BGP是边界网关协议Border Gateway Protocol的简称,是用来连接Internet上的独立系统的路由选择协议。BGP主要用于互联网AS(自治系统)之间的互联,BGP的最主要功能在于控制路由的传播和选择最好的路由。
BPG线路的功能特点:
1.单IP多线接入,通过BGP可以实现一个IP对应电信、联通、移动、长城、教育网等不同线路的带宽,而不需要服务器端配置多个IP;
2.可靠的传输,BGP路由信息的传输采用了可靠地TCP协议;
3.解决跨运营商访问问题,使用BGP高防可以解决跨运营商访问慢、部分小运营商访问不稳定的情况;
4.南北互联问题解决,BGP集成各大运营商的线路,解决南北互联问题。
众所周知,目前国内北网通南电信的局势难以打破(北方网通线路基本垄断、南方电信基本垄断),由于电信联通各自独大,基本独立,而第三房借助政府协调通过BGP协议将包括电信、联通等运营商连接,基本解决了电信网通网络互访的问题;BGP线路资源宝贵,且没有弹性防护带宽,防护能力上限只有20G。而电信、联通线路的弹性防护带宽最大可达300G,因此,使用联通+电信+BGP的三线套餐,可以在保证接入良好体验的同时,获取最大的防护能力,虽然BGP带宽成本比普通电信或联通等机房,价位相对较高,是普通机房的两倍左右,不过与其它所谓双线机房比,价位仍具有优势。
相对于传统的双IP双线技术,采用BGP技术的机房,服务器的上行路由与下行路由都能选择最优的路径,所以能真正实现高速的单IP高速访问,并且BGP还有冗余备份、消除环路的特点,当一条线路出问题时会自动切换到其他正常线路上。
一、MP-BGP
传统的BGP-4只能管理IPv4单播路由信息,MP-BGP对BGP-4进行了扩展,提供对多种网络层协议的支持;
MP-BGP使用 扩展属性 和 地址族 来实现对IPv6、组播和VPN相关内容的支持,BGP协议原有的报文机制和路由机制并没有改变;
BGP4+,指MP-BGP对IPv6单播网络的支持特性;
MBGP,指MP-BGP对IPv4组播网络的支持特性;
MP-BGP为IPv6单播网络和IPv4组播网络建立独立的拓扑结构,并将路由信息存储在独立的路由表中,保持单播IPv4网络、单播IPv6网络和组播网络之间的路由信息相互隔离,实现用单独的路由策略维护各自网络的路由;
MP-BGP扩展属性
为实现对多种网络层协议的支持,BGP需要将网络层协议的信息反映到NLRI及Next-hop,因此MP-BGP引入了两个新的可选非过渡路径属性:
1、MP_REACH_NLRI 多协议可达NLRI
用于发布可达路由信息和下一跳信息;
内容含义:
(1)Flag标志位:可选非过渡属性;
(2)AFI为IPv6,SAFI为单播;
(3)可达路由信息为2000:10:1:1::/64,下一跳地址为fe80::2
2、MP_REACH_NLRI 多协议不可达NLRI
用于撤销不可达的路由信息;
内容含义:
(1)Flag标志位为可选非过渡属性;
(2)AFI是IPv6,NAFI为单播
(3)需要撤销的路由为2000:10.1:4::/64 , 2000:10:1:5::/64
二、BGP ORF Outbound Route Filtering出口路由过滤
能将本端设备配置的基于前缀的入口策略通过路由刷新报文发送给BGP邻居;
BGP邻居根据这些策略构造出口策略,在路由发送时对路由进行过滤;
这样不仅避免了本端设备接收大量的无用路由,降低了本端设备的CPU使用率,还降低了链路带宽利用率;
需要两端同时配置,否则不生效,配置命令如下:
peer x.x.x.x capability-advertise orf ip-prefix both
三、路由衰减 dampening 只对EBGP路由起作用
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,所以频繁的路由振荡会消耗大量的带宽资源和CPU资源;
为了防止频繁的路由振荡带来的不利影响,BGP使用路由衰减来抑制不稳定的路由;
1、惩罚值penalty value
用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,路由就会增加1000的惩罚值;
2、抑制阀值suppress value
