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<h1><center>BGP边界网关协议</center></h1>
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> 作者：行癫
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<h3>第一节：BGP</h3>
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<h4>一：BGP基础</h4>
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为方便管理规模不断扩大的网络，网络被分成了不同的AS（Autonomous System，自治系统）。早期，EGP（Exterior Gateway Protocol，外部网关协议）被用于实现在AS之间动态交换路由信息。但是EGP设计得比较简单，只发布网络可达的路由信息，而不对路由信息进行优选，同时也没有考虑环路避免等问题，很快就无法满足网络管理的要求
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BGP是为取代最初的EGP而设计的另一种外部网关协议。不同于最初的EGP，BGP能够进行路由优选、避免路由环路、更高效率的传递路由和维护大量的路由信息
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<h5>1.BGP概述</h5>
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**AS**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211145759270.png" alt="image-20220211145759270" style="zoom:50%;" />
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OSPF、IS-IS等IGP路由协议在组织机构网络内部广泛应用，随着网络规模扩大，网络中路由数量不断增长，IGP已无法管理大规模网络，AS的概念由此诞生
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AS指的是在同一个组织管理下，使用统一选路策略的设备集合
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不同AS通过AS号区分，AS号存在16bit、32bit两种表示方式。IANA负责AS号的分发
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**使用IGP传递路由**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211150023971.png" alt="image-20220211150023971" style="zoom:50%;" />
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AS之间需要直连链路，或通过VPN协议构造逻辑直连（例如GRE Tunnel）进行邻居建立
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AS之间可能是不同的机构、公司，相互之间无法完全信任，使用IGP可能存在暴露AS内部的网络信息的风险
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整个网络规模扩大，路由数量进一步增加，路由表规模变大，路由收敛变慢，设备性能消耗加大
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注意：
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VPN（virtual private network，虚拟专用网）：使用虚拟专业网络技术可以从逻辑上建立一个直接连接的网络
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**使用BGP传递路由**
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为此在AS之间专门使用BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）协议进行路由传递，相较于传统的IGP协议：
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BGP基于TCP，只要能够建立TCP连接即可建立BGP
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只传递路由信息，不会暴露AS内的拓扑信息
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触发式更新，而不是进行周期性更新
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**BGP发展历史**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211150259656.png" alt="image-20220211150259656" style="zoom:50%;" />
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目前关于BGP-4最新的RFC是4271，相比较于RFC1771，对于一些细节进行了进一步说明，如事件、状态机以及BGP路由决策流程等
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**BGP在企业中的应用**
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<h5>2.BGP的基本概念</h5>
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BGP是一种实现自治系统AS之间的路由可达，并选择最佳路由的矢量性协议。早期发布的三个版本分别是BGP-1（RFC1105）、BGP-2（RFC1163）和BGP-3（RFC1267），1994年开始使用BGP-4（RFC1771），2006年之后单播IPv4网络使用的版本是BGP-4（RFC4271），其他网络（如IPv6等）使用的版本是MP-BGP（RFC4760）
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**BGP的特点：**
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BGP使用TCP作为其传输层协议（端口号为179），使用触发式路由更新，而不是周期性路由更新
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BGP能够承载大批量的路由信息，能够支撑大规模网络
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BGP提供了丰富的路由策略，能够灵活的进行路由选路，并能指导对等体按策略发布路由
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BGP能够支撑MPLS/VPN的应用，传递客户VPN路由
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BGP提供了路由聚合和路由衰减功能用于防止路由振荡，通过这两项功能有效地提高了网络稳定性
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**BGP特征**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211150507695.png" alt="image-20220211150507695" style="zoom:50%;" />
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BGP使用TCP为传输层协议，TCP端口号179。路由器之间的BGP会话基于TCP连接而建立
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运行BGP的路由器被称为BGP发言者（BGP Speaker），或BGP路由器
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两个建立BGP会话的路由器互为对等体（Peer），BGP对等体之间交换BGP路由表
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BGP路由器只发送增量的BGP路由更新，或进行触发式更新（不会周期性更新）
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BGP能够承载大批量的路由前缀，可在大规模网络中应用
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211150541964.png" alt="image-20220211150541964" style="zoom:50%;" />
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BGP通常被称为路径矢量路由协议（Path-Vector Routing Protocol）
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每条BGP路由都携带多种路径属性（Path attribute），BGP可以通过这些路径属性控制路径选择，而不像IS-IS、OSPF只能通过Cost控制路径选择，因此在路径选择上，BGP具有丰富的可操作性，可以在不同场景下选择最合适的路径控制方式
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**BGP对等体关系**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211150614495.png" alt="image-20220211150614495" style="zoom:50%;" />
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与OSPF、IS-IS等协议不同，BGP的会话是基于TCP建立的。建立BGP对等体关系的两台路由器并不要求必须直连
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**BGP存在两种对等体关系类型：EBGP及IBGP：**
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EBGP（External BGP）：位于不同自治系统的BGP路由器之间的BGP对等体关系。两台路由器之间要建立EBGP对等体关系，必须满足两个条件
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两个路由器所属AS不同（即AS号不同）
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在配置EBGP时，Peer命令所指定的对等体IP地址要求路由可达，并且TCP连接能够正确建立
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IBGP（Internal BGP）：位于相同自治系统的BGP路由器之间的BGP邻接关系
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**BGP对等体关系建立**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211150914518.png" alt="image-20220211150914518" style="zoom:50%;" />
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先启动BGP的一端先发起TCP连接，如左图所示，R1先启动BGP，R1使用随机端口号向R2的179端口发起TCP连接，完成TCP连接的建立
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三次握手建立完成之后，R1、R2之间相互发送Open报文，携带参数用于对等体建立，参数协商正常之后双方相互发送Keepalive报文，收到对端发送的Keepalive报文之后对等体建立成功，同时双方定期发送Keepalive报文用于保持连接
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**Open报文中携带：**
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My Autonomous System：自身AS号
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Hold Time：用于协商后续Keepalive报文发送时间
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BGP Identifier：自身Router ID
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**注意：**
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BGP建立对等体的对等体都会发起TCP三次握手，所以会建立两个TCP连接，但是实际BGP只会保留其中一个TCP连接，从Open报文中获取对端BGP Identifier之后BGP对等体会比较本端的Router ID和对端的Router ID大小，如果本端Router ID小于对端Router ID，则会关闭本地建立的TCP连接，使用由对端主动发起创建的TCP连接进行后续的BGP报文交互
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151102726.png" alt="image-20220211151102726" style="zoom:50%;" />
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BGP对等体关系建立之后，BGP路由器发送BGP Update（更新）报文通告路由到对等体
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**TCP连接源地址**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151142472.png" alt="image-20220211151142472" style="zoom:50%;" />
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一般而言在AS内部，网络具备一定的冗余性。在R1与R3之间，如果采用直连接口建IBGP邻居关系，那么一旦接口或者直连链路发生故障，BGP会话也就断了，但是事实上，由于冗余链路的存在，R1与R3之间的IP连通性其实并没有DOWN（仍然可以通过R4到达彼此）
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缺省情况下，BGP使用报文出接口作为TCP连接的本地接口
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在部署IBGP对等体关系时，建议使用Loopback地址作为更新源地址。Loopback接口非常稳定，而且可以借助AS内的IGP和冗余拓扑来保证可靠性
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在部署EBGP对等体关系时，通常使用直连接口的IP地址作为源地址，如若使用Loopback接口建立EBGP对等体关系，则应注意EBGP多跳问题
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**BGP报文类型**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151257115.png" alt="image-20220211151257115" style="zoom:50%;" />
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BGP存在5种类型的报文，不同类型的报文拥有相同的头部（header）
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不同于常见的IGP协议，BGP使用TCP作为传输层协议，端口号179，这使得BGP支持在非直连的路由器之间建立对等体关系
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| **报文名称** | **作用** | **发送时刻** |
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| ------------- | ------------------------------------------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
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| Open | 协商BGP对等体参数，建立对等体关系 | BGP TCP连接建立成功之后 |
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| Update | 发送BGP路由更新 | BGP对等体关系建立之后有路由需要发送或路由变化时向对等体发送Update报文 |
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| Notification | 报告错误信息，中止对等体关系 | 当BGP在运行中发现错误时，发送Notification报文将错误通告给BGP对等体 |
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| Keepalive | 标志对等体建立，维持BGP对等体关系 | BGP路由器收到对端发送的Keepalive报文，将对等体状态置为已建立，同时后续定期发送keepalive报文用于保持连接 |
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| Route-refresh | 用于在改变路由策略后请求对等体重新发送路由信息。只有支持路由刷新能力的BGP设备会发送和响应此报文 | 当路由策略发生变化时，触发请求对等体重新通告路由 |
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**BGP报文格式 - 报文头格式**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151344723.png" alt="image-20220211151344723" style="zoom:50%;" />
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BGP五种报文都拥有相同的报文头，格式如左侧所示，主要字段解释如下：
