华为 BGP协议基础配置与总结
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2021-03-17 14:58
哈喽，大家好！我是艺博东 ，一个思科出身专注于华为的网工；好了，话不多说，我们直接进入正题。
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文章目录
一、BGP概述
二、拓扑
三、基础配置
四、BGP与IGP比较
五、BGP的数据包
六、BGP的邻居状态机
七、BGP计时器
八、BGP的更新源
九、BGP的路由生成
十、BGP的路由通告
BGP的邻居建立很关键，涉及环回口地址建立bgp邻居就需要指定更新源，单一的直连物理接口建立bgp邻居时不需要指定更新源的。
BGP的防环属性是影响路由更新传的重要因素，一定要牢记BGP的防环策略。
IBGP防环是从IBGP邻居学到的路由不再传递给其他的IBGP邻居注意这里是IBGP邻居，EBGP邻居不受影响。
IBGP之间路由传递时要更改下一跳属性，使得从EBGP邻居学到的路由可以顺利在IBGP邻居之间传递。
一、BGP概述
1、简介：
BGP-Border Gateway Protocol边界网关协议，是一种在自治系统AS（Autononmous System）之间传递并选择最佳路由的高级矢量路由协议。
路由协议通常分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议(EGP)两大类。
BGP虽然是一种动态路由协议，但它实际上本身并不产生路由、不发现路由、不计算路由，其主要功能是完成最佳路由的选择并在BGP邻居之间进行最佳路由的传递。BGP选择了TCP作为其传输协议，端口号是179。
BGP的邻居关系分为IBGP和EBGP两种：两台BGP路由器位于同一AS时，它们的邻居关系为IBGP邻居关系；两台BGP路由器位于不同的AS时，它们的邻居关系为EBGP邻居关系。BGP没有自动建立邻居关系的能力，邻居关系必须通过手动配置来建立。
2、版本：
（1）BGP-1（RFC1105）；
（2）BGP-2（RFC1163）；
（3）BGP-3（RFC1267）；
（4）BGP-4（RFC1771,1994年开始使用）；
（5）BGP-4（RFC4271,2006年后单播IPv4网络使用）,这个版本是当前的BGP版本；
（6）MP-BGP（RFC4760）供其他网络使用；
（7）BGP-4+提供对IPv6单播网络的支持；
注意：
华为路由器运行的BGP特性同时支持BGP-4，BGP-4+和MP-BGP。即在BGP下的配置同时对这三个版本生效。默认情况在BGP IPv4单播地址族视图下的配置可以在BGP视图配置，但只对BGP-4生效。
3、特性：
（1）BGP拥有丰富的选路参考属性，灵活组合可以实现路由的优选和避免路由环路，能够高效率的传递路由和维护大量的路由信息；
（2）BGP提供了丰富的路由策略，能够灵活的进行路由选路，并且能指导邻居按策略发布路由；
（3）BGP提供了路由聚合和路由衰减功能，用于防止路由振荡，有效提高网络的稳定性；
（4）BGP是一种距离矢量协议，将AS作为一个节点来计算；IGP协议以一个路由器为节点；
（5）BGP使用TCP（端口号179）作为底层传输协议，与每个BGP对等体形成独特的基于单播的连接 并支持BGP于BFD联动，提高了网络的可靠性。
4、AS
（1）BGP的AS是指在一个组织机构管辖下拥有相同选路策略的IP网络，BGP网络中的每个AS都被分配了一个唯一的AS号，用于区域不同的AS。
（2）BGP的AS号分为2字节和4字节的AS号，
2字节AS号范围1----65535的整数，
4字节AS号范围2----4 294 967 295的整数（可以有不同的表示格式）
RFC 5389规定在2字节的AS号中；1–64511是公网AS，64512—65534为私网AS，65535保留用于特殊用途。
二、拓扑
三、基础配置
AR-3与AR-4通过直连地址建立EBGP邻居；
AR-4：dis bgp peer
AR-3：dis bgp peer
AR-3配置类似
