BGP双栈原理Basic华为数通HCIE.docx

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BGP双栈原理Basic华为数通HCIE

NLRI：

网络层可达信息<前缀，前缀长度>

MP-NLRI：

携带IPv6和VPNv4、VPNv6路由信息

BGP原理：

BGP工作原理：

BGP特点：

1.使用TCP作为传输协议，端口号179

2.BGP路由聚合方式：

静态路由（直接在network聚合路由）、手动聚合、自动聚合

3.BGP不会周期性泛洪，只传递更新的路由信息

4.矢量路由协议：

BGP向外通告路由时必须保证该路由在自己的BGP表中是最优的

5.无环路：

BGP如何防止路由环路：

a.水平分割：

从IBGP学来的路由不会在发送给IBGP邻居

b.AS之间，AS-Path防环：

收到相同的AS号的丢弃

c.汇总路由，设置as-set携带明细的as号码

d.RR反射器，簇列表防环：

收到相同的丢弃

起始者id防环

e.联盟，联盟as列表防环

联盟路由聚合防环

f.MPLSVPN，SOO属性防环

MP-NLRIdomain-tag防环

6.路由策略丰富

7.可防止路由震荡

8.易于扩展

BGP报文：

1.OPen报文：

协商BGP能力参数：

版本-必须一致

BGProuter-id-不能一致

MYas-要求和对端配置一致

Holdtime-向小兼容

BGP能力选项：

a.多协议能力，每个BGP路由器可以支持多种不同的地址簇，不需要完全相同，只需有一个相同即可

参数内容：

AFI：

主地址族标识（1：

IPv4、2：

IPv6、128：

MAC）

SAFI：

子地址族标识（1：

单播、2：

组播、128：

VPN）

b.路由刷新能力：

设备能否识别route-fresh报文（不需要协商）

c.4字节AS号码支持能力：

标识设备能否识别4字节AS号码（不需要协商）

支持2字节的AS路由器如何识别4字节的AS号码的路由器:

2字节AS统一把4字节AS号码当作23456处理

2.Update报文：

更新和撤销BGP路由信息

更新路由时，携带路径属性完全相同的多个路由条目

参数：

路径属性

NLRI：

网络层可达信息

撤销路由：

撤销路由时只携带路由信息进行撤销

参数：

withdrawn-route（撤销路由前缀）

3.Keepalive报文：

维护BGP邻居关系，默认周期性60s发送一次

4.Notification报文：

差错通知，报告BGP报文出现的错误

Errorcode：

错误类型

Errorsubcode：

引起错误原因

5.Route-Refresh报文：

用于在改变路由策略后请求对等体重新发送路由信息

激活Route-Refresh命令：

Refreshbgpallimport//发送Route-Refresh

对端收到Route-Refresh报文之后，立即把自己的BGP路由重新传递给邻居

BGP状态机：

Idle状态：

BGP初始状态，管理员配置BGP的过程

在Idle状态下，BGP拒绝邻居发送的连接请求。

只有在收到本设备的Start事件（管理员配置BGP的过程）后，BGP才开始尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，并转至Connect状态

任何状态中收到Notification报文、TCP拆除链路通知、TCP连接断开等Error事件后，BGP都会转至Idle状态

什么情况下会停在Idle状态？

：

没有去往对端的路由信息、没有开启相关地址族

Connect状态：

BGP启动连接重传定时器（ConnectRetry，缺省为32秒），等待TCP完成连接

此阶段主动发起TCP连接：

如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，并转至OpenSent状态

如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态

如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP继续尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，停留在Connect状态