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Marker：16Byte，用于标明BGP报文边界，所有bit均为“1”
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Length：2Byte，BGP报文总长度（包括报文头在内），以Byte为单位
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Type：1Byte，BGP报文的类型。其取值从1到5，分别表示Open、Update、Notification、Keepalive和Route-refresh 报文
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**BGP报文格式 - Open**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151445276.png" alt="image-20220211151445276" style="zoom:50%;" />
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Open报文是TCP连接建立之后发送的第一个报文，用于建立BGP对等体之间的连接关系，主要字段解释如下：
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Version：BGP的版本号。对于BGP 4来说，其值为4
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My AS（autonomous system）：本地AS号。通过比较两端的AS号可以判断对端是否和本端处于相同AS
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Hold Time：保持时间。在建立对等体关系时两端要协商Hold Time，并保持一致。如果在这个时间内未收到对端发来的Keepalive报文或Update报文，则认为BGP连接中断
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BGP Identifier：BGP标识符，以IP地址的形式表示，用来识别BGP路由器
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**BGP报文格式 - Update**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151544930.png" alt="image-20220211151544930" style="zoom:50%;" />
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Update报文用于在对等体之间传递路由信息，可以用于发布、撤销路由
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一个Update报文可以通告具有相同路径属性的多条路由，这些路由保存在NLRI（网络层可达信息）中。同时Update还可以携带多条不可达路由，用于告知对方撤销路由，这些保存在Withdrawn Routes字段中
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主要字段解释如下：
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Withdrawn routes：不可达路由的列表
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Path attributes：与NLRI相关的所有路径属性列表，每个路径属性由一个TLV（Type-Length-Value）三元组构成
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NLRI：可达路由的前缀和前缀长度二元组
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**BGP报文格式 - Notification**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151735003.png" alt="image-20220211151735003" style="zoom:50%;" />
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当BGP检测到错误状态时（对等体关系建立时、建立之后都可能发生），就会向对等体发送Notification，告知对端错误原因。之后BGP连接将会立即中断
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Error Code、Error subcode：差错码、差错子码，用于告知对端具体的错误类型
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Data：用于辅助描述详细的错误内容，长度并不固定
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**BGP报文格式 - Keepalive**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151810415.png" alt="image-20220211151810415" style="zoom:50%;" />
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BGP路由器收到对端发送的Keepalive报文，将对等体状态置为已建立，同时后续定期发送keepalive报文用于保持连接
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Keepalive报文格式中只包含报文头，没有附加其他任何字段
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**BGP报文格式 - Route-refresh**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211151958751.png" alt="image-20220211151958751" style="zoom:50%;" />
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Route-refresh报文用来要求对等体重新发送指定地址族的路由信息，一般为本端修改了相关路由策略之后让对方重新发送Update报文，本端执行新的路由策略重新计算BGP路由
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AFI：Address Family Identifier，地址族标识，如IPv4
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Res.：保留，8个bit必须置0
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SAFI：Subsequent Address Family Identifier，子地址族标识
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**BGP状态机**
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| **Peer状态名称** | **用途** |
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| ---------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| Idle | 开始准备TCP的连接并监视远程对等体，启用BGP时，要准备足够的资源 |
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| Connect | 正在进行TCP连接，等待完成中，认证都是在TCP建立期间完成的。如果TCP连接建立失败则进入Active状态，反复尝试连接 |
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| Active | TCP连接没建立成功，反复尝试TCP连接 |
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| OpenSent | TCP连接已经建立成功，开始发送Open包，Open包携带参数协商对等体的建立 |
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| OpenConfirm | 参数、能力特性协商成功，自己发送Keepalive包，等待对方的Keepalive包 |
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| Established | 已经收到对方的Keepalive包，双方能力特性经协商发现一致，开始使用Update通告路由信息 |
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211152137691.png" alt="image-20220211152137691" style="zoom:50%;" />
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1.Idle状态是BGP初始状态。在Idle状态下，BGP拒绝对等体发送的连接请求。只有在收到本设备的Start事件后，BGP才开始尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，并转至Connect状态
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Start事件是由一个操作者配置一个BGP过程，或者重置一个已经存在的过程或者路由器软件重置BGP过程引起的
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任何状态中收到Notification报文或TCP拆链通知等Error事件后，BGP都会转至Idle状态
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2.在Connect状态下，BGP启动连接重传定时器（Connect Retry），等待TCP完成连接
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如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，并转至OpenSent状态
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如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态
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如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP继续尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，停留在Connect状态
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3.在Active状态下，BGP总是在试图建立TCP连接
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如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，关闭连接重传定时器，并转至OpenSent状态
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如果TCP连接失败，那么BGP停留在Active状态
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如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP转至Connect状态
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4.在OpenSent状态下，BGP等待对等体的Open报文，并对收到的Open报文中的AS号、版本号、认证码等进行检查
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如果收到的Open报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，并转至OpenConfirm状态
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如果发现收到的Open报文有错误，那么BGP发送Notification报文给对等体，并转至Idle状态
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5.在OpenConfirm状态下，BGP等待Keepalive或Notification报文。如果收到Keepalive报文，则转至Established状态，如果收到Notification报文，则转至Idle状态
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6.在Established状态下，BGP可以和对等体交换Update、Keepalive、Route-refresh报文和Notification报文
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如果收到正确的Update或Keepalive报文，那么BGP就认为对端处于正常运行状态，将保持BGP连接
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如果收到错误的Update或Keepalive报文，那么BGP发送Notification报文通知对端，并转至Idle状态
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Route-refresh报文不会改变BGP状态
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如果收到Notification报文，那么BGP转至Idle状态
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如果收到TCP拆链通知，那么BGP断开连接，转至Idle状态
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**BGP状态机详解**
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**BGP对等体表**
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```shell
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<R1>display bgp peer
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BGP local router ID : 10.0.1.1
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Local AS number : 100
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Total number of peers : 1 Peers in established state : 1
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Peer V AS MsgRcvd MsgSent OutQ Up/Down State PrefRcv
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10.0.12.2 4 100 25719 25714 0 0428h32m Established 1
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```
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在设备上通过display bgp peer命令查看BGP对等体表，其中主要参数含义：
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Peer：对等体地址
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V：version，版本号
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AS：对等体AS号
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Up/Down：该对等体已经存在up或者down的时间
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State：对等体状态，这里显示的为BGP状态机的状态
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PrefRcv：prefix received，从该对等体收到的路由前缀数目
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**BGP路由表**
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```shell
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<R1>display bgp routing-table
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BGP Local router ID is 10.0.1.1
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Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
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h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
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Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
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Total Number of Routes: 2
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Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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*>i 10.0.45.0/24 10.0.4.4 0 100 0 ?
