HCNP Routing&Switching之BGP防环机制和路由聚合

2021 年 10 月 25 日
笔记
AS内（IBGP）防环机制, AS间（EBGP）防环机制, BGP, BGP手动路由聚合, BGP自动路由聚合, BGP路由聚合, BGP防环机制, BGP静态路由聚合, HCNP Routing&Switching, 解决水平分割带来的路由学习不完整方案

　　前文我们了解了BGP路由宣告相关话题，回顾请参考//www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/15440860.html；今天我们来聊一聊BGP防环机制和路由聚合相关话题；

　　BGP防环机制

　　我们知道BGP的邻居类型分IBGP和EBGP，对于不同类型邻居关系，它们宣告路由的规则各有不同，对于邻居类型为IBGP，它们宣告路由只会传递一跳；对于邻居类型为EBGP，它们宣告路由是可以传递多跳和IGP传递路由相似，同时IBGP传递路由时，它们不会更改更新源，即宣告者是谁，对应学习的路由下一跳就是谁，我们可以通过命令强制修改更新源为自己，即对端学习到相关路由的下一跳指向自己；对于EBGP来说，EBGP之间传递路由，会自动修改更新，即从哪里学习到对应路由，其下一跳会自动修改为对端；对于BGP防环来说，我们也是从两种邻居类型分别来讨论；

　　AS内（IBGP）防环机制

　　水平分割，从IBGP收到的更新不会发布给IBGP（IBGP更新只传递一跳）

　　提示：如上图所示，对于在同一AS内的4个路由器，RTA，RTB，RTC，RTD，它们手拉手建立邻居，对于RTA发布的更新，对于RTD来说它是学习不到的，原因是IBGP邻居关系，对应更新只传一跳；同样的道理，RTD发布更新，RTA也是学习不到的，对于RTB和RTC来说，是能够正常学习到；

　　解决水平分割带来的路由学习不完整方案

　　1、IBGP邻居全互联

　　提示：如上图所示，RTA，RTB，RTC，RTD两两相互建立邻居，这样实现邻居全互联，不管哪个路由器发布更新，对应其他路由器都能够收到更新；这样虽然理论上解决了水平分割带来的路由学习不完整，但同时这样也给管理员带来很多不便，比如我们要增加一台路由，对应所有路由器都要更改配置，这样配置和维护的开销太大；一般路由器众多的情况下不推荐使用这样方式；

　　2、路由反射器（Route Reflector）

　　提示：路由反射器（Route Reflector），这个技术有点类似ospf里的DR；即在一个AS内，其中一台路由器作为路由反射器RR（Route Reflector），其它路由器作为客户端（Client）与路由反射器之间建立IBGP连接。路由反射器在客户机之间传递（反射）路由信息，而客户端之间不需要建立BGP连接。这样一来相比全互联就大大简化了配置和维护上的开销；

　　3、联盟（confederation）

　　提示：联盟就是将一个大的AS分割成多个小的AS，AS之间建立EBGP邻居，从而实现一个路由器发布更新，能够传递个其他所有路由器（其他小AS之间建立EBGP）；

　　AS间（EBGP）防环机制

　　AS间建立的都是EBGP邻居，它的防环机制主要依靠AS_PATH这个属性，as_path是BGP更新内的一个重要属性，它主要用来描述一条路由所经过的AS；如果接受路由器发现AS_PATH里有与本地AS号，则对应路由就会被丢弃；

　　提示：如上图所示，RTB发送一条更新，对应AS_PATH就会记录对应的AS号，对应RTC收到RTB的更新，首先要看看AS_PATH里是否有自己as号，如果没有则接受此更新，如果有就丢弃；RTC接受了RTB的更新后，它会继续向它的其他EBGP发送此更新，即RTC会向RTA和RTB发送此更新；同样的道理RTA和RTB都会检查对应更新中as_path里是否有自己的as号，如有，则丢弃，如果没有则接收；这样一来发出去的路由就不可能回到发出更新路由器所在as，即环路也就无法产生；

　　总结：BGP的防环机制主要从两种邻居类型来说，对于IBGP来说，主要依靠水平分割机制，即IBGP间，路由更新只传递一跳；对于EBGP来说，主要依靠AS_Path这个属性来防止环路，即收到路由更新的BGP路由器，发现AS_Path 里有自己的AS号，则对应路由会被丢弃；

　　BGP路由聚合

　　BGP的路由聚合有三种方式，分别是静态聚合、自动聚合和手动聚合；聚合的目的就是精简路由表，从而优化路由器的性能；

　　BGP静态路由聚合

　　所谓静态聚合是指我们手动在BGP路由器上手动配置一条聚合后的静态路由，其出接口指向NULL0口，然后在通过network在BGP里进行宣告；我们知道对于BGP路由宣告规则中，对应宣告的路由必须存在路由表才可以被宣告；为了解决这样的限制，我们手动配置一条聚合后的静态路由，这样一来就解决了路由不存在路由表的限制，然后通过network宣告聚合后的路由即可；其他路由器收到的更新就只有聚合后的路由，从而实现路由聚合；

　　BGP自动路由聚合

　　BGP自动路由聚合，只能对引入的IGP路由进行主类掩码聚合，而原引入的明细路由被抑制，不会被有选和发布给BGP邻居；开启自动聚合命令summary automatic；

