BGP协议(huawei)PPT优秀课件

1、HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Security Level: BGP协议原理 ISSUE 1.0 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 1 l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 掌握BGP协议的应用 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 2 第第2章章 BGP路由属性路由属性 第第3章章 BGP的应用的应用 HUAWEI TECHNOL

2、OGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 3 BGP协议概述 lBGP是“唯一”的EGP路由协议，主要用来在AS之间传递路由信 息 l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 l路由信息携带丰富的属性 l传送协议：TCP，端口号179 l支持CIDR（无类别域间选路） l路由更新：只发送增量路由 l丰富的路由过滤和路由策略 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 4 BGP协议基本概念（一） l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

3、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64511是注册的因特 网编号,64512到65535是专用网络编号。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 5 BGP协议基本概念（二） l为什么引入自治系统这一概念？ l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。 l自治系统内部的路由协议 IGP l如OSPF、IS-IS、RIP、EIGRP（cisco专有） l自治系统之间的路由协议 BGP l如：EGP、BGP HUAWEI TE

4、CHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 6 BGP工作机制（一） AS1 AS7 AS6 AS5 AS4 AS3 AS2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 7 BGP工作机制（二） lBGP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（update message）。 l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。 l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，

5、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。 l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 Stub AS（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。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 8 BGP两种邻居IBGP和EBGP EBGP EBGP RTB RTC IBGP RTA RTD RTE

6、 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 9 BGP路由通告原则 l存在多条路径时，BGP Speaker只选取最优的使用（非负载分担） lBGP Speaker只把自己使用的路由通告给相邻体 lBGP Speaker从EBGP获得的路由会向它所有BGP相邻体通告（包 括EBGP和IBGP） lBGP Speaker从IBGP获得的路由不向它的IBGP相邻体通告（如果 存在RR呢） lBGP Speaker 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 l连接一建立，BGP Speak

7、er按照以上原则，把自己所有BGP路由通 告给新相邻体 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 10 BGP路由表与系统路由表的关系 l存在多条路径时，BGP Speaker只选取最优的使用（非负载分担时） lBGP Speaker只把自己使用的最优路由通告给相邻体 lBGP Speaker只把自己使用的最优的路由加入到路由表中 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 11 BGP路由通告原则 lBGP Speaker从IBGP获得的路由不向它的IBGP相

8、邻体通告（如果 存在RR呢） AS 42 AS 12 AS 14 R-14 R-12 RTARTB RTD RT-C X 12 EBGP IBGP X 12 X 12 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 12 BGP同步 lBGP Speaker 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 EBGP EBGP RTB RTC IBGP RTA RTD RTE RTF S0:1.1.1.2/24 E0:10.1.1.1/24 S0:1.1.1.1/24 S1:2.1.1.2/24

9、AS100 AS200 AS300 S0:2.1.1.1/24 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 13 成为BGP路由的途径之一：纯动态注入 lOSPF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 18.0.0.1/8 RTB AS200 OSPF HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 14 成为BGP路由的途径之二：半动态注入 lOSPF发现路由18.0.0.1/8把 IGP(OSPF)发现的

10、路由半动态地 注入到RTB的BGP路由表中 18.0.0.1/8 OSPF RTB AS200 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 15 成为BGP路由的途径之三：静态注入 l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 18.0.0.1/8 AS200 RTB HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 16 BGP报文种类 lBGP报文有四种类型: Open：打招呼“你好，跟我交个朋友吧！” KeepAliv

11、e：我还活着呢，别不理我 Update：有新闻. Notification：我不跟你玩了! HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 17 BGP报文头 lBGP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(16 byte) Length(2 byte)Type(1 byte) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 18 Open报文 lOpen报文是由报文头加如下结构构成的。 Optional Parame

12、nters Length Hold Time Version My Autonomous System BGP Identifier Optional Paramenters HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 19 KeepAlive报文 lKeepAlive报文只有报文头。 Marker(16 byte) Length(2 byte)Type(1 byte) HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 20 Update报文 lUpdate报文由报文头

13、加如下结构构成。 Withdrawn Routes Unfeasible Routes Length Path Attribute Length Network Layer Reachability Information Path Attribute HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 21 Notification报文 lNotification报文由报文头加如下结构构成。 错误代码123456 错误类型消息头错OPEN消息错 UPDATE消息 错 保持时间超 时 状态机错退出 Data Error CodeErro

14、r Subcode HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 22 BGP协议的状态机 Active Open-sent Open-confirmEstablished Idle Connect TCP connection fails Connect-Retry timer expiry Start Others TCP connection fails Error Error Error KeepAlive timer expiry KeepAlive packet received 1. KeepAlive timer

15、expiry 2. Update received 3. KeepAlive received Correct OPEN packet received TCP connection setup TCP connection setup Others HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 23 BGP协议中消息的应用 l通过TCP建立BGP连接时，发送open消息 l连接建立后，如果有路由需要发送或路由变化时，发送UPDATE消 息通告对端路由信息 l稳定后此时要定时发送KEEPALIVE消息以保持BGP连接的有效性 l当

16、本地BGP在运行中发现错误时，要发送NOTIFICATION消息通告 BGP对端 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 24 第第1章章 BGP路由协议的原理路由协议的原理 第第3章章 BGP的应用的应用 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 25 BGP的路由属性 l表达了路由的特征 l便于扩展 l过渡和非过渡的，必遵和可选的 公认必遵(well-known mandatory) 公认自决(well-known discretionary) 可选过渡