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* i 10.0.4.4 0 100 0 ?
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```
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在设备上通过display bgp routing-table查看BGP路由表：
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Network：路由的目的网络地址以及网络掩码
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NextHop：下一跳地址
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如果想要查看某条路由更加详细的信息，可以通过查看，该命令会将匹配的BGP路由信息详细展示
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```shell
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display bgp routing-table ipv4-address { mask | mask-length}
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```
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```shell
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<R1>display bgp routing-table 10.0.45.0 24
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BGP local router ID : 10.0.1.1
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Local AS number : 100
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Paths: 2 available, 1 best, 1 select
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BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
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From: 10.0.2.2 (10.0.2.2) #标明路由来源
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Route Duration: 06h19m44s
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Relay IP Nexthop: 10.0.12.2
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Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/0
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Original nexthop: 10.0.4.4 #路由下一跳地址
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Qos information : 0x0
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AS-path Nil, origin incomplete, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, best, select, active, pre 255, IGP cost 2 #路径属性、是否被优选
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Originator: 10.0.4.4
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Cluster list: 10.0.2.2
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Not advertised to any peer yet
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```
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**BGP路由的生成**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211153357320.png" alt="image-20220211153357320" style="zoom:50%;" />
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不同于IGP路由协议，BGP自身并不会发现并计算产生路由，BGP将IGP路由表中的路由注入到BGP路由表中，并通过Update报文传递给BGP对等体
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**BGP注入路由的方式有两种：**
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Network
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import-route
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**Network注入路由**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211153111518.png" alt="image-20220211153111518" style="zoom:50%;" />
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211153732346.png" alt="image-20220211153732346" style="zoom:50%;" />
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AS200内的BGP路由器已经通过IGP协议OSPF学习到了两条路由：10.1.0.0/24和10.2.0.0/24，在BGP进程内通过network命令注入这两条路由，这两条路由将会出现在本地的BGP路由表中
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AS200内的BGP路由器通过Update报文将路由传递给AS300内的BGP路由器
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AS300内的BGP路由器收到路由后，将这两条路由加入到本地的BGP路由表中
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注意：
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Network方式注入的路由必须是已经存在于IP路由表中的路由条目，否则不会被成功注入到BGP路由表中
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**import-route方式注入路由**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211153810479.png" alt="image-20220211153810479" style="zoom:50%;" />
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Network方式注入路由虽然是精确注入，但是只能一条条配置逐条注入IP路由表中的路由，如果注入的路由条目很多配置命令将会非常复杂，为此可以使用import-route方式
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直连路由
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静态路由
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OSPF路由
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IS-IS路由等协议的路由注入到BGP路由表中
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**BGP聚合路由**
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与众多IGP协议相同，BGP同样支持路由的手工聚合，在BGP配置视图中使用aggregate命令可以执行BGP路由手工聚合，在BGP已经学习到相应的明细路由情况下，设备会向BGP注入指定的聚合路由
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执行聚合之后，在本地的BGP路由表中除了原本的明细路由条目之外，还会多出一条聚合的路由条目
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如果在执行聚合时指定了detail-suppressed，则BGP只会向对等体通告聚合后的路由，而不通告聚合前的明细路由
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在聚合时配置抑制明细路由的参数，R3上查看路由表，只能看到BGP路由：10.1.0.0/22，无法看到聚合前的明细路由
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**通告原则**
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BGP通过network、import-route、aggregate聚合方式生成BGP路由后，通过Update报文将BGP路由传递给对等体
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BGP通告遵循以下原则：
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只发布最优路由
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从EBGP对等体获取的路由，会发布给所有对等体
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IBGP水平分割：从IBGP对等体获取的路由，不会发送给IBGP对等体
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**BGP路由通告原则一**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211154204358.png" alt="image-20220211154204358" style="zoom:50%;" />
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第一条原则：只发布最优且有效（即下一跳地址可达）路由
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通过display bgp routing-table命令可以查看BGP路由表
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```
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Total Number of Routes: 2
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Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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*>i 10.1.0.0/24 11.1.0.1 0 100 0 ?
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*i 11.1.0.2 0 100 0 ?
