BGP(一)边界网关协议

BGP协议基础

路由分类

直连路由
非直连路由(间接路由)

  • 静态路由
  • 动态路由
    IGP:内网网关路由协议(在企业内部或数据中心内部使用)
    DV:距离矢量路由协议
  • RIP(v1/v2)
  • IGRP——网络直径:100~255(思科的私有协议)
  • EIGP——思科私有
    LS: 链路状态路由协议
  • ISIS- 中间系统到中间系统
  • OSPF —开放式最短路径优先
    EGP : 外部网关路由协议:在不同公司之间使用,在不同的城市之间
    BGP:边界网关协议 (路径矢量路由协议)

为什么要使用BGP协议

我们要在不同AS之间实现网络通信,需要使用EGP-BGP协议,当然我们还看重BGP的一些优势

  • 非常稳定
  • 可以传输大量的路由,支持大规模网络
  • 具有非常丰富的路由控制策略,可以实现灵活的选路
    拓扑

BGP概述

  • BGP:边界网关协议
  • BGP是公有协议,任何厂商的设备都支持BGP
  • BGP位于OSI的第7层 (应用层)
    ps:OSPF基于IP协议,为了可靠性,数据库同步:协商主从关系,序列号、有确认机制

AS号

AS号(Autonomous System Number):自治系统:

  • 是互联网中的一种标识符,用于标识一个自治系统(AS)的唯一数字。自治系统是指由一组网络和路由器组成的网络。
  • AS号可以帮助互联网中的路由器找到要到达目的地的IP地址的最短路径。
  • AS号由互联网分配机构IANA(互联网分配号码管理局)分配。
  • AS号的范围被划分为两类:公共AS号和私有AS号。
  • 公共AS号是指由IANA分配的AS号,可用于在全球范围内标识自治系统。
  • 私有AS号是指由互联网注册机构(IR)分配的AS号,用于在私有互联网中标识自治系统。
  • AS通常使用“数字”来表示,称为AS号
  • AS号的范围是从0到65535,其中0被保留不使用
  • AS编号取值范围
    之前是2字节表示,取值范围:1-65535
    私有AS号:64512-65534,可以用于在私有互联网中标识自治系统,但不会在公共互联网中出现。这些私有AS号通常用于连接组织的内部网络。
  • 目前是4个字节:1-4294967295
    4字节AS号的范围是从0到4294967295,其中0号AS被保留不使用
    私有AS号范围是4200000000至4294967294
    4字节AS号由IANA管理,并由全球RIR(区域互联网注册局)负责分配
  • AS号的划分方式取决于运营商的具体管理需求和网络架构,可以按照城市、区域、网络、子网等不同的维度进行划分。

BGP协议概述

场景

场景

  • 场景一:遍布全国大型政企单位之间, 或大型数据中心
  • 场景二:运营商骨干网

作用

  • 在AS之间动态的交互路由信息,实现公司与公司之间的互访

优势

  • 稳定,基于TCP协议建立的,使用端口号TCP179,所以非常稳定
  • 传递大量路由,可以跨多跳建立邻居关系
  • 路由控制策略丰富

BGP邻居类型

  • EBGP: 运行于不同的AS
  • IBGP: 运行于同一AS内部

BGP特征

特征图

  • BGP使用传输层协议为TCP,TCP端口号179。路由器之间的BGP会话基于TCP连接而建立
  • 运行BGP的路由器被称为BGP发言者(BGP Speaker),或BGP路由器
  • 两个建立BGP会话的路由器互为对等体(Peer),说人话,就是BGP邻居
  • BGP对等体之间交换BGP路由信息 , 说人话,BGP在邻居之间传递路由
  • BGP路由器只发送增量的BGP路由更新,或进行触发式更新(不会周期性更新)
  • BGP能够传递大批量的路由,可在大规模网络中应用