在AR-1的BGP路由表查看4.4.4.4/32路由前面带“下一跳可达”
AR-1的BGP路由表信息
AR-1和AR-3 BGP配置内容（dis cu se bgp)
在设备AR-3、4配置ospf协议时
AR-1的BGP路由表信息：
AR-1：dis bgp routing-table
AR-1: ping -c 3 -a 1.1.1.1 4.4.4.4
IBGP不用配置多跳，可以用loopback建立邻居。EBGP不是直连接口建立邻居，需要指多跳。
四、BGP与IGP比较
IGP协议特点：
（1）在AS之内使用的协议，主要用于发现和计算路由；
（2）IGP的路由收敛都相对迅速。工作在直连邻居间；
（3）单一的度量值，列如OSPF和IS-IS当然链路开销cost，RIP的跳数；
（4）适用于中小型网络。
BGP协议特点：
（1）BGP作为外部网关协议，着眼于控制路由的传播和选择最佳路由；
（2）BGP可以工作在非直连邻居之间，使用TCP作为其传输层协议（端口号179）；
（3）BGP支持五类别域间路由，路由更新时只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽， 适用在Internet上传播大量的路由信息；
（4）BGP提供了丰富的路由策略，能够实现路由的过滤和选择；
（5）BGP易于扩展，能够适应网络新技术的发展。适用于大型，超大型运营商网络。
五、BGP的数据包
BGP数据包都由2部分组成，BGP报文头部+类型报文本体
1、BGP报文头部：
Marker 16字节：用于检测BGP对等体之间同步丢失情况；在支持消息验证功能的情况下进行消息验证；
五验证时字段全为1（16 进制显示全FFFF）
Length 2字节：长度，表示此BGP报文的总长度（包含头部，总长度在19–4096字节之间）
Type 1字节：类型值，标识本BGP报文的类型（open 1；update 2；Notification 3；keepalive 4；route-refresh 5）。
2、Open报文（类型1）
（1）作用：
TCP 会话建立起来自以后，两个邻居都要发送一个 Open 报文，每个邻居都使用该报文标识自己， 并且规定自己的 BGP 运行参数。如果 open 消息被接受，则回送一条 keepalive 消息进行确认， 确认后就能发送 update 。
（2）内容：
Version 8bit ：BGP版本号，BGP对等体的使用的版本，默认为BGP-4，如果邻居运行版本低于本设备，会拒绝V-4信息， 本设备将发送低版本信息直至协商成功。
My AS 号 16bit ：本地 AS 号（决定双方建立什么样的BGP邻居；通AS建立IBGP；不同AS建立EBGP）
Hold Time 16bit：对等体相互协商及保存邻居最大时间，默认为Keepalive时间的3倍-180S
（如果两端hold time时间不一致，将会采用较短时间作为保存时间；最小可以为0，这种情况BGP连接被认为永远是UP的，不再发送Keepalive报文来检测邻居是否失效）
BGP Identifer 32bit：用来标识发送此Open报文设备的Router-ID（ROUTER-ID 和 OSPF 选取 routerID 的方式一致）
Optional Parameters Length 8bit：标识下面的可选参数的总长度（如果为0，那么本报文中没有包含可选参数字段）
Optional Parameters 可变长大小：用于BGP邻居会话协商过程中所使用的可选列表；每一个参数为一个
（参数类型参数长度，参数值）三元组，用于公布一些可选功能的支持，如多协议扩展，路由刷新能力， 四字节AS号等能力。
3、KEEPALIVE 消息（类型4）
（1）作用：
如果路由器接受了邻居在 OPEN 消息中的参数，就会应答一个 keeplive 消息，并且在此后 1/3 的 holdtime（但不小于 1S）为周期发送该消息，华为设备默认 60S一发，保持时间默认180S。如果协商后保持时间为 0，标识此邻居永远UP，则不发送 keepalive 保活消息。
（2）内容：
只包含BGP的消息头部?