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```
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在BGP路由表中同时存在以下两个标志的路由为最优、有效
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* : 代表有效
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> : 代表最优
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**BGP路由通告原则二**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211154307855.png" alt="image-20220211154307855" style="zoom:50%;" />
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第二条原则：从EBGP对等体获取的路由，会发布给所有对等体。R2从EBGP对等体获取的BGP路由，会发布给所有EBGP、IBGP对等体。
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**BGP路由通告原则三**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211154349426.png" alt="image-20220211154349426" style="zoom:50%;" />
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第三条原则：从IBGP对等体获取的BGP路由，不会再发送给其他IBGP对等体
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该条原则也被称为“IBGP水平分割”
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如果IBGP对等体学习到的路由会继续传递给其他的IBGP对等体：R2将一条路由传递给了IBGP对等体R3、R3收到路由之后传递给IBGP对等体R1、R1继续传递给IBGP对等体R2路由环路形成
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211154454686.png" alt="image-20220211154454686" style="zoom:50%;" />
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第三条原则可能会带来新的问题，如左侧所示，当BGP路由器R2将路由传递给BGP路由器R1时，由于第三条原则限制，R1无法将BGP路由传递给R3，R3将无法学习到路由
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为解决该问题可以采用AS内IBGP全互联的方式，即：R2、R3之间建立非直连的IBGP对等体关系，以此让BGP路由器R2将路由传递给BGP路由器 R3
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**BGP路由通告原则四**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211154528589.png" alt="image-20220211154528589" style="zoom:50%;" />
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第四条原则：当一台路由器从自己的IBGP对等体学习到一条BGP路由时（这类路由被称为IBGP路由），它将不能使用该条路由或把这条路由通告给自己的EBGP对等体，除非它又从IGP协议（例如OSPF等，此处也包含静态路由）学习到这条路由，该条规则也被称为BGP同步原则
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BGP路由器R4上存在一条路由10.0.4.0/24，R4将其传递给了R2
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R2将路由传递给非直连IBGP对等体R3
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R3将路由传递给R5
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之后R5向10.0.4.4发起访问
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220211160636858.png" alt="image-20220211160636858" style="zoom:50%;" />
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R5访问10.0.4.4：
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R5查找路由表，将报文发送给R3
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R3收到报文后查找路由表，匹配到一条BGP路由，其下一跳为R2，但是R2为非直连下一跳，需要进行路由迭代，通过IGP学习到的路由迭代出下一跳为R1。R3将报文发送给R1
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R1收到报文后查找路由表，因为R1并非BGP路由器，未与R2建立IBGP对等体关系，因此R1上并无BGP路由10.0.4.0/24，路由查找失败，R1将报文丢弃
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<h5>3.BGP的基本配置</h5>
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<h5>4.配置案例</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213132301393.png" alt="image-20220213132301393" style="zoom:50%;" />
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BGP对等体关系、AS号、设备互联地址如图所示
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所有设备的Loopback1接口地址为10.0.x.x/32，其中x为设备编号，所有设备都使用Loopback1地址作为Router ID
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R1、R2、R3之间建立OSPF，并使R1和R3的loopback建立TCP连接
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R1、R3之间使用Loopback1地址作为更新源地址建立IBGP对等体关系，R3、R4之间使用互联接口地址作为更新源地址建立EBGP对等体关系
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**R1的配置如下：**
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```shell
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[R1] bgp 100
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[R1-bgp] router-id 10.0.1.1
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[R1-bgp] peer 10.0.3.3 as-number 100
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[R1-bgp] peer 10.0.3.3 connect-interface LoopBack1
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```
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**R3的配置如下：**
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```shell
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[R3] bgp 100
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[R3-bgp] router-id 10.0.3.3
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[R3-bgp] peer 10.0.1.1 as-number 100
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[R3-bgp] peer 10.0.1.1 connect-interface LoopBack1
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[R3-bgp] peer 10.0.34.4 as-number 200
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```
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**R4的配置如下：**
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```shell
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|
[R4] bgp 200
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[R4-bgp] router-id 10.0.4.4
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|
[R4-bgp] peer 10.0.34.3 as-number 100
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|
```
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**在R3上查看BGP对等体状态：**
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```shell
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<R3> display bgp peer
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BGP Local router ID : 10.0.3.3
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local AS number : 100
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Total number of peers : 2
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Peers in established state : 2
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Peer V AS MsgRcvd MsgSent OutQ Up/Down State PrefRcv
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10.0.1.1 4 100 0 0 0 00:00:07 Established 0
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10.0.34.4 4 200 32 35 0 00:17:49 Established 0
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```
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<h3>第二节：BGP路径属性与路由反射器</h3>
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<h4>一：BGP路径属性</h4>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213134050784.png" alt="image-20220213134050784" style="zoom:50%;" />
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任何一条BGP路由都拥有多个路径属性
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当路由器将BGP路由通告给它的对等体时，一并被通告的还有路由所携带的各个路径属性
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BGP的路径属性将影响路由优选
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<h5>1.路径属性分类</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213134145268.png" alt="image-20220213134145268" style="zoom:50%;" />
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公认属性是所有BGP路由器都必须能够识别的属性，公认属性可以分为两类：
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公认必遵（Well-known Mandatory）：必须包括在每个Update消息里
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公认任意（Well-known Discretionary）：可能包括在某些Update消息里
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可选属性不需要都被BGP路由器所识别，可选属性可以分为两类：
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可选过渡（Optional Transitive）：BGP设备不识别此类属性依然会接受该类属性并通告给其他对等体
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可选非过渡（Optional Non-transitive）：BGP设备不识别此类属性会忽略该属性，且不会通告给其他对等体
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**BGP Update报文举例**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213134331807.png" alt="image-20220213134331807" style="zoom:50%;" />
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213134425890.png" alt="image-20220213134425890" style="zoom:50%;" />
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该属性为公认必遵属性，是前往目标网络的路由经过的AS号列表
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作用：确保路由在EBGP对等体之间传递无环；另外也作为路由优选的衡量标准之一
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路由在被通告给EBGP对等体时，路由器会在该路由的AS_Path中追加上本地的AS号；路由被通告给IBGP对等体时，AS_Path不会发生改变
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**AS_Path防止环路**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213134537954.png" alt="image-20220213134537954" style="zoom:50%;" />
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R1从R4收到的BGP路由更新中AS_Path属性数值为：400 300 200 100，存在自身AS号，不接收该路由，从而防止了路由环路的产生
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**AS_Path影响路由优选**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213134625579.png" alt="image-20220213134625579" style="zoom:50%;" />
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AS_Path的重要作用之一便是影响BGP路由的优选，在上图中，R5同时从R2及R4学习到去往10.0.1.0/24网段的BGP路由，在其他条件相同的情况下，R5会优选R2通告的路由，因为该条路由的AS_Path属性值较短，也即AS号的个数更少
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**AS_Path类型**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213134920074.png" alt="image-20220213134920074" style="zoom:50%;" />
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路由聚合解决了两类问题，一是减轻了设备的负担，二是隐藏了明细的路由信息，减少了路由震荡的影响。但是路由聚合后，AS_Path属性丢失，存在产生环路的风险，为此可以通过AS_SET类型的AS_Path属性携带聚合前的AS路径信息
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当发生路由聚合后，如果需要聚合路由携带所有明细路由中AS_Path属性携带的AS号防止环路，则在配置聚合的命令中增加as-set参数
