Hoxe veremos o protocolo BGP. Non falaremos por moito tempo sobre por que é e por que se usa como único protocolo. Hai bastante información sobre este tema, por exemplo .
Entón, que é BGP? BGP é un protocolo de enrutamento dinámico e é o único protocolo EGP (External Gateway Protocol). Este protocolo úsase para crear enrutamento en Internet. Vexamos como se constrúe un barrio entre dous enrutadores BGP.
Considere a veciñanza entre Router1 e Router3. Configurémolos usando os seguintes comandos:
router bgp 10
network 192.168.12.0
network 192.168.13.0
neighbor 192.168.13.3 remote-as 10
router bgp 10
network 192.168.13.0
network 192.168.24.0
neighbor 192.168.13.1 remote-as 10A veciñanza dentro dun único sistema autónomo é AS 10. Despois de introducir información nun router, como Router1, ese router tenta establecer unha relación de adxacencia co Router3. Chámase o estado inicial cando non pasa nada Ocioso. Tan pronto como bgp estea configurado no Router1, comezará a escoitar o porto TCP 179; pasará ao estado Conectar, e cando tente abrir unha sesión con Router3, pasará ao estado Activo.
Despois de establecer a sesión entre Router1 e Router3, intercámbianse as mensaxes Open. Cando o Router1 envía esta mensaxe, chamarase a este estado Abrir Enviado. E cando reciba unha mensaxe aberta de Router3, pasará ao estado Abre Confirmar. Vexamos máis de cerca a mensaxe Abrir:
Esta mensaxe transmite información sobre o propio protocolo BGP, que utiliza o router. Ao intercambiar mensaxes Open, Router1 e Router3 comunican información sobre a súa configuración entre si. Transmítense os seguintes parámetros:
- versión: inclúe a versión BGP que está a usar o router. A versión actual de BGP é a versión 4 que se describe no RFC 4271. Dous enrutadores BGP tentarán negociar unha versión compatible, cando hai unha falta de coincidencia, non haberá sesión BGP.
- O meu AS: inclúe o número AS do router BGP, os enrutadores terán que poñerse de acordo no(s) número(s) AS e tamén define se executarán iBGP ou eBGP.
- Tempo de espera: se BGP non recibe ningunha mensaxe de mantemento ou actualización do outro lado durante o tempo de espera, entón declarará o outro lado "morto" e derrubará a sesión BGP. De forma predeterminada, o tempo de retención está configurado en 180 segundos nos routers Cisco IOS, a mensaxe Keepalive envíase cada 60 segundos. Ambos enrutadores teñen que poñerse de acordo no tempo de espera ou non haberá sesión BGP.
- Identificador BGP: este é o ID do enrutador BGP local que se elixe igual que o fai OSPF:
- Use o ID do enrutador que se configurou manualmente co comando bgp router-id.
- Use o enderezo IP máis alto nunha interface de loopback.
- Use o enderezo IP máis alto nunha interface física.
- Parámetros opcionais: aquí atoparás algunhas capacidades opcionais do router BGP. Este campo engadiuse para que se poidan engadir novas funcións a BGP sen ter que crear unha nova versión. As cousas que podes atopar aquí son:
- soporte para MP-BGP (Multi Protocol BGP).
- soporte para Route Refresh.
- soporte para números AS de 4 octetos.
Para establecer un barrio débense cumprir as seguintes condicións:
- Número de versión. A versión actual é a 4.
- O número de AS debe coincidir co que configuraches veciño 192.168.13.3 remoto-como 10.
- O ID do enrutador debe ser diferente do veciño.
Se algún dos parámetros non cumpre estas condicións, o router enviarao Notificación mensaxe que indica o erro. Despois de enviar e recibir mensaxes Open, a relación veciñal entra no estado ESTABLECIDO. Despois diso, os enrutadores poden intercambiar información sobre rutas e facelo usando Actualizar mensaxes. Esta é a mensaxe de actualización enviada polo Router1 ao Router3:
Aquí podes ver as redes informadas polos atributos Router1 e Path, que son análogos ás métricas. Falaremos dos atributos de Path con máis detalle. As mensaxes Keepalive tamén se envían dentro dunha sesión TCP. Transmítense, por defecto, cada 60 segundos. Este é un temporizador Keepalive. Se non se recibe unha mensaxe Keepalive durante o temporizador de espera, isto significará unha perda de comunicación co veciño. Por defecto, é igual a 180 segundos.
Sinal útil:
Parece que descubrimos como os enrutadores se transmiten información entre si, agora imos tentar comprender a lóxica do protocolo BGP.