如果发生其他事件（由系统或者操作人员启动的），则退回到Idle状态

什么情况会停留在connect状态？

：

一端配置了BGP另一端没有配置、没有指定更新源、策略把BGP的TCP请求消息过滤、开启了BGP认证功能（认证参数带在TCP的option选项中）

Active状态：

BGP总是在试图建立TCP连接

此阶段等待对方发起TCP连接：

如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，关闭连接重传定时器，并转至OpenSent状态

如果TCP连接失败，那么BGP停留在Active状态

如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP转至Connect状态

什么情况停留在Active状态？

：

收到TCP请求消息认证失败、发送的TCP确认包被过滤

OpenSent状态：

BGP等待对等体的Open报文，并对收到的Open报文中的AS号、版本号、认证码等进行检查

如果收到的Open报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，并转至OpenConfirm状态

如果发现收到的Open报文有错误，那么BGP发送Notification报文给对等体，并转至Idle状态

OpenConfirm状态：

BGP等待Keepalive或Notification报文

如果收到Keepalive报文，则转至Established状态

如果收到Notification报文，则转至Idle状态

Established状态下，BGP可以和对等体交换Update、Keepalive、Route-refresh报文和Notification报文

如果收到正确的Update或Keepalive报文，那么BGP就认为对端处于正常运行状态，将保持BGP连接

如果收到错误的Update或Keepalive报文，那么BGP发送Notification报文通知对端，并转至Idle状态

Route-refresh报文不会改变BGP状态

BGP数据库：

IP路由表（IP-RIB）：

全局路由信息库，包括所有IP路由信息

BGP路由表（Loc-RIB）：

BGP路由信息库，包括本地BGPSpeaker选择的路由信息

邻居表：

对等体邻居清单列表

Adj-RIB-In：

对等体宣告给本地BGPSpeaker的未处理的路由信息库

Adj-RIB-Out：

本地BGPSpeaker宣告给指定对等体的路由信息库

BGP路由信息处理：

针对每个邻居都会有Adj-RIB-In、Adj-RIB-Out

（1）当从对等体接收到更新数据包时，路由器会把这些更新数据包存储到路由选择信息库（RoutingInformationBase,RIB）中，并指明是来自哪个对等体的（Adj-RIB-In）。