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在AS_SET的示例中AS 300内发生了路由聚合并配置了as-set参数，则聚合路由会将明细路由的AS_Path信息用一个AS-Set集表示（放在中括号{}里的AS号信息，该集合内的AS号没有先后顺序），在聚合路由中携带用以防止环路
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除了AS_SET、AS_AS_SEQENCE之外，AS_Path还存在另外两种类型：AS_Confed_Sequence、AS_Confed_Set，这两种类型应用于BGP联邦中
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**修改AS_Path**
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使用Route-Policy修改BGP路由的AS_Path属性时，可以使用以下三种方式：
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213135117825.png" alt="image-20220213135117825" style="zoom:50%;" />
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<h5>2.Origin</h5>
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| **起源名称** | **标记** | **描述** |
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| ------------ | -------- | ------------------------------------------------------------ |
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| IGP | i | 如果路由是由始发的BGP路由器使用network命令注入到BGP的，那么该BGP路由的Origin属性为IGP |
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| EGP | e | 如果路由是通过EGP学习到的，那么该BGP路由的Origin属性为EGP |
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| Incomplete | ? | 如果路由是通过其他方式学习到的，则Origin属性为Incomplete（不完整的）。例如通过import-route命令引入到BGP的路由 |
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该属性为公认必遵属性，它标识了BGP路由的起源。如上表所示，根据路由被引入BGP的方式不同，存在三种类型的Origin
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当去往同一个目的地存在多条不同Origin属性的路由时，在其他条件都相同的情况下，BGP将按如Origin的下顺序优选路由：IGP > EGP > Incomplete
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**Origin在BGP表中的显示**
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```shell
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[R2] display bgp routing-table
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BGP Local router ID is 10.0.2.2
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Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
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h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
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Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
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Total Number of Routes: 4
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Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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*>i 10.0.1.0/24 10.0.12.1 0 200 0 i
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* i 10.0.23.3 0 100 0 i
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```
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<h5>3.Next_Hop</h5>
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该属性是一个公认必遵属性，用于指定到达目标网络的下一跳地址
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当路由器学习到BGP路由后，需对BGP路由的Next_Hop属性值进行检查，该属性值（IP地址）必须在本地路由可达，如果不可达，则这条BGP路由不可用
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在不同的场景中，设备对BGP路由的缺省Next_Hop属性值的设置规则如下：
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BGP路由器在向EBGP对等体发布某条路由时，会把该路由信息的下一跳属性设置为本地与对端建立BGP邻居关系的接口地址
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BGP路由器将本地始发路由发布给IBGP对等体时，会把该路由信息的下一跳属性设置为本地与对端建立BGP邻居关系的接口地址
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路由器在收到EBGP对等体所通告的BGP路由后，在将路由传递给自己的IBGP对等体时，会保持路由的Next_Hop属性值不变
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如果路由器收到某条BGP路由，该路由的Next_Hop属性值与EBGP对等体（更新对象）同属一个网段，那么该条路由的Next_Hop地址将保持不变并传递给它的BGP对等体
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**Next_Hop的缺省操作**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213135740114.png" alt="image-20220213135740114" style="zoom:50%;" />
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路由器将BGP路由通告给自己的EBGP对等体时，将该路由的Next_Hop设置为自己的TCP连接源地址
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213135834341.png" alt="image-20220213135834341" style="zoom:50%;" />
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路由器在收到EBGP对等体所通告的BGP路由后，在将路由传递给自己的IBGP对等体时，会保持路由的Next_Hop属性值不变
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213135850400.png" alt="image-20220213135850400" style="zoom:50%;" />
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如果路由器收到某条BGP路由，该路由的Next_Hop属性值与EBGP对等体（更新对象）同属一个网段，那么该条路由的Next_Hop地址将保持不变并传递给它的BGP对等体
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**修改Next_hop属性**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213140152334.png" alt="image-20220213140152334" style="zoom:50%;" />
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使用peer next-hop-local命令可以在设置向IBGP对等体（组）通告路由时，把下一跳属性设为自身的TCP连接源地址
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缺省情况下，R2通告给R3的BGP路由10.0.1.0/24的NextHop属性值为10.0.12.1，若R2未将到达10.0.12.0/24的路由发布到AS200的IGP协议中，那么R3将无法获知到达10.0.12.1的路由，此时BGP路由10.0.1.0/24的NextHop不可达，该路由将被视为无效
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<h5>4.Local_Preference</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213140245592.png" alt="image-20220213140245592" style="zoom:50%;" />
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在R1及R3上分别对R2部署路由策略，使得R1发送给R2的10.0.45.0/24路由的Local_Preference为200，而R3则保持缺省，那么对于R2而言，会优选R1传递过来的10.0.45.0/24路由
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Local_Preference即本地优先级属性，是公认任意属性，可以用于告诉AS中的路由器，哪条路径是离开本AS的首选路径
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Local_Preference属性值越大则BGP路由越优。缺省的Local_Preference值为100
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该属性只能被传递给IBGP对等体，而不能传递给EBGP对等体
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**在BGP路由表中查看Local_Preference**
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```shell
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[R2] display bgp routing-table
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BGP Local router ID is 10.0.2.2
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Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
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h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
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Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
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Total Number of Routes: 4
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Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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*>i 10.0.45.0/24 10.0.12.1 0 200 0 i
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* i 10.0.23.3 0 100 0 i
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```
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Local_Preference为200的BGP路由优于Local_Preference为100的BGP路由，在BGP路由表中来自10.0.12.1的BGP路由为最优
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**Local_Preference注意事项**
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Local_Preference属性只能在IBGP对等体间传递（除非做了策略否则Local_Preference值在IBGP对等体间传递过程中不会丢失），而不能在EBGP对等体间传递，如果在EBGP对等体间收到的路由的路径属性中携带了Local_Preference，则会进行错误处理
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但是可以在AS边界路由器上使用Import方向的策略来修改Local_Preference属性值。也就是在收到路由之后，在本地为路由赋予Local_Preference
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使用bgp default local-preference命令修改缺省Local_Preference值，该值缺省为100
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路由器在向其EBGP对等体发送路由更新时，不能携带Local_Preference属性，但是对方接收路由之后，会在本地为这条路由赋一个缺省Local_Preference值（100），然后再将路由传递给自己的IBGP对等体
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本地使用network命令及import-route命令引入的路由， Local_Preference为缺省值100，并能在AS内向其他IBGP对等体传递，传递过程中除非受路由策略影响，否则Local_Preference不变
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<h5>5.Community</h5>
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**Community技术背景**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213141342499.png" alt="image-20220213141342499" style="zoom:50%;" />
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AS100内有大量的路由被引入BGP，这些路由分别用于生产及办公网络。现在AS200的BGP路由器需要分别针对这些路由执行不同的策略，如果使用ACL、IP Prefix-list这样的工具，效率就非常低下了
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213141427003.png" alt="image-20220213141427003" style="zoom:50%;" />
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有了Community属性，我们可以为不同种类的路由打上不同的Community属性值，这些属性值会随着BGP路由更新给AS200，那么在AS200内的BGP路由器上，只需要根据Community属性值来执行差异化的策略即可，而不用去关心具体的路由前缀
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**Community属性**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213141545848.png" alt="image-20220213141545848" style="zoom:50%;" />
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Community（团体）属性为可选过渡属性，是一种路由标记，用于简化路由策略的执行
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可以将某些路由分配一个特定的Community属性值，之后就可以基于Community值而不是网络前缀/掩码信息来匹配路由并执行相应的策略了
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**Community属性格式**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213141614306.png" alt="image-20220213141614306" style="zoom:50%;" />
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Community属性值长度为32bit，也就是4Byte。可使用两种形式呈现：
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十进制整数格式