Para anunciar unha ruta á táboa BGP, como nos protocolos IGP, utilízase o comando de rede, pero a lóxica de funcionamento é diferente. Se en IGP, despois de especificar a ruta no comando de rede, o IGP mira que interfaces pertencen a esta subrede e as inclúe na súa táboa, entón o comando de rede en BGP mira a táboa de enrutamento e busca exacto coincide coa ruta no comando de rede. Se se atopan, estas rutas aparecerán na táboa BGP.
Busca unha ruta na táboa de enrutamento IP actual do enrutador que coincida exactamente cos parámetros do comando de rede; se existe a ruta IP, coloque o NLRI equivalente na táboa BGP local.
Agora imos aumentar o BGP a todos os restantes e ver como se selecciona a ruta dentro dun AS. Despois de que o router BGP recibe rutas do seu veciño, comeza a seleccionar a ruta óptima. Aquí cómpre comprender que tipo de veciños pode haber: internos e externos. O router comprende por configuración se o veciño configurado é interno ou externo? Se é un equipo:
neighbor 192.168.13.3 remote-as 10 o parámetro remote-as especifica AS, que se configura no propio enrutador no comando router bgp 10. As rutas procedentes do AS interno considéranse internas e as rutas do AS externo considéranse externas. E para cada un, unha lóxica diferente de recepción e envío de obras. Considere esta topoloxía:
Cada router ten unha interface de loopback configurada con ip: xxxx 255.255.255.0 - onde x é o número do enrutador. En Router9 temos unha interface de loopback co enderezo - 9.9.9.9 255.255.255.0. Anunciarémolo a través de BGP e veremos como se espalla. Esta ruta transmitirase a Router8 e Router12. Desde Router8, esta ruta pasará a Router6, pero a Router5 non estará na táboa de enrutamento. Tamén no Router12 esta ruta aparecerá na táboa, pero no Router11 tampouco estará alí. Imos tentar descubrir isto. Consideremos que datos e parámetros transmite Router9 aos seus veciños, informando desta ruta. O paquete a continuación enviarase de Router9 a Router8.
A información da ruta consta de atributos de ruta.
Os atributos do camiño divídense en 4 categorías:
- Obrigatorio coñecido - Todos os enrutadores que executen BGP deben recoñecer estes atributos. Debe estar presente en todas as actualizacións.
- Coñecido discrecional - Todos os enrutadores que executen BGP deben recoñecer estes atributos. Poden estar presentes nas actualizacións, pero a súa presenza non é necesaria.
- Transitivo opcional - pode non ser recoñecido por todas as implementacións de BGP. Se o router non recoñece o atributo, marca a actualización como parcial e reenvíaa aos seus veciños, almacenando o atributo non recoñecido.
- Opcional non transitivo - pode non ser recoñecido por todas as implementacións de BGP. Se o enrutador non recoñece o atributo, entón o atributo é ignorado e descartado cando se pasa aos veciños.
Exemplos de atributos BGP:
- Obrigatorio coñecido:
- Camiño do sistema autónomo
- Seguinte salto
- Orixe
- Coñecido discrecional:
- Preferencia local
- Agregado atómico
- Transitivo opcional:
- Agregador
- Comunidades
- Opcional non transitivo:
- Discriminador de múltiples saídas (MED)
- ID de orixe
- Lista de clúster
Neste caso, polo de agora estaremos interesados en Origin, Next-hop, AS Path. Dado que a ruta transmite entre Router8 e Router9, é dicir, dentro dun AS, considérase interna e prestaremos atención a Origin.
Atributo de orixe: indica como se obtivo a ruta na actualización. Valores de atributos posibles:
- 0 - IGP: NLRI recibido dentro do sistema autonómico orixinal;
- 1 - EGP: NLRI apréndese mediante o Protocolo de Pasarela Exterior (EGP). Predecesor de BGP, non usado
- 2 - Incompleto: NLRI aprendeuse doutro xeito
No noso caso, como se pode ver no paquete, é igual a 0. Cando esta ruta se transmita ao Router12, este código terá un código de 1.
A continuación, Next-hop. Atributo do seguinte salto
- Este é o enderezo IP do enrutador eBGP polo que pasa o camiño ata a rede de destino.
- O atributo cambia cando o prefixo se envía a outro AS.
No caso de iBGP, é dicir, dentro dun AS, Next-hop será indicado polo que aprendeu ou contou sobre esta ruta. No noso caso, será 192.168.89.9. Pero cando esta ruta se transmita de Router8 a Router6, Router8 cambiaraa e substituiraa pola súa propia. O seguinte salto será o 192.168.68.8. Isto lévanos a dúas regras:
- Se un enrutador reenvía unha ruta ao seu veciño interno, non cambia o parámetro Next-hop.