这些更新数据包被输入策略引擎过滤后，路由器将会执行路径选择算法，来为每一条前缀确定最佳路径

（2）得出的最佳路径被存储到本地BGPRIB（Loc-RIB）中，然后被提交给本地IP路由选择表（IP-RIB），以用作安装考虑

（3）除了从对等体接收来的最佳路径外，Loc-RIB也会包含当前路由器注入的（被称为本地发起的路由），并被选择为最佳路径的BGP前缀。

Loc-RIB中的内容在被通告给其他对等体之前，必须通过输出策略引擎。

只有那些成功通过输出策略引擎的路由，才会被安装到输出RIB（Adj-RIB-Out）中

对等体之间的交互原则：

从IBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备只发布给它的EBGP对等体

从EBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备发布给它所有EBGP和IBGP对等体

当存在多条到达同一目的地址的有效路由时，BGP设备只将最优路由发布给对等体

路由更新时，BGP设备只发送更新的BGP路由

IBGP与IGP的同步（从IBGP邻居学到的路由，只有当IGP中也存在相同的路由时才会宣告给EBGP对等体）

IBGP与IGP的同步：

在IBGP路由加入路由表并发布给EBGP对等体之前，会先检查IGP路由表。

只有在IGP也知道这条IBGP路由时，它才会被加入到路由表，并发布给EBGP对等体

目的：

避免误导外部AS的路由器

VRP平台缺省情况下BGP与IGP是取消同步机制的，并不可改变。

但取消同步是有条件的，在以下两种情况下可以取消同步：

本AS不是过渡AS

本AS内所有路由器建立IBGP全连接

解决BGP路由黑洞：

BGP全互联、使用GRE隧道、使用MPLS标签转发（把BGP路由迭代到MPLS中）

BGP属性特点：

公认必遵：

所有BGP路由器都必须识别，且必须存在于Update消息中，如果缺少这种属性，路由信息就会出错，立即中断邻居关系变成idle

Origin：

标识路径信息的来源（优先级：

i>e>？

）

i：

通过路由始发AS的IGP得到的路由信息，如network

e：

通过EGP得到的路由信息

？

：

Incomplete，通过其他方式学习到的路由信息，如import-route

AS_Path：

按矢量顺序记录某条路由从本地到目的地址所要经过的所有AS编号（BGP路由离开AS时，把本端AS号添加到AS_Path最左边）

在AS间使用，在离开AS时打上，在AS内不会修改AS号

作用：

1.选路比较：

AS_Path长度越短越优先

2.域间防环：

当BGP路由器从EBGP对等体接收路由时，如果发现AS_Path列表中有本AS号，则不接收该路由，从而避免了AS间的路由环路

AS_Path参数：

1.AS-sequence：

放置有序的AS列表

2.AS-set：

把明细路由的AS号放在AS-set中，是一个无序列表

3.AS_Confed_Sequence：

联盟的有序AS列表，离开联盟的时候会清除

4.AS_Confed_Set：

联盟内发生路由聚合时，参加路由聚合的联盟的子AS号放在AS_Confed_Set

Next_Hop：

记录了路由的下一跳信息

1.自己宣告的路由信息向外通告，下一跳变成自己的更新源（和对端建立BGP邻居关系的地址）

2.从邻居学来的路由再通告给EBGP邻居，下一跳变成自己的更新源

3.从EBGP学来的路由再发布给IBGP邻居，下一跳不会改变（可使用：

peernext-hop-local把下一跳强制修改为自己的更新源）

公认任意：

所有BGP路由器都可以识别，但不要求必须存在于Update消息中，即就算缺少这类属性，路由信息也不会出错

Local_Pref：

本地优先级，表明BGP路由器的优先级，该值越大越优先，默认为100，仅在IBGP对等体之间有效，只能在AS内通告，不通告给其他AS

当BGP路由器通过不同的IBGP对等体得到目的地址相同但下一跳不同的多条路由时，将优先选择Local_Pref属性值较高的路由

本地优先级最大的路由器将会成为整个自治系统的出口（优先级小的路由器作为备份）

配置：

BGP视图下：

[R2-bgp]defaultLocal_Preference200//配置本路由器默认的本地优先级

可选过渡：

在BGP对等体之间具有可传递性的属性，BGP路由器可以不支持此属性，但它仍然会接收这类属性，并传递给其他对等体

community：

可选非过渡：

如果BGP路由器不支持此属性，则相应的这类属性会被忽略，且不会传递给其他对等体

MED：

类似于IGP的cost，用于AS间的路由选路；默认为0，值越小越优先

仅在相邻两个AS之间传递，收到此属性的AS一方不会再将其通告给任何其他第三方AS（为了保证后续流量都走MED值小的路径）

判断流量选择哪个路由器进入本地AS

默认只能判断来自同一AS内的流量的MED值（要求AS-path最左端的AS号保持一致）

命令：

compare-different-as-med//强制比较来自不同自治系统中的邻居的路由的MED值

Originator_ID

Cluster_List

***PrefVal权重值：

协议首选值，是华为设备的特有属性，该属性仅在本地有效，不会传递给BGP邻居。

因为协议首选值是人为主动设置的，代表本地用户的意愿，因而在BGP进行选路时会优先比较协议首选值；默认情况下均为0，该值越大越优先

配置方式：

1.BGP视图下：

peer1.1.1.1preferred-value100

2.在route-policy修改

BGP选路规则：

当到达同一目的地存在多条路由时，BGP依照如下策略顺序进行路由选择（第2-8条：

PLLAOMEN）

如果此路由的下一跳不可达，忽略此路由

优选协议首选值（PrefVal）最高的路由

优选本地优先级（Local_Pref）最高的路由

优选手动聚合路由、自动聚合路由、network命令引入的路由、import-route命令引入的路由、从对等体学习的路由（本地产生的）

优选AS路径（AS_Path）最短的路由

比较Origin属性，依次优选Origin类型为IGP、EGP、Incomplete的路由

优选MED值最低的路由

优选从EBGP邻居学来的路由（EBGP路由优先级高于IBGP路由）

优选到下一跳IGPMetric较小的路由

优选Cluster_List最短的路由（比较簇列表）

优选Orginator_ID最小的路由（比较起始者id）

优选RouterID最小的路由器发布的路由（比较对端BGProuterid）

比较对等体的IPAddress，优选从具有较小IPAddress的对等体学来的路由（比较对端更新源的大小）

BGP4+原理：

BGP4+概述：

BGP4的扩展版本

扩展能力自协商机制：

当两台BGP对等体之间需要传输IPv6地址族的地址时，需要在OPENMessage中进行扩展能力的协商

OPEN消息中的CapabilitiesAdvertisement字段用于扩展能力的协商

MP-reach-NRLI：

为了携带路由信息和下一跳地址（BGP4+使用此属性来通告IPv6路由）（TypeCode=14）

地址族信息（AddressFamilyInformation）域：

由2字节的地址族标识AFI（AddressFamilyIdentifier）和1字节的子地址族标识SAFI（SubsequentAddressFamilyIdentifier）组成

