
在cisco中默认将IGP协议通告进入BGP时，将原IGP路由的下一跳地址作为BGP路由的下一跳属性传递给其他IBGP邻居时，IBGP邻居发现路由的下一跳属性为自己的接口地址，启用下一跳防环机制，阻止路由加表，下一跳属性具有防环功能。
在华为中，将所有的路由通告进入BGP时，下一跳属性为0.0.0.0，并且传递给其他IBGP邻居时下跳属性直接变为更新源地址，下一跳属性不存在防环功能，所有的再修改优先级的时候可能导致路由环路。
特别说明:在思科中，若IBGP和EBGP邻居都使用MA网络进行连接，同时EBGP邻居使用MA物理接口建立邻居，此时将IBGP邻居路由传递给EBGP邻居时，下一跳属性为到达IBGP邻居的MA物理接口地址。
[r2]bgp 2
[r2-bgp]peer 3.3.3.3 next-hop-local # 将BGP路由传输给邻居3.3.3.3时修改下一跳属性为本地（2.2.2.2）条目传递给本地的ebgp邻居，自动修改属性，包括下一跳为本地；
[r3]bgp 2
[r3-bgp]peer 4.4.4.4 next-hop-invariable # 保持原有下一跳，配合route-police使用
三、BGP进阶
1.对等体组
peer group ： 将多个peer 划入一个group中，针对group实施BGP邻居关系建立的配置
创建group：
针对group定义配置（注意在IBGP peer-group中，所有在同一AS，所有不需要单独建立BGP邻居命令）：
将peer划入对等组：
2.路由反射器
3种角色：RR（反射器） 客户端 非客户端
3者构建一个簇：可以理解为RR为中心站点，客户端或非客户端是分支站点
要求所有分支与中心必须是IBGP邻居关系；在一个簇中至少存在一台客户端；
规则：
- RR从一台EBGP邻居处学习到的路由可以传输给本地的客户端、非客户端、其他EBGP邻居
- RR从一台客户端邻居处学习到的路由，可以传输给本地的其他客户端、非客户端、其他EBGP邻居
- RR从一台非客户端邻居处学习到的路由条目，可以传输给本地的客户端，其他EBGP邻居，不得传输给本地的其他非客户端
注意：若路由条目不优，不具有传递性，反射器也无法反射路由
[r3-bgp]peer 2.2.2.2 reflect-client # 该指令的作用，是让2.2.2.2成为本地的客户端，同时本地成为路由反射器
3.联邦
将一个真实的大AS，逻辑的分为多个小AS，小AS的编号建议为私有编号，小AS间构建联邦内的EBGP邻居关系，可以向真实EBGP关系一样传递路由条目，但不修改属性，对于该大AS外的其他AS，是不知道内部的小AS情况。
（1）联邦内所有运行BGP协议的设备均声明自己所在的大AS号
[r2]bgp 64512
[r2-bgp]confederation id 2
（2）小AS间互指peer，在联邦内的ebgp邻居关系间的两台设备，互相定义对端的小AS号
[r4-bgp]confederation peer-as 64512
（3）配置邻居关系
[r3]bgp 64512
[r3-bgp]router-id 3.3.3.3
[r3-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 64512
[r3-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack 0
[r3-bgp]peer 4.4.4.4 as-number 64513
[r3-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0
[r3-bgp]peer 4.4.4.4 ebgp-max-hop 2
注意：华为设备，必须先定义联邦的id，和互相小AS号后再配置邻居关系建立的命令
4.团体属性
团体属性为可选可传递属性。
标准团体属性：针对传递的路由信息进行标记
扩展团体属性：定义BGP路由的传播范围
扩展团体属性类型：
Internet——可以传递给所有邻居
no-advertise——不能传递给任何邻居
no-export——不能传递出大的AS
no-export-subconfed——不能传递出小的AS
默认情况下，所有路由器识别并支持所有的属性，但是不传递。
开启支持传递标准团体属性：
开启支持传递扩展团体属性：
四、BGP特性
1.路由导入和导出
（1）路由导入 ：1.network 自身通告（可以通告所有路由表的路由条目） 2.import 重发布引入
1.network 引入next-hop属性永远为0.0.0.0，将原本IGP中的metric值以MED属性的方式引入
注意: 在思科中，若引入的路由是存在下一跳地址的（IGP或下一跳做法的静态），则引入的路由下一跳属性为原始路由的下一跳地址目的是为了IBGP协议防环，BGP不接收下一跳为自己的BGP路由；在华为中，network引入的路由下一跳属性为0.0.0.0，失去了下一跳防环机制可能会导致路由环路。
2.默认import引入属性与network通告属性相同（区别： 起源码属性为？）
3.BGP协议默认关闭自动汇总，若开启自动，仅仅针对重发布进入的路由生效，将引入的明细路由进行抑制，进行自动汇总(汇总成主类)，同时MED属性丢失
开启或关闭自动汇总：
（2）路由的导出： import
