7.5. BGP配置¶

7.5.1. BGP简介¶

7.5.1.1. 概述¶

为方便管理规模不断扩大的网络，网络被分成了不同的自治系统。

BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是一种实现自治系统AS（Autonomous System）之间的路由可达，并选择最佳路由的距离矢量路由协议。

BGP具有以下优点：

BGP采用认证和GTSM的方式，保证了网络的安全性。
BGP提供了丰富的路由策略，能够灵活的进行路由选路。
BGP提供了路由聚合和路由衰减功能用于防止路由振荡，有效提高了网络的稳定性。
BGP使用TCP作为其传输层协议（端口号为179），并支持BGP与BFD联动、BGP Auto FRR和BGP GR和NSR，提高了网络的可靠性。

7.5.1.2. 常用概念¶

7.5.1.2.1. 自治系统AS¶

AS(Autonomous System，自治系统)是指在一个实体管辖下的拥有相同选路策略的IP网络。

BGP网络中的每个AS都被分配一个唯一的AS号，用于区分不同的AS。AS号分为2字节AS号和4字节AS号，其中2字节AS号的范围为1至65535，4字节AS号的范围为1至4294967295。支持4字节AS号的设备能够与支持2字节AS号的设备兼容。

7.5.1.2.2. 报文交互中的角色¶

BGP报文交互中分为Speaker和Peer两种角色。

Speaker：发送BGP报文的设备称为BGP发言者（Speaker），它接收或产生新的报文信息，并发布（Advertise）给其它BGP Speaker。

Peer：相互交换报文的Speaker之间互称对等体（Peer）。若干相关的对等体可以构成对等体组（Peer Group）。

7.5.1.2.3. BGP的Router ID¶

BGP的Router ID是一个用于标识BGP设备的32位值，通常是IPv4地址的形式，在BGP会话建立时发送的Open报文中携带。对等体之间建立BGP会话时，每个BGP设备都必须有唯一的Router ID，否则对等体之间不能建立BGP连接。

BGP的Router ID在BGP网络中必须是唯一的，可以采用手工配置，也可以让设备自动选取。缺省情况下，BGP选择设备上的Loopback接口的地址作为BGP的Router ID。如果设备上没有配置Loopback接口，系统会选择接口中最大的IPv4地址作为BGP的Router ID。

7.5.1.2.4. BGP分类¶

BGP按照运行方式分为EBGP（External/Exterior BGP）和IBGP（Internal/Interior BGP）

EBGP：运行于不同AS之间的BGP称为EBGP。为了防止AS间产生环路，当BGP设备接收EBGP对等体发送的路由时，会将带有本地AS号的路由丢弃。

IBGP：运行于同一AS内部的BGP称为IBGP。为了防止AS内产生环路，BGP设备不将从IBGP对等体学到的路由通告给其他IBGP对等体，并与所有IBGP对等体建立全连接。IBGP对等体的连接数量太多时，可以用路由反射器和BGP联盟来减少连接的数量。

7.5.1.2.5. 路由反射器RR¶

为保证IBGP对等体之间的连通性，需要在IBGP对等体之间建立全连接关系。当设备数目很多时，设备配置将十分复杂，而且配置后网络资源和CPU资源的消耗都很大。在IBGP对等体间使用路由反射器可以解决以上问题。

路由反射器相关角色为

路由反射器RR（Route Reflector）：允许把从IBGP对等体学到的路由反射到其他IBGP对等体的BGP设备，类似OSPF网络中的DR。
客户机（Client）：与RR形成反射邻居关系的IBGP设备。在AS内部客户机只需要与RR直连。
非客户机（Non-Client）：既不是RR也不是客户机的IBGP设备。在AS内部非客户机与RR之间，以及所有的非客户机之间仍然必须建立全连接关系。
始发者（Originator）：在AS内部始发路由的设备。Originator_ID属性用于防止集群内产生路由环路。
集群（Cluster）：路由反射器及其客户机的集合。Cluster_List属性用于防止集群间产生路由环路。

同一cluster内的客户机只需要与该集群的RR建立IBGP连接，不需要与其他客户机建立IBGP连接，从而减少了IBGP连接数量。

RR突破了“从IBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备只发布给它的EBGP对等体。”的限制，并采用独有的Cluster_List属性和Originator_ID属性防止路由环路。RR向IBGP邻居发布路由规则如下：#这段话需要再理一下，放到最前的介绍去

从非客户机学到的路由，发布给所有客户机。

从客户机学到的路由，发布给所有非客户机和客户机（发起此路由的客户机除外）。

从EBGP对等体学到的路由，发布给所有的非客户机和客户机。

7.5.1.2.6. BGP联盟¶

和RR一样，BGP联盟也是为了解决AS内部的IBGP网络连接激增问题。

联盟将一个AS划分为若干个子AS。每个子AS内部建立IBGP全连接关系，子AS之间建立联盟EBGP连接关系，但联盟外部AS仍认为联盟是一个AS。配置联盟后，原AS号将作为每个路由器的联盟ID。