当传递IPv6路由时：

AFI=2，SAFI=1（Unicast）,SAFI=2（Multicast

下一跳长度（LengthofNextHopNetworkAddress）域：

1字节长度，表示下一跳地址的长度，通常情况下为16

下一跳地址长度字段决定了下一跳地址的个数

长度字段=16，下一跳地址为下一跳路由器的全球单播地址

长度字段=32，下一跳地址为下一跳路由器的全球单播地址和链路本地地址

下一跳地址（NetworkAddressofNextHop）域：

长度由上一个字段决定，一般情况下为全球单播地址

保留字段（Reserved）域：

一字节，必须为0

网络层可达信息（NetworkLayerReachabilityInformation）域：

表示含有匹配相同属性的路由信息。

当此字段为0时，表示为缺省路由

MP-unreach-NRLI：

只携带撤销的路由条目（BGP4+用该属性撤销路由）（TypeCode=15）

地址族信息（AddressFamilyInformation）域：

由2字节的地址族标识AFI（AddressFamilyIdentifier）和1字节的子地址族标识SAFI（SubsequentAddressFamilyIdentifier）组成

撤销路由（WithdrawnRoutes）域：

表示撤销的路由条目。

格式为<掩码长度，路由前缀>，当此掩码长度为0时，表示为缺省路由

当撤销IPv6路由时：

AFI=2，SAFI=1（Unicast）,SAFI=2（Multicast）

WithdrawnRoutes字段代表需要撤回的路由前缀及掩码

支持传递多种地址族地址（IPv6、VPNv4、VPNv6等）

新增属性用以支持多地址族地址传递

作用：

为了支持各类地址族（MAC、VPN路由、IPv6路由）

open报文

AFI为2IPv6

SAFI为1单播

ipas-path-filterhuaweipermit^100

Router-policy

If-matchas-path-filterhuawei

as-path-filter：

AS路径过滤器

AS路径过滤器是一组针对BGP路由的AS_Path属性进行过滤的规则

AS路径过滤器的默认行为是deny，即路由如果没有在某一次过滤中被permit则最终不能通过该过滤器的过滤。

AS路径过滤器的匹配条件使用正则表达式指定

举例：

①^10_匹配AS_Path属性以AS10开头的路由

②_20_匹配AS_Path属性中包含AS20的路由

③.*匹配所有AS_Path属性

配置：

ipas-path-filter{as-path-filter-number|as-path-filter-name}{deny|permit}regular-expression创建AS路径过滤器

正则表达式：

BGP&BGP4+基本配置：

配置BGP基本功能：

配置BGP–PrefVal属性：

配置BGP–Local_Pref属性：

配置BGP–MED属性：

配置BGP–BGPAS_Path属性：

配置BGP–负载分担：

BGP故障诊断：

BGP邻居状态无法到达Established状态：

IGP不通

ACL过滤了TCP的179端口

邻居的RouterID冲突

配置的邻居的AS号错误

用Loopback口建立邻居时没有配置peerconnect-interface

用建立EBGP邻居时未配置peerebgp-max-hop

peervalid-ttl-hops配置错误

对端发送的路由数量是否超过peerroute-limit命令设定的值

对端配置了peerignore

两端的地址族不匹配

BGP邻居关系正常的情况下，但是BGP路由表没有该表项：

下一跳地址是否可达

入口是否进行了策略限制

接收前缀的条目是否进行了限制

对端出口是否进行了策略限制

该前缀在对端BGP路由表中是否最优

对端是否配置了active-route-advertise

BGP邻居关系正常的情况下，BGP路由表存在某些表项不是最优：

根据选路原则，某些表项不是最优

某些前缀是否为抑制状态