BGP局部详解

以前对BGP了解不多,随着工作之后接触这玩意越来越多,再加上对EVPN的深入了解,发现BGP这东西简直是全能神,什么都能撑起来。H3C新园区(应用驱动园区)的大二层就是靠MP-BGP实现的(也就是BGP EVPN),不论是分布式EVPN还是3-stage还是5-stage的CLOS均能看到BGP的身影;在数据中心,不论是Underlay还是Overlay,也都有BGP的身影,更别说城域网了。BGP是互联网的骨架,觉得这句话形容得再合适不过了。

本文不断更新补充~

多跳与直连BGP

多跳BGP仅限于eBGP。在直连BGP的情况下,BGP信令的TTL为1,Peer只有保持接口直连并且使用该直连接口地址的情况下才能完成协商,如果配置有loopback,在本机内路由时会导致TTL减1使得BGP信令被丢弃进而无法协商。因此,只要使用loopback就一定涉及多跳BGP。

BGP的选路原则

网上有看到13和14两类选路顺序的,第14个选路晚点单独阐述,接下来以cisco官方的文档(2016年)来看下BGP的13个选路原则:

  1. 首选Weight大的。属于本地参数(好像是Cisco专有的)
  2. 首选Local Preference大的。属于IGP参数
  3. 首选通过network或者aggregate BGP子命令或者通过IGP重分布而获得的本地路由,由network或者redistribute发出的本地路径优于aggregate-address发出的本地聚合路由。即本地通告出去(含重分布的)或者汇总后的路由,但是本地通告的优先级大于本地汇总的路由
  4. AS_Path越短优先级越高
  5. 选择最低的origin type。IGP总是要小于EGP,EGP总是小于INCOMPLETE。IGP和EGP我们都已经知道了,incomplete是指重分布进BGP的路由,即无法确定始发者的路由
  6. 多出口标识符(MED)越低优先级越高。这个晚点细说
  7. 首选eBGP路径而非iBGP路径。如果最佳路径已经选择了,则直接跳到步骤9
  8. 首选具有最低IGP metric并且指向BGP下一跳的路径。无论是否有最佳路径,均继续向下匹配
  9. 确定BGP是否需要安装Multipath,如果还没有选择最佳路径则继续
  10. 当两条路径都是外部路径(EGP)时,选择最先受到的路径(即最老的),进而避免路由抖动。如果路由是从同一个路由器接收的或者没有最佳路径的情况下,则跳过此步骤
  11. 首选最低Router ID的BGP路由的路由
  12. 如果多个路径的Router ID相同,则首选最低Cluster list length的路径(没明白这个啥意思)
  13. 首选来自最低邻居地址的路径(即neighbor)

BFD双向转发检测

BFD可以搭配BGP用,也可以搭配OSPF用,使用场景还是蛮多的。这东西使用UDP协议传输来进行双向探活,众所周知,BGP的收敛时间有180秒,这个时间太长了一些SLA要求高的场景下没办法保障,因此引入BFD快速探活进行路由收敛。

在BFD中,共有这些参数需要留意:

  • neighbor <A.B.C.D|X:X::X:X|WORD> bfd
  • detect-multiplier (2-255),默认值为3,即当对端发送周期为300ms时,3倍时间没有收到报文即视为不可达
  • receive-interval (10-60000),默认值为300,即每300ms向对端发送BFD报文(即接收周期)
  • transmit-interval (10-60000),发送的周期

需要特别留意的是,BFD仅仅只会在状态从UP转为DOWN时才会强制刷新BGP状态(可以理解为重置BGP会话),从DOWN转为UP时不会采取任何操作。并且,当BGP状态被重置之后如果恢复了,BGP的会话能够独立保持连接,BFD的DOWN并不会把BGP给禁用掉。

BFD还有个echo mode,即回显模式,在这个模式下,BFD会被对端直接镜像一下回去,相当于客户端是主动发,服务端只是被动给绕回去不会主动发BFD,正常情况下两边都是主动发

iBGP与路由反射

iBGP成员不允许向其他iBGP成员重分布路由(即只能接收来自Peer的路由但是不能再发布给其他iBGP成员),因此iBGP要求Full Mesh连接,但是设备多起来的时候这样也是玩不起的,因此多了个中间人叫做——路由反射器。

路由反射器(RR)接收所有iBGP成员的BGP通告,由于所有iBGP成员本身已经是树状连接,靠RR反射来知道下一跳到哪个iBGP成员。

BGP路由安装流程

BGP进程 -> RIB -> FIB。晚点补充

地址族:单播与VPNv4

单播即unicast,即通告的地址是单播地址,不包含其他东西。

VPNv4地址中包含RD(Route Distinguisher)和RT(Route Target),RD和VRF绑定(一个BRF只允许有一个RD),RT是路由标识,用于标识VRF中路由的条目。具体的关系可以看下边这个图(手绘,将就一下):

计算机生成了可选文字:
灯灬
RD
[」R的0德是否瓢
钊某由配
R还吓鄉2
飕冰F鬼由呀浓目肀处0

同RD的路由进入RR后会进入一张路由表,然后进行路由筛选,最优路由会反射回去到Peer(已经是最优路由的Peer不反射,如上图,假如R1中的VRF 1已经是最优路由,那么RR只会反射路由到R2的VRF1,不会再反射回R1的VRF1)。RR会接收所有的Peer的所有RD,因此RR在IGP内处于比较核心的位置,同时RR还会将整合过的所有RD通告回各个Peer,所以IGP内RR一定要有备份

每个VRF只能配置一个RD,用于标识VRF,但是RT却可以多个。RD和VRF唯一绑定,RT在VRF中标识路由,决定导出的路由带什么标记和导入哪些路由

Export Route Target: 我这个VRF发出到全局路由中的路由打上什么标记
Import Route Target: 我这个VRF从全局路由中导入哪些标记的路由

当从全局路由表中导入路由到VRF时,包括从VRF导出路由到全局路由时,使用RT;当路由在BGP路由间发布时,可能会存在重叠,因此要对IP进行扩展(加上RD),好比来自两处BGP发布的1.1.1.1/32,但是一处RD为2000:1,一处为2000:2,因此在使用RD扩充成ipvpn4地址后就成了2000:1:1.1.1.1/32和2000:2:1.1.1.1/32,进而就没有了路由重叠的问题,路由就成了全局唯一

BGP邻居地址与通告的下一跳地址规范

其实这个也是早期厂商实现的一个逻辑,如果发现eBGP通告的路由的下一跳地址不是BGP建立邻居的地址,会直接断开该BGP邻居。后来,这个逻辑改为不允许迭代除了直连路由外的其他路由。BGP通告时修改下一跳与本身建立邻居的地址不一致大多使用在IGP范畴,EBGP一般不推荐改下一跳

BGP与路由迭代

BGP的路由首先进到RIB中,BGP也只管到这里。具体迭代位置等待确认一下再问问,晚点更新上