BGP协议import进入IGP协议时，默认只能将EBGP邻居学习并加表的路由导出进入IGP协议，可以通过参数permit-ibgp，将IBGP邻居学习路由也引入进IGP协议。
2.增加BGP协议的安全性
（1）BGP路由认证：BGP的路由认证信息存在于TCP数据结构中，密码信息使用MD5 方式
查看BGP认证信息
（2）限制BGP邻屁的TTL值，启用BGP TTL限制：修改了TTL值限制之后，EBGP邻居建立过程中相当于修改EBGP多跳
3.BGP邻居关系重置
（1）重置BGP邻居（断开三次插手，重新建立）：
（2）手工进行BGP路由刷新（默认该属性已开启）：
4.路由过滤
方法一：使用 route-policy 进行路由过滤（可以在import export方向上实施）
方法二：使用 filter-policy ，可以在BGP协议中直接使用（filter-policy可以正常调用ACL或前缀列表），在针对某BGP邻居过程中使用过滤列表只能调用ACL
（1）方法一配置：
1.使用ACL或前缀列表抓取需要被过滤的路由
2.使用 route-policy 过滤路由
3.BGP peer之间调用 route-policy
（2）方法二配置：
1.使用ACL 或前缀列表定义策略
2.全局中 fitter-policy 调用
在BGP邻居关系建立过程中进行路由过滤（使用fitter-policy只能调用ACL ）
1.定义ACL
2.调用
5.路由聚合
（1）利用BGP可以network所有加表的路由
使用静态可以将网段聚合：
宣告：
（2）使用聚合者属性进行路由聚合
注释:
1.默认情况，发送聚合路由也发送所有的明细路由。
2.detail-suppressed，仅仅发送聚合路由，抑制所有的明细路由发送。
3.suppress-policy ，使用抑制列表进行控制，抑制列表调用route-policy，此时route-policy仅仅抓取感兴趣路由（只有permit），抑制列表自身有过滤功能。
4.origin-policy，就是条件策略，针对origin-policy中匹配的路由存在时，聚合才会生效。
5.attribute-policy ，仅仅针对聚合路由进行策略控制（改变聚合路由属性）。
6.as-set，可以还原聚合路由中丢失的某些属性（例如AS-path）。
注意:在进行路由聚合时，会丢弃某些属性，例如AS-path，导致网络故障（严重的会出现路由环路），还有一些属性会自动生成一些默认值。
存在问题的属性:
1.AS-Path（丢失）
2.origin(（默认使用所有明细中最差的）
3.LP（丢失）
4.团体属性（丢失)
使用AS-SET属性之后：
AS-PATH:会将经过的所有AS恢复，若存在重复的多个AS路径中，将所有经过的AS写入到个叫做AS序列属性中， 在计算AS-path长度时仅仅算一个。
Origin:默认使用所有明细中最差的 （思科中默认使用i，使用了AS-SET之后才会选择最差的）
LP:丢失（思科中，使用最小的LP）
COM:丢失（在思科中会恢复所有团体属性，同时使用）
6.路由惩罚
特点：
1.被惩罚的路由不能参与选路，不能加入本地的IP路由表，不能传递。
2.路由惩罚仅仅针对EBGP邻居学习的路由，并且针对的是某一个邻居传递的路由并非路由条目本身。
惩罚值：路由条目每翻滚一次，惩罚值＋1000，路由属性每改变一次惩罚值＋500，不能修改。
惩罚门限：超过了惩罚门限开启路由惩罚，默认值为2000。
重用门限：当惩罚值低于该值，重新使用该路由信息，默认750。
半衰期：默认为15分钟。
思科：设置了一个最大的惩罚时间默认为60分钟。即Maxpenalty=reuselimit*2^(maximulnsuppresstime/halftime)
在思科中，最大惩罚值是计算出来的，所以值修改路由惩罚参数时，需要提前运算，保证最大惩罚值一定时大于惩罚门限的。
华为：最大惩罚值默认为16000。
启用路由惩罚：
查看路由惩罚参数：
查看被惩罚的路由：
清除所有被惩罚的路由信息：
五、BGP选路
选路条件：BGP路由必须有效，无环的，不能被惩罚。
当到达同一目的地存在多条路由时，BGP依次对比下列属性来选择路由：
1.优选协会首选值（PrefVal）最高的路由。协议首选值是华为设备的特有属性，该属性仅在本地有效。
2.优选本地优先级（Local_Pref）最高的路由。
3.next-top为0.0.0.0最优先。
4.优选AS路径（AS_Path）最短的路由。
5.依次优选Origin类型为IGP、EGP、Incomplete的路由。
6.对于来自同一AS的路由，优选MED值最低的路由。
7.EBGP邻居学习路由优于IBGP邻居学习路由。（联邦EBGP当作普通IBGP路由对待）
8.优选最近的下一跳（下一跳地址在本地路由表中的metric值）
9.可以执行负载均衡---
10.最小的router-id（若存在起源者属性，比router-id时使用起源者属性，若相同则继续比较）
11.优选Cluster_List最短的路由
12.最小的peer IP地址
原文地址：https://blog.csdn.net/obboda/article/details/141335514
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