- Se un enrutador transmite unha ruta ao seu veciño externo, cambia Next-hop pola ip da interface desde a que transmite este enrutador.
Isto lévanos a comprender o primeiro problema: por que non haberá ningunha ruta na táboa de enrutamento en Router5 e Router11. Vexamos máis de cerca. Entón, Router6 recibiu información sobre a ruta 9.9.9.0/24 e engadiula correctamente á táboa de enrutamento:
Router6#show ip route bgp
Codes: L - local, C - connected, S - static, R - RIP, M - mobile, B - BGP
D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2
i - IS-IS, su - IS-IS summary, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2
ia - IS-IS inter area, * - candidate default, U - per-user static route
o - ODR, P - periodic downloaded static route, H - NHRP, l - LISP
a - application route
+ - replicated route, % - next hop override, p - overrides from PfR
Gateway of last resort is not set
9.0.0.0/24 is subnetted, 1 subnets
B 9.9.9.0 [20/0] via 192.168.68.8, 00:38:25<source>
Теперь Router6 передал маршрут Router5 и первому правилу Next-hop не изменил. То есть, Router5 должен добавить <b>9.9.9.0 [20/0] via 192.168.68.8</b> , но у него нет маршрута до 192.168.68.8 и поэтому данный маршрут добавлен не будет, хотя информация о данном маршруте будет храниться в таблице BGP:
<source><b>Router5#show ip bgp
BGP table version is 1, local router ID is 5.5.5.5
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter,
x best-external, a additional-path, c RIB-compressed,
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found
Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path
* i 9.9.9.0/24 192.168.68.8 0 100 0 45 i</b>A mesma situación ocorrerá entre Router11-Router12. Para evitar esta situación, cómpre configurar Router6 ou Router12, ao pasar a ruta aos seus veciños internos, para que substitúan o seu enderezo IP por Next-hop. Isto faise usando o comando:
neighbor 192.168.56.5 next-hop-selfDespois deste comando, Router6 enviará unha mensaxe de actualización, onde a ip da interface Gi0/0 Router6 especificarase como Next-hop para as rutas - 192.168.56.6, despois de que esta ruta xa se incluirá na táboa de enrutamento.
Imos máis aló e vexamos se esta ruta aparece no Router7 e no Router10. Non estará na táboa de enrutamento e podemos pensar que o problema é o mesmo que no primeiro co parámetro Next-hop, pero se observamos a saída do comando show ip bgp, veremos que o non se recibiu alí nin sequera co seguinte salto incorrecto, o que significa que nin sequera se transmitiu. E isto levaranos á existencia doutra regra:
As rutas recibidas de veciños internos non se propagan a outros veciños internos.
Dado que Router5 recibiu a ruta do Router6, non se transmitirá ao seu outro veciño interno. Para que se produza a transferencia, cómpre configurar a función , ou configurar relacións de barrio totalmente conectadas (Full Mesh), é dicir, Router5-7 todos serán veciños de todos. Neste caso usaremos Route Reflector. No Router5 necesitas usar este comando:
neighbor 192.168.57.7 route-reflector-clientRoute-Reflector cambia o comportamento de BGP ao pasar unha ruta a un veciño interno. Se o veciño interno se especifica como ruta-reflector-cliente, entón as rutas internas serán anunciadas a estes clientes.
A ruta non apareceu no Router7? Non te esquezas tampouco de Next-hop. Despois destas manipulacións, a ruta tamén debería ir ao Router7, pero isto non ocorre. Isto lévanos a outra regra:
A regra do seguinte salto só funciona para as rutas externas. Para as rutas internas, o atributo next-hop non se substitúe.
E obtemos unha situación na que é necesario crear un entorno utilizando protocolos de enrutamento estático ou IGP para informar aos routers sobre todas as rutas dentro do AS. Imos rexistrar rutas estáticas no Router6 e Router7 e despois diso obteremos a ruta desexada na táboa do router. En AS 678, farémolo de forma un pouco diferente: rexistraremos rutas estáticas para 192.168.112.0/24 en Router10 e 192.168.110.0/24 en Router12. A continuación, estableceremos a relación de veciñanza entre Router10 e Router12. Tamén configuraremos Router12 para enviar o seu seguinte salto ao Router10:
neighbor 192.168.110.10 next-hop-selfO resultado será que Router10 recibirá a ruta 9.9.9.0/24, recibirase tanto de Router7 como de Router12. Vexamos que opción fai Router10:
Router10#show ip bgp
BGP table version is 3, local router ID is 6.6.6.6
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal,
r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter,
x best-external, a additional-path, c RIB-compressed,
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found
Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path
*>i 9.9.9.0/24 192.168.112.12 0 100 0 45 i
192.168.107.7 0 123 45 i
Como podemos ver, dúas rutas e unha frecha (>) significan que a ruta a través do 192.168.112.12 está seleccionada.
