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什麼是BGP？
BGP（ Border Gateway Protocol，邊界網關協議）是一個路徑矢量路由協議，和傳統的基於下一跳的IGP協議不同，它是基於AS（自治系統）的協議。BGP屬於外部網關路由協議，它解決的是AS之間的選路問題，如果把一個城市比作一個自治系統，那麼像RIP、OSPF等協議就相當於該城市的公交車或地鐵，而BGP則是火車，運行在城市之間。
什麼是自治系統？
自治系統（ Autonomous System，AS ）是由同一個技術管理機構管理、使用統一選路策略（ 運行同一動態路由協議 ）的一組路由器的集合，自治系統的編號取值範國爲1~ 65535。其中1~64511是互聯網上註冊的公有AS號類，類似公有IP地址，是全球唯一的且不可重複使用，64512－65535是私有AS號，類似於私有地址，可以重複使用但是互聯網上不可以被使用。
認識IGP、EGP、IBGP、EBGP？
IGP：即自治系統內部的路由協議，主要包含RIPv1／v2、OSPF、ISIS、EIGRP（思科私有協議），IGP是運行在AS內部的路由協議，它解決AS內部的選路問題，其主要作用是發現、計算路由。
EGP：即自治系統之間的路由協議，通常指BGP。EGP是運行在AS與AS之間的路由協議，它解決的是AS之間的選路問題，BGP的主要作用是控制路由的傳播和選擇最優路由。
IBGP和EBGP所定義於BGP（EGP）裏的鄰居關係
IBGP：同一個AS內部的BGP鄰居關係，IBGP鄰居通常是指運行BGP協議的對等體兩端均在同一個AS域內，屬於同一個 BGP AS內部。
EBGP：AS之間的BGP鄰居關係，EBGP鄰居通常是指運行BGP協議的對等體兩端分別在不同的AS內。
如下圖所示
總結動態路由分類
按自治系統分類可以分爲：
IGP、EGP（BGP）
按協議類型分類可以分爲距離矢量路由協議，鏈路狀態路由協議
距離矢量路由協議： RIPv1／v2、BGP（路徑矢量協議）、EIGRP（高級的距離矢量協議）
鏈路狀態路由協議： OSPF、ISIS
🆗，上面都瞭解以後，開始學習BGP
BGP的特性
- 傳輸協議：TCP，端口號179
- BGP是外部路由協議，用來在AS之間傳遞路由信息
- 是一種增強的路徑矢量路由協議
- 擁有可靠的路由更新機制，無環路協議設計
- 具備豐富的 Metric度量方法
- 無須週期性更新
- 路由更新時只發送增量路由
- 週期性發送 Keepalive報文，以保持TCP連通性
BGP的工作原理
BGP是跨公網，跨自治系統的路由協議，可以在自治系統之間學習路由。BGP的動態學習路由也是基於鄰居，只有鄰居關係正常，BGP纔可以正常工作。
BGP鄰居關係
運行BGP的路由器通常被稱爲 BGPspeaker（發言者），相互之間傳遞報文的 Speaker之間互稱爲對等體（ Peer ），BGP鄰居關係的建立、更新和刪除是通過對等體之間交互5種報文、6種狀態機和5個表等信息來完成的，最終形成BGP鄰居
BGP的鄰居關係是基於TCP的，也就是說只要 TCP／IP可達，無論是否直連，BGP對等體彼此之間就可以建立鄰居關係
BGP的5種報文
| 報文 | 作用 |
|---|---|
| open | 建立BGP對等體之間的連接 |
| update | 更新增量路由 |
| notification | 檢測錯誤狀態，報錯 |
| route-refresh | 告知對等體本地支持的路由刷新能力 |
| keepalive | 週期性的發送，保持有效的連接 |
BGP的6種狀態機
| 狀態機 | 動作 |
|---|---|
| idle | 初始狀態，拒絕任何連接 |
| connect | 連接態，等待tcp連接的建立 |
| active | 活躍態，嘗試tcp的連接 |
| opensent | 檢查態，檢查收到的open報文，如果報文正確轉到下一連接狀態openconfirm；如果報文錯誤，轉到idle |
| openconfirm | 等待態，等待對等體的keepalive或notification報文，如果是keepalive就進入到established；如果是notification就回到idle |
| established | 建立態，對等體之間正常收發信息 |
通告BGP路由的方法
BGP路由是通過BGP命令通告而成的，而通告BGP路由的方法有兩種： Network和 Import
使用 Network命令可以將當前設備路由表中的路由（ 非BGP ）發佈到BGP路由表中並通告給鄰居。需要特別注意的是， network的對象是路由條目
[r1]bgp 100
[r1-bgp]network 1.1.1.1 32
[r1-bgp]network 192.168.100.0 24
使用Import命令可以將所學習到的路由信息重分發到BGP路由表中，是BGP宣告路由的一種方式，可以引入BGP的路由包括直連路由、靜態路由及動態路由協議學習的路由。和 Network方式的區別是，Import的對象是某種動態路由協議，而不是路由條目