　　BGP手动路由聚合

　　手动路由聚合是指通过命令对引入和本地路由进行聚合，聚合命令aggretage；优先级顺序是手动聚合大于自动聚合；

　　实验：如下拓扑配置BGP，分别对明细路由进行静态路由聚合、自动路由聚合和手动路由聚合；

　　R1的配置

sys
sys R1
int g0/0/0
ip add 12.0.0.1 24
int lo 1
ip add 172.16.0.1 24
int lo 2
ip add 172.16.1.1 24
int lo 3
ip add 172.16.2.1 24
int lo 4
ip add 172.16.3.1 24
int lo 11
ip add 1.1.1.1 32

ospf 1 router-id 1.1.1.1 
area 0
net 12.0.0.1 0.0.0.0
net 1.1.1.1 0.0.0.0

bgp 12
router-id 1.1.1.1
peer 2.2.2.2 as 12
peer 2.2.2.2 con lo 11

View Code

　　R2的配置

sys
sys R2
int g0/0/0
ip add 12.0.0.2 24
int g0/0/1
ip add 23.0.0.2 24
int lo 22
ip add 2.2.2.2 32

ospf 1 router-id 2.2.2.2
area 0
net 12.0.0.2 0.0.0.0
net 2.2.2.2 0.0.0.0

ip route-s 3.3.3.3 32 23.0.0.3

bgp 12
router-id 2.2.2.2
peer 1.1.1.1 as 12
peer 1.1.1.1 con lo 22
peer 3.3.3.3 as 3
peer 3.3.3.3 con lo 22
peer 3.3.3.3 ebgp-max-hop

View Code

　　R3的配置

sys
sys R3
int g0/0/0
ip ad 23.0.0.3 24
int lo 33 
ip add 3.3.3.3 32
int lo 1
ip add 192.168.0.1 24
int lo 2
ip add 192.168.1.1 24
int lo 3
ip add 192.168.2.1 24
int lo 4
ip add 192.168.3.1 24

ip route-s 2.2.2.2 32 23.0.0.2

bgp 3
router-id 3.3.3.3
peer 2.2.2.2 as 12
peer 2.2.2.2 con lo 33
peer 2.2.2.2 ebgp-max-hop

View Code

　　验证BGP邻居状态

　　提示：可以看到BGP邻居都正常建立起来；

　　在R1上使用静态聚合的方法将172.16网段路由聚合后宣告

　　1、创建聚合后的静态路由，出接口指向NULL 0 口

　　2、通过network在bgp里宣告聚合后的路由

　　验证：在R2和R3上查看bgp路由表，看看是否学习到R1聚合后的路由呢？

　　提示：可以看到R2和R3上都能正常学习到R2聚合后的路由；不同的是R2学习聚合后的路由其下一跳指向R1，而R3学习到聚合后的路由下一跳指向R2，原因是R2和R3是EBGP类型邻居，在同步路由时会自动修改更新源为自己，即下一跳会自动修改为自己；

　　在R1上使用自动聚合的方法将172.16网段路由聚合

　　在R1上取消将172.16网段聚合后在bgp里宣告

　　在R1上开启自动聚合

　　提示：开启自动聚合时，系统会提示我们自动聚合只能对引入的路由进行聚合，本地宣告的路由是不能聚合的；

　　验证：在R1上将172.16网段路由引入至BGP

　　验证：在R1上查看引入的路由

　　提示：可以看到开启自动聚合后，对应引入的172.16网段路由，自动被聚合为172.16.0.0/16，而明细路由被抑制；

　　验证：在R2和R3上查看bgp路由表，看看是否学习到R1自动聚合后的路由呢？

　　提示：可以看到R2和R3都能正常学习到R1自动聚合后的路由；

　　在R3上使用手动聚合聚合192.168网段路由

　　1、将直连路由引入只bgp

　　验证：查看R3bgp路由表，看看192.168网段路由是否引入至BGP

　　提示：可以看到192.168.网段路由已经引入至BGP；

　　2、手动聚合192.168网段路由

　　验证：查看bgp路由表，看看对应明细路由是否被聚合？

　　提示：可以看到bgp路由表中多了一条被聚合后端路由；但明细路由没有被抑制；这是因为默认情况下，手动聚合明细路由不会被抑制；必须手动使用detail-suppressed参数来抑制明细路由；

　　使用detail-suppressed参数来抑制明细路由

　　验证：查看bgp路由表，看看明细路由是否被抑制？

　　提示：可以看到加了detail-suppressed参数以后，对应明细路由就被抑制了；

　　验证：在R2和R1上查看bgp路由表，看看是否学习到R3手动聚合的路由呢？

　　提示：可以看到R1和R2都能正常学习到R3手动聚合后的路由，但R1上不可用，原因是R3没有去往3.3.3.3的路由；解决办法在R2上开启修改更新源为自己；

　　在R2上开启修改更新源为自己

　　验证：在R1上查看bgp路由表，看看对应路由是否可用？

　　提示：可以看到现在R1学习到192.168.0.0/22的路由是可用最优状态；

　　as-set参数：保留原有as号码属性；该参数主要用来防止环路产生；默认情况下手动聚合路由后，它会以本端为起始点向周围邻居宣告，对应as号码是本端bgp路由器所在as号，这样一来就可能产生环路；如上，我们不在R3上手动聚合路由，只是在R3上引入路由，然后在R2上做手动聚合，看看对应聚合后的路由是否会照常发送给R3呢？

　　在R3上取消手动路由聚合