这样的好处是：

可以保留原有的IBGP属性，包括Local Preference属性、MED属性和NEXT_HOP属性等

联盟相关的属性在传出联盟时会自动被删除，即管理员无需在联盟的出口处配置过滤子AS号等信息的操作。

7.5.1.2.7. 路由衰减¶

路由振荡指路由表中添加一条路由后，该路由又被撤销的过程。当发生路由振荡时，设备就会向邻居发布路由更新，收到更新报文的设备需要重新计算路由并修改路由表。当BGP应用于复杂的网络环境时，路由振荡就会十分频繁。为了避免频繁的路由振荡，BGP使用路由衰减来抑制不稳定的路由。

路由衰减只对EBGP路由起作用，对IBGP路由不起作用。

路由衰减使用惩罚值（Penalty value）来衡量一条路由的稳定性，惩罚值越高说明路由越不稳定。

路由每发生一次振荡，BGP便会给此路由增加1000的惩罚值，其余时间惩罚值会慢慢下降。
当惩罚值超过抑制阈值（suppress value）时，此路由被抑制，不加入到路由表中，也不再向其他BGP对等体发布更新报文。
被抑制的路由每经过一段时间，惩罚值便会减少一半，这个时间称为半衰期（half-life）。
当惩罚值降到再使用阈值（reuse value）时，此路由变为可用并被加入到路由表中，同时向其他BGP对等体发布更新报文。

从路由被抑制到路由恢复可用的时间称为抑制时间（suppress time）。

7.5.2. 工作原理¶

7.5.2.1. 报文交互¶

7.5.2.1.1. BGP的报文类型¶

BGP对等体间通过以下5种报文进行交互，其中Keepalive报文为周期性发送，其余报文为触发式发送：

Open报文：用于建立BGP对等体连接。

Update报文：用于在对等体之间交换路由信息。

Notification报文：用于中断BGP连接。

Keepalive报文：用于保持BGP连接。

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。只有支持路由刷新（Route-refresh）能力的BGP设备会发送和响应此报文。

7.5.2.1.2. BGP对等体交互过程¶

BGP对等体的交互过程中存在6种状态机：

空闲（Idle）

连接（Connect）

活跃（Active）

Open报文已发送（OpenSent）

Open报文已确认（OpenConfirm）

连接已建立（Established）。

在BGP对等体建立的过程中，通常可见的3个状态是：Idle、Active和Established。

BGP对等体交互过程如下：

#.Idle状态是BGP初始状态。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。

..note::

Start事件是由一个操作者配置一个BGP过程，或者重置一个已经存在的过程或者路由器软件重置BGP过程引起的。

任何状态中收到Notification报文或TCP拆链通知等Error事件后，BGP都会转至Idle状态。

在Connect状态下，BGP启动连接重传定时器（Connect Retry），等待TCP完成连接。
- 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。
在Active状态下，BGP总是在试图建立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。
在OpenSent状态下，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。
在OpenConfirm状态下，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。
在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。
- 如果收到Notification报文，那么BGP转至Idle状态。
- 如果收到TCP拆链通知，那么BGP断开连接，转至Idle状态。

7.5.2.1.3. BGP对等体之间的交互原则¶

BGP设备将最优路由加入BGP路由表，形成BGP路由。BGP设备与对等体建立邻居关系后，采取以下交互原则：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。所有对等体发送的路由，BGP设备都会接收。

7.5.2.2. BGP路由选路和负载分担¶

在BGP路由表中，到达同一目的地可能存在多条路由。此时BGP会选择其中一条路由作为最佳路由，并只把此路由发送给其对等体。BGP为了选出最佳路由，会根据BGP的路由优选规则依次比较这些路由的BGP属性。

7.5.2.2.1. BGP属性¶

路由属性是对路由的特定描述，所有的BGP路由属性都可以分为以下4类，常见BGP属性类型如下表所示。

属性类型	特点	常见属性
公认必须遵循	所有BGP设备都可以识别而且必须存在于Update报文中。缺少这类属性，路由信息就会出错。	Origin属性 AS_Path属性 Next_Hop属性
公认任意	所有BGP设备都可以识别缺少这类属性，路由信息也不会出错。	Local_Pref属性
可选过渡	可以不识别此类属性会接收这类属性，并通告给其他对等体。	团体属性
可选非过渡	可以不识别此类属性忽略该属性，且不会通告给其他对等体。	MED属性 Originator_ID属性 Cluster_List属性

Origin属性

Origin属性用来定义路径信息的来源，标记一条路由是怎么成为BGP路由的。它有以下3种类型：
- IGP：具有最高的优先级。通过network命令注入到BGP路由表的路由，其Origin属性为IGP。
- EGP：优先级次之。通过EGP得到的路由信息，其Origin属性为EGP。
- Incomplete：优先级最低。通过其他方式学习到的路由信息。比如BGP通过import-route命令引入的路由，其Origin属性为Incomplete。
AS_Path属性