17、(optional transitive) 可选非过渡(optional non-transitive) BGP协议的重点 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 26 BGP的路由属性 1、Origin 2、AS-Path 3、Next hop 4、MED 5、Local-Preference 6、Atomic-Aggregate 7、Aggregator 8、Community 9、Originator-ID 10、Cluster-List 11、Destination Pref (MCI) 12、Advertiser

18、(Baynet) 13、Rcid-Path (Baynet) 14、MP_Reach_NLRI 15、MP_Unreach_NLRI 16、Extended_Communities HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 27 Origin 属性 l一般的，具体的实现按如下方式决定一条路由的Origin属性 某条路由是直接而具体的注入到BGP路由表中的，则origin属性 为IGP 路由是通过EGP得到的，则origin属性为EGP 其他情形下，Origin属性都为 Incomplete HUAWEI TECHNOLOGIE

19、S CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 28 AS-Path 属性 D(18.0.0.0/8) AS200 AS300 AS400 AS100 AS500 RTA RTB 30.0.0.1 30.0.0.2 D,dl 400 300 200 D,d2 500 200 D,d1 400 300 200 D,d2 500 200 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 29 Next Hop 属性 RTA 可经下一跳10.0.0.2到达18.0.0.0/8 可经下一跳10.0.0.3到达20.0

20、.0.0/8 可经下一跳21.0.0.1到达19.0.0.0/8 RTC 可经下一跳10.0.0.1到达19.0.0.0/8 可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8 RTB 可经下一跳10.0.0.2到达18.0.0.0/8 可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8 18.0.0.0/8 20.0.0.0/8 RTA RTC RTB RTD 19.0.0.0/8 21.0.0.2 21.0.0.1 10.0.0.2 10.0.0.3 10.0.0.1 AS100 AS200 IBGP IBGP EBGP HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAW

21、EI Confidential Page 30 Local-Preference 属性 AS400 AS100 AS300 AS200 RTA RTBRTC RTD RTE RTF D (18.0.0.0/8) 30.0.0.1 30.0.0.2 20.0.0.1 20.0.0.2 D，local-pref1 100D，local-pref2 200 D，local-pref1 100 D，local-pref2 200 RTA就会优先选择本地就会优先选择本地 优先级高的优先级高的local-pref2 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confiden

22、tial Page 31 MED（Multi-Exit-DISC）属性 D(18.0.0.0/8) RTA RTBRTC 30.0.0.1 30.0.0.2 20.0.0.1 20.0.0.2 AS100 AS200 D,metric1 10 D,metric2 20 D,metric1 10 D,metric2 20 RTA会选择metric值较小 的metric1 IBGP HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 32 团体（Community）属性 l团体是一组有相同性质的目的地的路由,一个团体不限于一个网络或 一个自

23、治系统，它没有物理边界。公认的团体： lno-export 带有该属性的路由信息不通告给AS外的BGP相邻体 lno-advertise 带有该属性的路由信息不通告给任何BGP相邻体 llocal-AS 带有该属性的路由信息只通告给联盟EBGP相邻体 lInternet 通告给所有其他路由器 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 33 BGP路由选优过程 l综合起来，本地BGP路由选优的过程为： 如果此路由的下一跳不可达，忽略此路由； 选择本地优先级较大的路由（ Local-Preference ）； 选择本地路由器始发的

24、路由（ Origin / aggregate ）； 选择AS路径较短的路由（ AS-Path ）； 依次选择起点类型为IGP,EGP,Incomplete类型的路由 （ Origin ）； 选择MED较小的路由； 优选从EBGP学来的路由； 优选AS内部IGP的Metric最低的路由； 选择RouterID较小的路由； HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 34 第第1章章 BGP路由协议的原理路由协议的原理 第第2章章 BGP路由属性路由属性 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Co

25、nfidential Page 35 没有BGP的日子里 OSPF RIP ISIS EIGRP HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 36 有了BGP之后 链路层协议生成生成路由，IGP收集收集路由，BGP加工加工路由 OSPF RIP ISIS EIGRP BGP BGP BGP HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 37 AS的分类 l单口AS（stub AS） l多归路非过渡AS（multihomed AS） l过渡AS（transit AS）

26、 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 38 BGP强大的过滤功能 l可按照路由的IP地址过滤 l可依照路由经过的AS-Path过滤 l可以依照路由的属性过滤 l可以依照路由到来的接口过滤 l可以按照过滤的结果设置路由的属性 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 39 BGP在大规模网络中需要解决的问题 l路由表庞大 超过85000条 BGP聚合 lIBGP相邻体过多，逻辑全连接不现实 BGP联盟 BGP反射 l复杂网络环境中路由的变化十分频繁 BGP

27、衰减 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 40 路由聚合 l两种常用的路由聚合方法 使用network命令发布一条聚合路由，前提是该聚合路由必须在 路由表中存在 使用aggregate命令进行聚合，前提是路由表中至少存在一条需 要聚合的详细路由，可以使用参数控制只发布聚合路由还是发 布聚合路由和详细路由或者部分详细路由 l路由聚合后，有可能产生环路，使用aggregate命令的时候使用参 数 as-set来避免环路 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential Page 41 路由反射器的使用 l为了减少由于IBGP全连接而造成 的N平方问题，产生了路由反射器。 lRR路由传播规则： 从EBGP邻居收到的路由发布 自己所有客户机和非客户机 从IBGP邻居收到的路由发布自