BGP报文类型

  • open : 用于建立邻居关系 (类似于hello报文)
  • keep alive : 保活报文,用于维护邻居关系,周期性发送,60秒发一次, 保持BGP连接 (类似于hello)
  • update : 更新报文,用于传递路由和撤销路由 (类似于LSU报文)
  • notification : 通知报文,用于通知BGP邻居之间的报错信息,用于断开BGP连接
  • router-refresh : 重传报文,请求邻居重新发送路由信息

BGP工作过程

工作过程
工作过程

BGP状态

idle :初始化状态

  • tcp未连接状态,邻居的状态为idle , 当bgp设备和邻居进行tcp 连接时,会从当前的状态转为connect 状态

connect 状态: tcp 连接状态

  • 如果tcp 建立连接成功,bgp 设备会向邻居发送open报文,状态也会转为opensent 状态
  • 如果tcp 建立连接失败,bgp设备的状态会转为active 状态

active 状态:活跃状态

  • 在当前状态下,bgp 设备依然没有放弃希望,依然试图继续建立tcp 连接,如果成功,状态依然可以转为opensent 状态
  • 如果依然失败,bgp会停留在active 状态
    ps:如果重传计时器超时,依然没有收到邻居回应,bgp设备会心灰意冷的返回上一个状态,上一个是connect 状态

opensent 状态:open报文已发送状态,已向邻居发送open报文

  • 如果bgp设备给邻居发送open报文后,如果收到来自邻居的回复,并且回复的报文是正确的,bgp 设备会继续发送报文,发送什么报文呢? 发送keep alive 报文,状态转为 open comfirm 状态
  • 如果bgp设备给邻居发送open报文后,如果收到来自邻居的回复,但是回复的报文有错误,bgp 设备会向邻居发送notification 报文(用于断开bgp连接状态),断开后会跳转到最初的idle 状态

open comfirm : open报文确认状态

  • 如果收到邻居发来的keep alive 报文,状态会转为established 建立状态
  • 如果收到邻居发来的notification 报文,状态会跳转为 idle 状态

established : 连接已建立状态

  • 如果收到邻居发来的正确的update 报文或者keepalive 报文,bgp就会认为邻居是正常的
  • 如果收到邻居发来的错误的update 报文或者keepalive 报文,bgp设备会发送notification 报文,通知邻居,我们分手把,不做邻居了,会回到idle 初始化状态
    在这里插入图片描述

BGP的工作原理

  • 建立邻居
  • 传递路由

BGP路由优先级

  • 默认优先级为255
  • IBGP路由默认优先级为255
  • EBGP路由默认优先级为255

BGP邻居关系建立的完整流程

关系建立图

BGP基础配置案例

拓扑

需求

  • 配置EBGP邻居关系
  • 实现网络互通

配置步骤

配置接口IP地址
配置EBGP邻居

  • 开启BGP功能,进入AS号
  • 配置router-id
  • 指定邻居地址,指定邻居AS号
    注入路由

配置命令

sysname R1

  • [R1]interface GigabitEthernet0/0/0
  • [R1-G0/0/0]ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
  • [R1-G0/0/1]interface GigabitEthernet0/0/1
  • [R1-G0/0/1]ip address 192.168.12.1 255.255.255.0
  • [R1]bgp 100
  • [R1-bgp]router-id 1.1.1.1
  • [R1-bgp]peer 192.168.12.2 as-number 200
  • [R1-bgp]network 192.168.1.0

sysname R2

  • [R2]interface GigabitEthernet0/0/0
  • [R2-G0/0/0]ip address 192.168.12.2 255.255.255.0
  • [R2-G0/0/0]interface GigabitEthernet0/0/1
  • [R2-G0/0/1]ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
  • [R2]bgp 200
  • [R2-bgp]router-id 2.2.2.2
  • [R2-bgp]peer 192.168.12.1 as-number 100
  • [R2-bgp]network 192.168.2.0

验证:查看邻居表

  • display bgp peer

验证:查看路由表

  • display bgp routing-table

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