Marker 16字节：用于检测BGP对等体之间同步丢失情况；在支持消息验证功能的情况下进行消息验证；
五验证时字段全为1（16 进制显示全FFFF）
Length 2字节：长度，表示此BGP报文的总长度（包含头部，总长度在19–4096字节之间）
Type 1字节：类型值，标识本BGP报文的类型（open 1；update 2；Notification 3；keepalive 4；route-refresh 5）。
（3）其他：
KEEPALIVE 消息实际上弥补了 TCP 无法确认对端存活情况的缺陷；
KEEPALIVE 消息仅包含 19bytes 的 BGP 头部，除此之外不包含任何其他数据。
4、Update报文（类型2）
（1）作用：
当BGP对等体之间成功建立会话后利用Update报文进行路由信息的交换；Update报文既用来通告可用路由信息，也可以通告不可达需要撤销的路由信息。每条update 消息只描述一类具有相同路径属性的可达路由；可达路由信息放在NLRI字段中同时Update报文可以携带多条不可达路由信息；不可达路由信息放在Withdrawn Router字段中。
（2）内容：
Withdrawn Routes Length 2字节：撤销路由长度，标识不可达路由的的长度，为0表示此字段 没有任何数据，本报文不存在需要撤销的路由；
Withdrawn Routes ：撤销路由，与NLRI格式相同，同样是前缀长度+前缀组合；
Total Path Attribute Length 2字节：路径属性字段长度。如果为0表示没有下面的Path attributes，本报文没有通告可用路由信息；
Path attributes 可变长：路径属性，每个路径属性都由可变长的三元组（属性类型；属性长度；属性值），为BGP提供最短路径，检查路由环路以及决定路由策略的信息；
Network Layer Reachability Information (NLRI) 可变长度：标识网络层可达信息，包含要向对等体通告的每条可达路由的前缀（IPv4的地址前缀），和前缀长度（IPv4的掩码）。
5、Notification 报文（类型3）
（1）作用：
当BGP检测到错误状态时，就会向对等体发出Notification通知报文，之后BGP连接会立即中断；例如对等体之间的AS号非法，认证失败，邻居地址不可达等。
（2）内容：
Error code 1字节：错误码；描述错误类型，每个错误都使用唯一的错误码来表示；
Errsubcode 1字节：错误子码；描述错误类型的详细信息；
Data 可变长字段：包含了与错误有关的数据，用来诊断错误原因，比如非法的AS号，认证失败等。
6、Route-refresh报文（类型5）
（1）作用：
路由刷新报文用来要求对等体重新发送指定地址族的路由信息；
（2）内容：
AFI Address Family Identifier 2字节：地址族标识，用来标识所采用的地址族类型；
Res 1字节：保留
SAFI：Subsequent Address Family Identifier 1字节：子地址族标识，用于标识地址族的类型。
六、BGP的邻居状态机
1、Idle状态
（1）BGP空闲状态，在Idle状态下BGP拒绝邻居发送的连接请求，此时等待由BGP系统发出的Start事件；
（2）Start（管理员配置邻居）事件发生后，BGP会对自己的资源进行初始化，重置连接计时器（Connect Retry 默认32S）发起TCP 连接请求，并开始侦听远端对等体发起的连接端口，并转至Connect状态。
1.1. 停留在此状态的原因：
（1）本BGP设备没有去往对等体的路由；
（2）收到来自邻居的Notification报文触发Notification报文条件（再一个重置计时器后重新建立BGP的TCP连接，即重新发送用于BGP的TCP连接报文）
a. AS号错误；
b0 R-ID重复；
c. 认证失败；
d. hold time连接超时（中间设备或者目标设备策略限制）
e. 其他错误原因。
2、Connect状态
在Connect状态下，BGP启动连接重传定时器，等待TCP完成连接！
（1）如果TCP连接成功，那么BGP会向对等体发送Open报文，并转至OpenSent状态；
（2）如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态；
（3）如果连接重传定时器超时，BGP任没有收到BGP对等体的响应，那么BGP继续尝试TCP连接，停留在Connect状态。
2.1. 停留在Connect状态的原因：
（1）与BGP对等体TCP连接超时！
a. 中间设备没有本设备去往对等体的路由；
b. 中间设备拒绝了本BGP设备发出的BGP相关数据（过滤了本设备IP流量或者TCP流量或者TCP-179端口数据）
c. 对等体设备未开启BGP（TCP-179端口处于关闭状态）
3、Active
在Active状态下，BGP总是试图建立TCP连接！
（1）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；
（2）如果TCP连接失败，停留在Active状态；