[R2]bgp 100
[R2-bgp]import-route ospf 110
保證IBGP下一跳可達
在AS邊緣的BGP設備，會接收到它的EBGP對等體鄰居傳遞過來的BGP路由信息,因爲EBGP鄰居接收到的BGP路由信息中下一跳改變，而在同一個AS內通過IBGP鄰居接收過來的BGP路由信息中的下一跳不會改變
如下圖所示：
在不同AS裏面，他們呢屬於EBGP鄰居，R2，R3的下一跳都正常；
在同一AS中，R3，R4是IBGP鄰居，下一跳都會指向R2，這樣R4就會有問題
解決辦法是在R3上宣稱下一跳爲R3自己，那麼R4看到的下一跳就變成34.1.1.3，而34.1.1.3可以通過IGP（ospf）學習到（圖中是直連），從而解決了路由無效的問題
[R3]bgp 300
[R3-bgp]router-id 3.3.3.3
[R3-bgp]peer 23.0.0.2 as-number 200
[R3-bgp]peer 34.1.1.4 as-number 300
[R3-bgp]peer 34.1.1.4 next-hop-local
BGP的屬性
BGP的常用屬性有 Origin、AS－PATH、Next－Hop、Local－Pref和MED等
| 屬性 | 作用 |
|---|---|
| origin屬性 | 用來定義路徑信息的來源，標記一條路由是怎麼成爲BGP路由的 |
| AS－PATH（AS路徑）屬性 | 記錄了某條路由從本地到目的地址所要經過的所有AS編號，且離本設備最近的AS號在最前面 |
| Next－Hop（下一跳） | IGP中的下一跳描述的是下一個路由器，而BGP中的下一跳描述的是下一個AS |
| Local－Pref屬性 | 標識BGP路由的優先級，用於判斷流量離開AS時的最佳路由 |
| med屬性 | 判斷流量進入鄰居AS時的最佳路由，其他條件相同的情況下，將優先選擇MED值較小者作爲最佳路由 |
BGP選路的規則
- Local－Preference優先級以數值高的路由優先
- 聚合路由優先級高於非聚合路由
- 本地通過 Network命令引入的路由的優先級高於本地通過 Import－route命令引入的路由
- AS路徑長度最短（最少個數）的路徑優先級高
- 比較 Origin屬性，IGP優先級高於EGP，EGP優先級高於 Incomplete
- 選擇MED優先級較小的路由
- EBGP路由優先級高於IBGP路由
下面，再看一個BGP的實驗
BGP實驗
使PC1可以ping通PC2
然後修改BGP屬性來改變路徑
r1配置端口並建立對等體
[r1]int g0/0/0
[r1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.12.1 24
[r1-GigabitEthernet0/0/0]
[r1-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r1-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.13.1 24
[r1]int g0/0/2
[r1-GigabitEthernet0/0/2]ip add 192.168.100.254 24
[r1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
[r1-LoopBack0]q
## 創建對等體
[r1]bgp 100
[r1-bgp] router-id 1.1.1.1
[r1-bgp] peer 10.0.12.2 as-number 200
[r1-bgp] peer 10.0.13.2 as-number 200
[r1-bgp]network 1.1.1.1 32
[r1-bgp]network 192.168.100.0 24
r2添加端口並創建對等體
[r2]int g0/0/0
[r2-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.12.2 24
[r2-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r2-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.24.1 24
[r2]int LoopBack 0
[r2-LoopBack0]ip add 2.2.2.2 32
[r2]ospf 110
[r2-ospf-110]area 0
[r2-ospf-110-area-0.0.0.0]network 10.0.24.0 0.0.0.255
[r2-ospf-110-area-0.0.0.0]network 2.2.2.2 0.0.0.0
## 建立對等體
[r2]bgp 200
[r2-bgp]router-id 2.2.2.2
[r2-bgp]peer 10.0.12.1 as-number 100