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AA：NN格式，其中AA表示AS号，NN是自定义的编号
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**公认Community属性**
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| **团体属性名称** | **团体属性号** | **说明** |
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| ------------------- | ------------------------ | ------------------------------------------------------------ |
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| Internet | 0（0x00000000） | 设备在收到具有此属性的路由后，可以向任何BGP对等体发送该路由。缺省情况下，所有的路由都属于Internet团体 |
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| No_Advertise | 4294967042（0xFFFFFF02） | 设备收到具有此属性的路由后，将不向任何BGP对等体发送该路由 |
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| No_Export | 4294967041（0xFFFFFF01） | 设备收到具有此属性的路由后，将不向AS外发送该路由 |
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| No_Export_Subconfed | 4294967043（0xFFFFFF03） | 设备收到具有此属性的路由后，将不向AS外发送该路由，也不向AS内其他子AS发布此路由 |
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<h5>6.MED</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213141734160.png" alt="image-20220213141734160" style="zoom:50%;" />
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在R2、R3上部署路由策略，使得R2通告给R4的BGP路由MED值为10，而R3通告的路由MED值为20。当其他条件相同时，R4将优选R2传递过来的BGP路由
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MED（Multi-Exit Discriminator，多出口鉴别器）是可选非过渡属性，是一种度量值，用于向外部对等体指出进入本AS的首选路径，即当进入本AS的入口有多个时，AS可以使用MED动态地影响其他AS选择进入的路径
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MED属性值越小则BGP路由越优
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MED主要用于在AS之间影响BGP的选路。MED被传递给EBGP对等体后，对等体在其AS内传递路由时，携带该MED值，但将路由再次传递给其EBGP对等体时，缺省不会携带MED属性
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**关于MED的一些注意事项**
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缺省情况下，路由器只比较来自同一相邻AS的BGP路由的MED值，也就是说如果去往同一个目的地的两条路由来自不同的相邻AS，则不进行MED值的比较
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一台BGP路由器将路由通告给EBGP对等体时，是否携带MED属性，需要根据以下条件进行判断:
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如果该BGP路由是本地始发（本地通过network或import-route命令引入）的，则缺省携带MED属性发送给EBGP对等体
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如果该BGP路由为从BGP对等体学习到，那么该路由传递给EBGP对等体时缺省不会携带MED属性
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在IBGP对等体之间传递路由时，MED值会被保留并传递，除非部署了策略，否则MED值在传递过程中不发生改变也不会丢失
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**MED的默认操作**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213141855655.png" alt="image-20220213141855655" style="zoom:50%;" />
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如果路由器通过IGP学习到一条路由，并通过network或import-route的方式将路由引入BGP，产生的BGP路由的MED值继承路由在IGP中的metric。例如上图中如果R2通过OSPF学习到了10.0.1.0/24路由，并且该路由在R2的全局路由表中OSPF Cost=100，那么当R2将路由network进BGP后，产生的BGP路由的MED值为100
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如果路由器将本地直连、静态路由通过network或import-route的方式引入BGP，那么这条BGP路由的MED为0，因为直连、静态路由cost为0
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213141917565.png" alt="image-20220213141917565" style="zoom:50%;" />
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如果路由器通过BGP学习到其他对等体传递过来的路由，那么将路由更新给自己的EBGP对等体时，默认是不携带MED的。这就是所谓的：“MED不会跨AS传递”。例如在上图中，如果R3从R2学习到一条携带了MED属性的BGP路由，则它将该路由通告给R4时，缺省是不会携带MED属性的
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可以使用default med命令修改缺省的MED值，default med命令只对本设备上用import-route命令引入的路由和BGP的聚合路由生效。例如在R2上配置default med 999，那么R2通过import-route及aggregate命令产生的路由传递给R3时，路由携带的MED为999
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<h5>7.Atomic_Aggregate及Aggregator</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142001062.png" alt="image-20220213142001062" style="zoom:50%;" />
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Atomic_Aggregate属于公认任意属性，而Aggregator属性属于可选过渡属性
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R3上通过aggregate命令将BGP路由10.0.1.0/24、10.0.2.0/24、10.0.3.0/24、10.0.4.0/24聚合成了10.0.0.0/16，并使用detail-suppressed抑制了明细路由的对外发布，R3只会将聚合后的BGP路由传递给R4，而不传递聚合前的明细路由
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Atomic_Aggregate是一个公认自由决定属性，它只相当于一种预警标记，而并不承载任何信息。当路由器收到一条BGP路由更新且发现该条路由携带Atomic_Aggregate属性时，它便知道该条路由可能出现了路径属性的丢失，此时该路由器把这条路由再通告给其他对等体时，需保留路由的Atomic_Aggregate属性。另外，收到该路由更新的路由器不能将这条路由再度明细化
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另一个重要的属性是Aggregator，这是一个可选传递属性，当路由聚合被执行时，执行路由聚合操作的路由器可以为该聚合路由添加Aggregator属性，并在该属性中记录本地AS号及自己的Router-ID，因此Aggregator属性用于标记路由聚合行为发生在哪个AS及哪台BGP路由器上
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**查看聚合之后的路由**
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```shell
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[R4]display bgp routing-table 10.0.0.0 16
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BGP local router ID : 10.0.4.4
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Local AS number : 400
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Paths: 1 available, 1 best, 1 select
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BGP routing table entry information of 10.0.0.0/16:
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From: 10.0.34.3 (10.0.3.3)
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Route Duration: 00h00m21s
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Direct Out-interface: GigabitEthernet0/0/0
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Original nexthop: 10.0.34.3
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Qos information : 0x0
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AS-path 300, origin igp, pref-val 0, valid, external, best, select, active, pre 255
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Aggregator: AS 300, Aggregator ID 10.0.3.3, Atomic-aggregate
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Not advertised to any peer yet
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```
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在BGP路由详细信息中可与看到Aggregator属性记录了聚合设备的AS号、Router ID，同时通过Atomic-Aggregate属性标明该路由为聚合路由
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<h5>8.Preferred-Value介绍</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142127556.png" alt="image-20220213142127556" style="zoom:50%;" />
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在R2上部署路由策略（Import策略），将R1传递过来的10.0.13.0/24路由的Preferred-Value值设定为300，而R3传递过来的路由的Preferred-Value值设置为200。如此一来关于10.0.13.0/24，R2会优选R1传递过来的路由
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Preferred-Value（协议首选值）是华为设备的特有属性，该属性仅在本地有效。当BGP路由表中存在到相同目的地的路由时，将优先选择Preferred-Value值高的路由
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取值范围：0~65535；该值越大，则路由越优先
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Preferred-Value只能在路由器本地配置，而且只影响本设备的路由优选。该属性不会传递给任何BGP对等体
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**在BGP路由表中查看Preferred-Value**
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```shell
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[R2] display bgp routing-table
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BGP Local router ID is 10.0.2.2
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Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
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h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
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Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
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Total Number of Routes: 4
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Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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*> 10.0.13.0/24 10.0.12.1 0 300 100 i
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* 10.0.23.3 0 200 100 i
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```
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Preferred-Value为300的BGP路由优于Preferred-Value为0的路由，在BGP路由表中来自10.0.12.1的BGP路由为最优
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Preferred-value在路由表中简写为PrefVal
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<h4>二：BGP路由反射器</h4>
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<h5>1.中转AS中的IBGP问题</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142428093.png" alt="image-20220213142428093" style="zoom:50%;" />
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由于水平分割的原因，为了保证中转AS200所有的BGP路由器都能学习到完整的BGP路由，就必须在AS内实现IBGP全互联。然而实现IBGP全互联存在诸多短板：
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路由器需维护大量的TCP及BGP连接，尤其在路由器数量较多时
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AS内BGP网络的可扩展性较差
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为此可以采用路由反射器技术
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<h5>2.路由反射器角色</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142531294.png" alt="image-20220213142531294" style="zoom:50%;" />
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引入路由反射器之后存在两种角色：
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RR（Route Reflector）：路由反射器
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Client：RR客户端
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RR会将学习的路由反射出去，从而使得IBGP路由在AS内传播无需建立IBGP全互联