（3）如果连接重传定时器超时，任没有收到BGP对等体的响应，那么BGP转至Connect状态。
3.1. 停留在Active状态的原因：
（1）与BGP对等体TCP失败；
（2）本BGP设备配置错误的对等体地址。
4、OpenSent
在OpenSent状态，BGP等对等体的Open报文，并对收到的Open报文中的AS号，版本号，认证信息等进行检查！
（1）如果收到的Open报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，且重置Keepalive定时器，并转至OpenConfirm状态；
（2）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。
4.1. 停留在OpenSent状态的原因：
（1）对等体发送的Open报文中的AS号与本BGP设备配置不一致（本端BGP配置时邻居的AS号配置错误）
5、OpenConfirm
在OpenConfirm状态下，BGP等待Keepalive或Notification报文；
（1）如果收到Keepalive报文，则转至Established状态（BGP邻居的最终状态）
（2）如果收到Notification报文，则转至Idle状态。
5.1. 停留在OpenConfirm状态的原因：
（1）BGP的TCP建立成功，对等体未发送Keepalive报文（邻居设备BGP配置对本BGP的AS号错误配置）
6、Established状态
在Established状态下，BGP对等体之间交互Update，Keepalive，Route-refresh报文和Notification报文！
（1）如果收到正确的Update或Keepalive报文，那么BGP就人为对端处于正常运行状态，保持BGP连接；
（2）如果收到错误的就发送Notification报文告知对端，并转至Idle状态；
（3）Route-reFresh报文不会改变BGP状态；
（4）如果收到Notification报文，那么BGP转至Idle状态；
（5）如果收到TCP拆除链接通知，那么BGP将断开连接，转至Idle状态。
七、BGP计时器
1、Connect Retry重置连接计时器，默认32S；
2、Keepalive保持时间，默认60S；
3、Hold time 默认为Keeplive时间的三倍（180S），保持时间可以改大，但是不能小于Keepalive的三倍。如果两端 Holdtime 不一致，双方接受较小的的时间；
4、timer keepalive 0 hold 0 ，当检测时间和保持时间都为0时表示本BGP设备认为邻居永远UP；
5、BGP 不会周期性更新路由，仅在需要的时候更新，由于公网的路由可能的动荡的，因此触发更新也会有一定的等待时间，IBGP peer 为 5S；EBGP peer 为 30S，而在这段时间内，BGP 仍可以进行路由信息的搜集，所以 BGP收敛会比慢。
八、BGP的更新源
1、BGP 无法像 IGP 那样自动发现邻居，而需手工指定，邻居的 IP 由本地的 peer 命令指定，而该 BGP 连接的源 IP（更新源）默认情况下为流量的出接口 IP。注意只有当本地配置的邻居 IP 与邻居用于 BGP 连接建立的源 IP 相同时，BGP 连接才能被正常建立；
2、IBGP 邻居之间建立邻居，为了保证邻居关系的稳定，一般使用 loopback 接口建立，这是因为如果使用物理接口，那么物理接口故障，邻居关系就 DOWN 了，并且在 AS 内部，路径可能是冗余的，邻居之间的 LOOPBACK 路由可通过IGP获取并提供一定的路由冗余性（当物理线路也存在冗余的情况下）注意：在使用loopback接口建立BGP邻居关系时，务必注意还需要指定更新源 IP；
3、如果是建立 EBGP 邻居关系，因为 EBGP 邻居关系的建立会检查直连路由，并且默认 TTL=1， 而这个时候实际上loopback 口到 对方loopback 口至少 2 跳 ，那么这个时候 还需要两者配置 peer x.x.x.x ebgp-max-hop 。
九、BGP的路由生成
1、通过手动宣告，只能将本BGP设备路由表存在的路由条目通告出去；
2、通过路由引入，将IGP或者静态，直连路由的重分发进来。
十、BGP的路由通告
1、当存在多条路径时，BGP Router 只选取最优的路由（BEST）来使用（没有负载均衡的情况下）；
2、BGP 只把自己使用的路由，也就是自己认为 Best 的路由传递给 BGP peer；
3、BGP Speaker 从 EBGP 获得的路由会向它所有 BGP 相邻体通告（包括 EBGP 和 IBGP）；
4、BGP Speaker 从 IBGP 获得的路由不向它的 IBGP 相邻体通告。（避免环路，水平分割；存在路由 RR 的情况除外）
OK
良药苦口利于病，忠言逆耳利于行。
好了这期就到这里了，如果你喜欢这篇文章的话，请点赞评论分享收藏，如果你还能点击关注，那真的是对我最大的鼓励。谢谢大家，下期见！
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