AS_Path属性按矢量顺序记录了某条路由从本地到目的地址所要经过的所有AS编号。在接收路由时，设备如果发现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。
Next_Hop属性

Next_Hop属性记录了路由的下一跳信息。BGP的下一跳属性和IGP的有所不同，不一定就是邻居设备的IP地址。
Local_Pref属性

Local_Pref属性表明路由器的BGP优先级，用于判断流量离开AS时的最佳路由。
团体属性

团体属性（Community）用于标识具有相同特征的BGP路由，使路由策略的应用更加灵活，同时降低了维护管理的难度。
MED属性

MED（Multi-Exit Discriminator）属性用于判断流量进入AS时的最佳路由，当一个运行BGP的设备通过不同的EBGP对等体得到目的地址相同但下一跳不同的多条路由时，在其它条件相同的情况下，将优先选择MED值较小者作为最佳路由。

MED属性仅在相邻两个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。MED属性可以手动配置，如果路由没有配置MED属性，BGP选路时将该路由的MED值按缺省值0来处理。
Originator_ID属性

Originator ID由RR产生，使用的Router ID的值标识路由的始发者，用于防止集群内产生路由环路。
Cluster_List属性

路由反射器和它的客户机组成一个集群（Cluster），使用AS内唯一的Cluster ID作为标识。为了防止集群间产生路由环路，路由反射器使用Cluster_List属性，记录路由经过的所有集群的Cluster ID。

7.5.3. 配置BGP基本功能¶

进入配置模式。

ConnetOS> configure
配置BGP使用的AS编号。

ConnetOS# set protocols bgp local-as as-id
（可选）配置BGP使用的4字节的AS编号。

ConnetOS# set protocols bgp 4byte-as-numbers enable { false | true }

缺省情况下，BGP使用2字节的AS编号。
设置BGP设备的Router ID。

ConnetOS# set protocols bgp bgp-id bgp-id

缺省情况下，设备没有配置Router ID。
将指定设备配置为BGP对等体。

ConnetOS# set protocols bgp peer peer-id enable { false | true }
配置指定BGP对等体的AS编号。

ConnetOS# set protocols bgp peer peer-id as as-id
配置建立BGP对等体时的空闲时间。

ConnetOS# set protocols bgp peer peer-id holdtime holdtime
配置建立BGP对等体连接的延迟时间。

ConnetOS# set protocols bgp peer peer-id delay-open-time* delay-open-time
提交配置。

ConnetOS# commit

7.5.4. 配置IBGP网络连接简化¶

7.5.4.1. 配置BGP路由反射器¶

进入配置模式。

ConnetOS> configure
使能BGP路由反射器。

ConnetOS# set protocols bgp route-reflector enable { false | true }

缺省情况下，路由反射器功能是使能的。
配置BGP对等体为路由反射器的客户。

ConnetOS# set protocols bgp peer peer-id client enable { false | true }
设置路由反射器的集群ID。

ConnetOS# set protocols bgp route-reflector cluster-id cluster-id
提交配置。

ConnetOS# commit

7.5.4.2. 配置BGP联盟¶

进入配置模式。

ConnetOS> configure
使能BGP联盟。

ConnetOS# set protocols bgp confederation enable { false | true }
设置联盟ID。

ConnetOS# set protocols bgp confederation identifier confederation-id
将BGP对等体加入BGP联盟。

ConnetOS# set protocols bgp peer peer-id confederation-member enable** { false | true }
提交配置。

ConnetOS# commit

7.5.5. 配置BGP网络的安全性¶

进入配置模式。

ConnetOS> configure
配置BGP对等体在建立TCP连接时对BGP消息进行MD5认证。

ConnetOS# set protocols bgp peer peer-id md5-password md5-password
提交配置。

ConnetOS# commit

7.5.6. 配置BGP网络的收敛速度¶

进入配置模式。

ConnetOS> configure
使能BGP路由衰减功能。

ConnetOS# set protocols bgp damping enable { false | true }

缺省情况下，路由衰减功能是使能的。
设置路由进入抑制状态的抑制阈值。

ConnetOS# set protocols bgp damping suppress suppress-value

缺省情况下，抑制阈值是3000。
设置路由的抑制时间。

ConnetOS# set protocols bgp damping max-suppress max-suppress-time

缺省情况下，路由抑制时间是60分钟。
设置可达路由的半衰期。

ConnetOS# set protocols bgp damping half-life half-life

缺省情况下，半衰期是15分钟。
设置路由解除抑制状态时的再使用阈值。

ConnetOS# set protocols bgp damping reuse reuse-value

缺省情况下，再使用阈值是750。
提交配置。

ConnetOS# commit