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将一台BGP路由器指定为RR的同时，还需要指定其Client。至于Client本身，无需做任何配置，它并不知晓网络中存在RR
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<h5>3.路由反射规则</h5>
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**RR在接收BGP路由时：**
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如果路由反射器从自己的非客户对等体学习到一条IBGP路由，则它会将该路由反射给所有客户
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如果路由反射器从自己的客户学习到一条IBGP路由，则它会将该路由反射给所有非客户，以及除了该客户之外的其他所有客户
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如果路由学习自EBGP对等体，则发送给所有客户、非客户IBGP对等体
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142705169.png" alt="image-20220213142705169" style="zoom:50%;" />
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如果路由反射器从自己的非客户对等体学习到一条IBGP路由，则它会将该路由反射给所有客户
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142721076.png" alt="image-20220213142721076" style="zoom:50%;" />
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如果路由反射器从自己的客户学习到一条IBGP路由，则它会将该路由反射给所有非客户，以及除了该客户之外的其他所有客户
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142739927.png" alt="image-20220213142739927" style="zoom:50%;" />
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如果路由学习自EBGP对等体，则发送给所有客户、非客户IBGP对等体
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**注意：**
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RR将路由反射时不会修改以下的BGP路径属性：Next_Hop、AS_Path、 Local_Preference、MED，如果反射器修改这几个路径属性的值则有可能产生路由环路
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<h5>4.RR场景下的路由防环</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142834508.png" alt="image-20220213142834508" style="zoom:50%;" />
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RR的设定使得IBGP水平分割原则失效，这就可能导致环路的产生，为此RR会为BGP路由添加两个特殊的路径属性来避免出现环路：Originator_ID、Cluster_List
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Originator_ID、Cluster_List属性都属于可选过渡类型
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**Originator ID**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213142922701.png" alt="image-20220213142922701" style="zoom:50%;" />
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R3收到来自R2的BGP路由10.0.2.0/24，在反射给R1时会添加上Originator_ID：10.0.2.2，R1收到之后再次反射给其客户端R2时携带Originator_ID属性，R2收到之后查看Originator_ID属性值存在自身的Router ID，忽略该路由更新
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RR将一条BGP路由进行反射时会在反射出去的路由中增加Originator_ID，其值为本地AS中通告该路由的BGP路由器Router ID
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若AS内存在多个RR，则Originator_ID属性由第一个RR创建，并且不被后续的RR（若有）所更改
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当BGP路由器收到一条携带Originator_ID属性的IBGP路由，并且Originator_ID属性值与自身的Router ID相同，则它会忽略关于该条路由的更新
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**路由反射簇 (Cluster)**
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路由反射簇包括反射器RR及其Client。一个AS内允许存在多个路由反射簇
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每一个簇都有唯一的簇ID（Cluster_ID，缺省时为RR的BGP Router ID ）
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当一条路由被反射器反射后，该RR（该簇）的Cluster_ID就会被添加至路由的Cluster_list属性中
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当RR收到一条携带Cluster_list属性的BGP路由，且该属性值中包含该簇的Cluster_ID时，RR认为该条路由存在环路，因此将忽略关于该条路由的更新
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213143028180.png" alt="image-20220213143028180" style="zoom:50%;" />
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**Cluster_List**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213143043437.png" alt="image-20220213143043437" style="zoom:80%;" />
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R2发送给R1的路由，经过R1反射给R3时除了添加Originator_ID之外还会添加Cluster_List：10.0.1.1。R3再次反射给R4时， Cluster_List值为：10.0.3.3 10.0.1.1，R4再次反射给R1时Cluster_List值为：10.0.4.4 10.0.3.3 10.0.1.1
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当R4将路由反射给R1时，R1发现Cluster_List包含了自身Cluster_ID，判断存在环路，从而忽略该路由更新
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<h5>5.RR应用举例</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213143135049.png" alt="image-20220213143135049" style="zoom:50%;" />
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R1向BGP发布了10.0.1.0/24路由，R2会从R1学习到该路由并且将其通告给R3，但是R3从R2学习到的这条IBGP路由由于水平分割规则的存在故而不能够再被通告给R4及R5，为此可以将R3设置为RR，R4、R5作为其客户端，这样R4、R5即可正常学习到BGP路由10.0.1.0/24
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**配置**
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<h5>6.配置案例</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213143243308.png" alt="image-20220213143243308" style="zoom:50%;" />
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所有设备Loopback0地址为10.0.x.x/32，其中x为设备编号，所有设备都使用Loopback0地址作为BGP Router ID
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R1、R2、R3属于AS100，AS100内运行OSPF，将所有直连接口宣告进OSPF
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AS100内使用环回口作为发送IBGP报文的源接口，R2作为路由反射器，R3为其客户端
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R4属于AS200，与R3使用互联接口地址建立EBGP对等体，R4将10.4.4.0/24宣告进BGP
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**R1的配置如下：**
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```shell
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[R1] bgp 100
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[R1-bgp] router-id 10.0.1.1
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[R1-bgp] peer 10.0.2.2 as-number 100
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[R1-bgp] peer 10.0.2.2 connect-interface LoopBack0
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```
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**R2的配置如下：**
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```shell
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[R2] bgp 100
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[R2-bgp] router-id 10.0.2.2
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[R2-bgp] peer 10.0.1.1 as-number 100
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[R2-bgp] peer 10.0.1.1 connect-interface LoopBack0
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[R2-bgp] peer 10.0.3.3 as-number 100
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[R2-bgp] peer 10.0.3.3 connect-interface LoopBack0
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[R2-bgp] peer 10.0.3.3 reflect-client
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```
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**R3的配置如下：**
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```shell
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[R3] bgp 100
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[R3-bgp] router-id 10.0.3.3
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[R3-bgp] peer 10.0.2.2 as-number 100
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[R3-bgp] peer 10.0.2.2 connect-interface LoopBack0
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[R3-bgp] peer 10.0.34.4 as-number 200
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```
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**R4的配置如下：**
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```shell
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|
[R4] bgp 200
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|
[R4-bgp] router-id 10.0.4.4
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[R4-bgp] peer 10.0.34.3 as-number 100
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[R4-bgp] network 10.4.4.0 24
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```
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**分别在R3、R1查看BGP路由10.4.4.0/24**
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```shell
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[R3-bgp]display bgp routing-table 10.4.4.0 24
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BGP local router ID : 10.0.3.3
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Local AS number : 100
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Paths: 1 available, 1 best, 1 select
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BGP routing table entry information of 10.4.4.0/24:
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From: 10.0.34.4 (10.0.4.4)
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Route Duration: 00h04m36s
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Direct Out-interface: GigabitEthernet0/0/1
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Original nexthop: 10.0.34.4
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|
Qos information : 0x0
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|
|
AS-path 200, origin igp, MED 0, pref-val 0, valid, external, best, select, active, pre 255
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|
Advertised to such 1 peers:
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|
10.0.2.2
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|
```
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|
```shell
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|
[R1]display bgp routing-table 10.4.4.0 24
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|
|
……….