当惩罚值达到或超过抑制阀值时(缺省为2000),路由被抑制(不加表,不通告给邻居);
3、半衰期half-life
被抑制的路由每经过一段时间(半衰期,缺省为15min),惩罚值会减少一半;
4、使用阀值reuse value
当被抑制的路由经过半衰期减少到可用的阀值(缺省为750),路由恢复可用(加表,通告给邻居);
5、最大上限值ceiling
惩罚值增加到一定程度后(惩罚上限值,缺省为16000),不会再增加;
6、抑制时间suppress time
从路由被抑制到路由恢复可用的时间;
路由衰减配置示例:
配置半衰期10分钟、使用阀值1000、抑制阀值2000、最大惩罚值5000;
bgp 100
dampening 10 1000 2000 5000
四、对等体组
在大型BGP网络中,对等体的数量会很多,其中很多对等体具有相同的策略,在配置时会重复使用一些命令,邻居越多配置量越大;
对等体组是一些具有某些相同策略的对等体的集合,对等体组中的对等体可以继承对等体组的配置,当对等体组的配置改变时,组内成员的配置也相应改变;
利用对等体组可以实现批量配置,简化管理的难度,并提高路由通告效率;
对等体组配置示例:
group ttt external
peer ttt as-number 200
peer ttt connect-interface loopback0
peer ttt ebgp-max-hop
peer 10.1.2.2 group ttt
peer 10.1.3.3 group ttt
五、BGP认证
BGP认证分为md5认证和keychain认证;
md5认证只能为TCP连接设置认证密码;
keychain认证除了可以为TCP连接设置认证密码外,还可以对BGP协议报文进行认证;
BGP使用TCP作为传输层协议,可以在建立TCP连接时进行md5认证,认证由TCP来提供;
peer x.x.x.x passward cipher xxx
md5认证配置后生成单一密码,需要人为干预才可以切换密码;
配置BGP keychain认证前,必须配置keychain-name对应的keychain认证;
peer x.x.x.x keychain xxx
keychain具有一组密码,可以根据配置自动切换,适用于对安全性要求比较高的网络;
六、BGP GTSM Generalized TTL Security Mechanism
开启BGP GTSM功能,设备对所有BGP报文的TTL值进行检查,丢弃TTL值小于阀值的攻击报文,避免网络攻击报文占用CPU;
peer x.x.x.x valid-ttl-hops xxx
gtsm default-action drop
GTSM是对称的,需要在对等体双方都配置;
BGP用于在不同的自治系统(AS)之间交换路由信息。当两个AS需要交换路由信息时,每个AS都必须指定一个运行BGP的节点,来代表AS与其他的AS交换路由信息。这个节点可以是一个主机,但通常是路由器来执行BGP。两个AS中利用BGP交换信息的路由器也被称为边界网关(Border Gateway)或边界路由器(Border Router) 。
只有一个出口连接到外部的路由叫末端路由,假如有A,B,C三个路由器,按顺序相连,路由器A,C都可以叫末端路由,B应该叫中转路由,路由器A要访问路由器C后的主机,必须经过路由器B。像路由器A这种只需要一条0.0.0.0 0.0.0.0的默认路由就可以访问外网,而不需要具体详细的条目。
最主要的区别在于广播风暴,网桥在转发广播帧的时候会将广播帧转发到所有的端口上,这样就使得广播域仍然存在,如果广播帧过多则容易出现广播风暴。而路由器不同,路由器在转发广播帧的时候不会无目的的转发,只有指向特定网络地址的网络流量才能够通过路由器,因此可以防止广播帧的泛滥。再来就是网络性质不同:用网桥连接起来的网络从性质上来说仍然属于同一性质的网络,多个网络和一个网络没有区别。而路由器不一样,它可以连接多个网络,既可以连接几个内部的同一性质的局域网,也可以连接不同类型的局域网,还可以把本地局域网和远程广域网相连接起来,所以它连接的网络仍然保持各自的独立性并拥有自己的网络地址。
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