Vexamos como funciona o proceso de selección de rutas:
- O primeiro paso ao recibir unha ruta é comprobar a dispoñibilidade do seu Next-hop. É por iso que, cando recibimos unha ruta no Router5 sen configurar Next-hop-self, esta ruta non se procesou máis.
- A continuación vén o parámetro Peso. Este parámetro non é un Atributo de Ruta (PA) e non se envía nas mensaxes BGP. Está configurado localmente en cada router e só se usa para manipular a selección de rutas no propio router. Vexamos un exemplo. Xusto enriba podes ver que Router10 escolleu unha ruta para 9.9.9.0/24 a través de Router12 (192.168.112.12). Para cambiar o parámetro Weeght, pode usar o mapa de ruta para establecer rutas específicas ou asignarlle un peso ao seu veciño usando o comando:
neighbor 192.168.107.7 weight 200Agora todas as rutas deste veciño terán este peso. Vexamos como cambia a elección da ruta despois desta manipulación:
Router10#show bgp *Mar 2 11:58:13.956: %SYS-5-CONFIG_I: Configured from console by console BGP table version is 2, local router ID is 6.6.6.6 Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal, r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter, x best-external, a additional-path, c RIB-compressed, Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path *> 9.9.9.0/24 192.168.107.7 200 123 45 i * i 192.168.112.12 0 100 0 45 iComo podes ver, agora está seleccionada a ruta a través do Router7, pero isto non terá ningún efecto sobre os outros routers.
- En terceira posición temos a Preferencia Local. Este parámetro é un atributo discrecional ben coñecido, o que significa que a súa presenza é opcional. Este parámetro só é válido dentro dun AS e afecta á elección do camiño só para os veciños internos. É por iso que só se transmite nas mensaxes de actualización destinadas ao veciño interno. Non está presente nas mensaxes de actualización para veciños externos. Polo tanto, clasificouse como Coñecido discrecional. Tentemos aplicalo en Router5. No Router5 deberíamos ter dúas rutas para 9.9.9.0/24: unha a través do Router6 e a segunda a través do Router7.
Miramos:
Router5#show bgp BGP table version is 2, local router ID is 5.5.5.5 Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal, r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter, x best-external, a additional-path, c RIB-compressed, Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path *>i 9.9.9.0/24 192.168.56.6 0 100 0 45 iPero como vemos unha ruta a través do Router6. Onde está a ruta polo Router7? Quizais Router7 tampouco o teña? Vexamos:
Router#show bgp BGP table version is 10, local router ID is 7.7.7.7 Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal, r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter, x best-external, a additional-path, c RIB-compressed, Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path *>i 9.9.9.0/24 192.168.56.6 0 100 0 45 i 192.168.107.10 0 678 45 iEstraño, todo parece estar ben. Por que non se transmite ao Router5? O caso é que BGP ten unha regra:
O router transmite só as rutas que utiliza.
Router7 usa unha ruta a través do Router5, polo que a ruta a través do Router10 non se transmitirá. Volvemos á Preferencia local. Establecemos a Preferencia Local no Router7 e vexamos como reacciona Router5 ante isto:
route-map BGP permit 10 match ip address 10 set local-preference 250 access-list 10 permit any router bgp 123 neighbor 192.168.107.10 route-map BGP in</b>Entón, creamos un mapa de rutas que contén todas as rutas e dixémoslle a Router7 que cambiase o parámetro Local Preference a 250 cando se recibiu, o predeterminado é 100. Vexamos que pasou no Router5:
Router5#show bgp BGP table version is 8, local router ID is 5.5.5.5 Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal, r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter, x best-external, a additional-path, c RIB-compressed, Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path *>i 9.9.9.0/24 192.168.57.7 0 250 0 678 45 iComo podemos ver agora o Router5 prefire a ruta a través do Router7. A mesma imaxe estará en Router6, aínda que lle resulta máis rendible escoller unha ruta por Router8. Tamén engadimos que modificar este parámetro require un reinicio da veciñanza para que o cambio teña efecto. Ler . Resolvemos a preferencia local. Pasemos ao seguinte parámetro.