[r2-bgp]peer 10.0.24.2 as-number 200
[r2-bgp]peer 10.0.24.2 next-hop-local
[r2-bgp]q
r3添加端口並創建對等體
[r3]int g0/0/0
[r3-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.13.2 24
[r3-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r3-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.34.1 24
[r3]int LoopBack 0
[r3-LoopBack0]ip add 3.3.3.3 32
[r3]ospf 110
[r3-ospf-110]area 0
[r3-ospf-110-area-0.0.0.0]network 10.0.34.0 0.0.0.255
[r3-ospf-110-area-0.0.0.0]network 3.3.3.3 0.0.0.0
## 建立對等體
[r3]bgp 200
[r3-bgp]router-id 3.3.3.3
[r3-bgp]peer 10.0.13.1 as-number 100
[r3-bgp]peer 10.0.34.2 as-number 200
[r3-bgp]peer 10.0.34.2 next-hop-local
r4添加端口並創建對等體
[r4]int g0/0/0
[r4-GigabitEthernet0/0/0]ip add 10.0.24.2 24
[r4-GigabitEthernet0/0/0]int g0/0/1
[r4-GigabitEthernet0/0/1]ip add 10.0.34.2 24
[r4]int g0/0/2
[r4-GigabitEthernet0/0/2]ip add 172.16.46.254 24
[r4]int LoopBack 0
[r4-LoopBack0]ip add 4.4.4.4 32
[r4]ospf 110
[r4-ospf-110]area 0
[r4-ospf-110-area-0.0.0.0]network 10.0.24.0 0.0.0.255
[r4-ospf-110-area-0.0.0.0]network 10.0.34.0 0.0.0.255
[r4-ospf-110-area-0.0.0.0]network 172.16.46.0 0.0.255.255
## 建立對等體
[r4]bgp 200
[r4-bgp]router-id 4.4.4.4
[r4-bgp]peer 10.0.24.1 as-number 200
[r4-bgp]peer 10.0.34.1 as-number 200
[r4-bgp]network 4.4.4.4 32
[r4-bgp]network 172.16.46.0 24
配置完成
在r1查看路由如下
＊代表有效的路由，＞代表最優的路由，只有最優的路由纔會最終放入路由表中
ping通測試
修改優先級屬性來修改r1到r4的路徑
[r3]route-policy lop permit node 10
Info: New Sequence of this List.
[r3-route-policy]apply local-preference 222
[r3-route-policy]q
[r3]bgp 200
[r3-bgp]peer 10.0.34.2 route-policy lop export
[r3]q
<r3>reset bgp all # 刷新bgp路由表
修改AS－PATH屬性控制選路
自己指定經過那些AS
[R2]route-policy as permit node 10
Info: New Sequence of this List.
[R2-route-policy]apply as-path 100 200 300 additive
[R2-route-policy]quit
[R2]bgp 200
[R2-bgp]peer 10.0.24.2 route-policy as export
[R2-bgp]quit
[R2]quit
<R2>reset bgp all
修改完r4查看路由表如下
通過MED屬性控制選路
[R2]route-policy med permit node 20
Info: New Sequence of this List.
[R2-route-policy]apply cost + 500
[R2-route-policy]quit
[R2]bgp 200
[R2-bgp]peer 10.0.12.1 route-policy med export
[R2-bgp]quit
在r1查看路由表如下
注：這裏只是演示怎麼修改，上面也能看出，修改完不一定是最優的路徑，所以，你在公司裏面一定要根據實際情況。