- Prefire a ruta co parámetro Next-hop 0.0.0.0, é dicir, rutas locais ou agregadas. A estas rutas asígnaselles automaticamente un parámetro de peso igual ao máximo (32678) despois de introducir o comando de rede:
Router#show bgp BGP table version is 2, local router ID is 9.9.9.9 Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal, r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter, x best-external, a additional-path, c RIB-compressed, Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path *> 9.9.9.0/24 0.0.0.0 0 32768 i - Camiño máis curto por AS. Seleccionouse o parámetro AS_Path máis curto. Cantos menos AS atravesa unha ruta, mellor será. Considere a ruta a 9.9.9.0/24 en Router10:
Router10#show bgp BGP table version is 2, local router ID is 6.6.6.6 Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best, i - internal, r RIB-failure, S Stale, m multipath, b backup-path, f RT-Filter, x best-external, a additional-path, c RIB-compressed, Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete RPKI validation codes: V valid, I invalid, N Not found Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path * 9.9.9.0/24 192.168.107.7 0 123 45 i *>i 192.168.112.12 0 100 0 45 iComo podes ver, Router10 escolleu a ruta a través de 192.168.112.12 porque para esta ruta o parámetro AS_Path só contén 45, e noutro caso 123 e 45. Intuitivamente claro.
- O seguinte parámetro é a Orixe. IGP (ruta obtida usando BGP) é mellor que EGP (ruta obtida usando o predecesor de BGP, que xa non está en uso), e EGP é mellor que Incomplete? (obtido por algún outro método, por exemplo por redistribución).
- O seguinte parámetro é MED. Tivemos Wieght que só funcionaba localmente no router. Había Preferencia Local, que só funcionaba dentro dun sistema autónomo. Como podes adiviñar, MED é un parámetro que se transmitirá entre sistemas autónomos. Moi ben sobre este parámetro.
Non se utilizarán máis atributos, pero se dúas rutas teñen os mesmos atributos, utilízanse as seguintes regras:
- Seleccione o camiño polo veciño IGP máis próximo.
- Seleccione a ruta máis antiga para a ruta eBGP.
- Seleccione o camiño polo veciño co ID do enrutador BGP máis pequeno.
- Escolla un camiño polo veciño co enderezo IP máis baixo.
Agora vexamos o tema da converxencia BGP.
Vexamos que pasa se o Router6 perde a ruta 9.9.9.0/24 a través do Router9. Desactivemos a interface Gi0/1 do Router6, que entenderá inmediatamente que a sesión BGP con Router8 rematou e o veciño desapareceu, o que significa que a ruta recibida del non é válida. Router6 envía inmediatamente mensaxes de actualización, onde indica a rede 9.9.9.0/24 no campo Rutas retiradas. En canto Router5 reciba tal mensaxe, enviarao a Router7. Pero como Router7 ten unha ruta a través de Router10, responderá inmediatamente cunha actualización cunha nova ruta. Se non é posible detectar a caída dun veciño en función do estado da interface, entón terás que esperar a que se dispare o temporizador de espera.
Confederación.
Se lembras, falamos do feito de que moitas veces tes que usar unha topoloxía totalmente conectada. Cun gran número de enrutadores nun AS isto pode causar grandes problemas, para evitar isto é necesario utilizar confederacións. Un AS está dividido en varios sub-AS, o que lles permite operar sen a necesidade dunha topoloxía totalmente conectada.
Aquí tedes unha ligazón a isto E configuración para GNS3.
Por exemplo, con esta topoloxía teriamos que conectar todos os enrutadores do AS 2345 entre si, pero usando Confederation só podemos establecer relacións de adxacencia entre enrutadores directamente conectados entre si. Imos falar sobre isto en detalle. Se só tivésemos AS 2345, entón laForge recibindo unha marcha de Picard diríallo aos routers Data и Worf, pero non llo dixeron ao router Britador . Tamén rutas distribuídas polo propio router laForge, non sería transferido Britador nin Worf-oh, non Data.
Habería que configurar unha ruta-reflector ou unha relación de barrio totalmente conectada. Ao dividir un AS 2345 en 4 sub-AS (2,3,4,5) para cada router, acabamos cunha lóxica de funcionamento diferente. Todo está perfectamente descrito .
Fontes:
- CCIE Routing and Switching v5.0 Official Cert Guide, Volume 2, Fifth Edition, Narbik Kocharians, Terry Vinson.
- sitio
- sitio .
Fonte: www.habr.com