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|
BGP routing table entry information of 10.4.4.0/24:
|
|
|
From: 10.0.2.2 (10.0.2.2) #来自R2
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|
Route Duration: 00h00m19s
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|
|
Relay IP Nexthop: 10.0.12.2
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|
|
Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/0
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|
|
Original nexthop: 10.0.34.4 #下一跳地址未改变
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|
|
Qos information : 0x0
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|
AS-path 200, origin igp, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, best, select, active, pre 255, IGP cost 3
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|
Originator: 10.0.3.3 #路由来自10.0.3.3
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Cluster list: 10.0.2.2 #Cluster_ID为R2的Router ID
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Not advertised to any peer yet
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```
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<h3>第三节：BGP路由优选</h3>
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<h4>一：路由优先</h4>
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<h5>1.BGP路由优选规则</h5>
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**当到达同一个目的网段存在多条路由时，BGP通过如下的次序进行路由优选：**丢弃下一跳不可达的路由
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优选Preferred-Value属性值最大的路由
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优选Local_Preference属性值最大的路由
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本地始发的BGP路由优于从其他对等体学习到的路由，本地始发的路由优先级：优选手动聚合>自动聚合>network>import>从对等体学到的
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优选AS_Path属性值最短的路由
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优选Origin属性最优的路由。Origin属性值按优先级从高到低的排列是：IGP、EGP及Incomplete
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优选MED属性值最小的路由
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优选从EBGP对等体学来的路由（EBGP路由优先级高于IBGP路由）
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优选到Next_Hop的IGP度量值最小的路由
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优选Cluster_List最短的路由
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优选Router ID（Orginator_ID）最小的设备通告的路由
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优选具有最小IP地址的对等体通告的路
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**注意：**
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前两条取值越大越优，剩余的取值越小越优
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上述规则依序排列，BGP进行路由优选时，从第一条规则开始执行，如果根据第一条规则无法作出判断，例如路由的Preferred-Value属性值相同，则继续执行下一条规则，如果根据当前的规则，BGP能够决策出最优的路由，则不再继续往下执行
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<h5>2.拓扑说明</h5>
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213165945577.png" alt="image-20220213165945577" style="zoom:50%;" />
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AS、设备互联地址如图所示，所有设备均创建Loopback0接口，IP地址为10.0.x.x（x为设备编号），所有设备使用环回口地址作为Router ID
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AS200内运行OSPF，在内部互联接口（不包含连接外部AS的接口）、Loopback接口上激活OSPF
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**注意：**
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通过import-router命令引入到BGP路由表中的路由的ORIGIN(起点)属性为Incomplete
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使用network命令发布到BGP路由表中的网段路由的ORIGIN属性为IGP
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```shell
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|
[Huawei]ip ip-prefix 1 permit 10.0.45.0 24
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[Huawei-bgp]import-route direct route-policy 1
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```
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**丢弃下一跳不可达的路由**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213180106425.png" alt="image-20220213180106425" style="zoom:50%;" />
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```shell
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|
Total Number of Routes: 2
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Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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i 10.0.45.0/24 10.0.24.4 0 100 0 100?
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i 10.0.35.5 0 100 0 300?
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```
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R4、R5将BGP路由10.0.45.0/24通告给AS200时Next_Hop属性值为10.0.24.4、10.0.34.5
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|
R2、R3将路由通告给R1时不修改Next_Hop属性值，R1学习到的两条BGP路由10.0.45.0/24下一跳为10.0.24.4、10.0.35.5
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R1进行BGP路由下一跳迭代查询时，由于R2、R3未在连接外部AS的接口上激活OSPF，导致路由迭代失败，R1上的BGP路由10.0.45.0/24下一跳不可达
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在R1上通过display bgp routing查看BGP路由表，此时BGP路由10.0.45.0/24为非有效路由条目
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213180630621.png" alt="image-20220213180630621" style="zoom:50%;" />
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|
如无特殊说明，后续所有案例的初始配置都为基础配置加R2、R3开启了next-hop-local
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在R2、R3上通过next-hop-local命令修改Next_Hop属性值为本地更新源地址
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R2、R3向R1通告BGP路由时Next_Hop属性值将会变为：10.0.2.2、10.0.3.3
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这两个下一跳地址在R1上能够成功进行路由迭代，BGP路由的下一跳地址将会变成可达
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213181019884.png" alt="image-20220213181019884" style="zoom:50%;" />
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两条BGP路由下一跳都可达的情况下，为什么下一跳为10.0.2.2的BGP路由为最优？
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**修改Preferred-Value**
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213181202095.png" alt="image-20220213181202095" style="zoom:50%;" />
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使用preferred-value命令修改R3通告的BGP路由其Preferred-Value为100 ，优于R2通告BGP路由的默认Preferred-Value ，R1将会优选R3通告的BGP路由10.0.45.0/24
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```shell
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bgp 200
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peer 10.0.3.3 preferred-value 100
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```
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查看R1 BGP路由表：
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```shell
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|
[R1] display bgp routing-table
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|
BGP Local router ID is 10.0.1.1
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|
Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
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|
h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
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|
Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
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|
Total Number of Routes: 4
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|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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*>i 10.0.45.0/24 10.0.3.3 0 100 300 i
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|
|
* i 10.0.2.2 0 0 100 i
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|
```
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R3（10.0.3.3）通告的BGP路由拥有更高的Preferred-Value（100），因此R1将会优选R3通告的BGP路由10.0.45.0/24
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**修改Local_Preference**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213181540309.png" alt="image-20220213181540309" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
R3上执行如下操作：
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|
|
```shell
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|
|
ip ip-prefix local_pref index 10 permit 10.0.45.0 24
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#
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|
route-policy local_pref permit node 10
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|
if-match ip-prefix local_pref
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apply local-preference 200
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|
route-policy local_pref permit node 20
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|
#
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|
bgp 200
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|
peer 10.0.1.1 route-policy local_pref export
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|
|
```
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|
|
R3上通过路由策略修改通告给R1的BGP路由10.0.45.0/24其Local_Preference属性值
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|
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|
|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213182323822.png" alt="image-20220213182323822" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
```sehll
|
|
|
Total Number of Routes: 2
|
|
|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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|
|
|
|
*>i 10.0.45.0/24 10.0.3.3 0 200 0 300?
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|
|
* i 10.0.2.2 0 100 0 100?
|
|
|
```
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|
|
|
|
下一跳可达、相同Preferred-Value的情况下将会比较Local_Preference，R3通告的BGP路由Local_Preference值为200，高于R2通告的BGP路由，R1将会优选R3通告的BGP路由
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|
**本地优先**
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本条规则可以概括为在相同条件下，优选本地生成的路由，从对等体学习到的路由条目为次优
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同时本地生成的路由也可能存在多种途径，当本地存在多种途径学习到相同路由时，从高到低优先级如下：
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手动聚合：手动通过aggregate命令在BGP视图内聚合生成的聚合路由
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自动聚合：Summary automatic命令生成的自动聚合路由
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Network方式注入的路由
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Import-route方式注入的路由
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**手动聚合**
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213182811975.png" alt="image-20220213182811975" style="zoom:50%;" />
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|
|
|
R3上执行如下操作：
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|
```shell
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|
ip route-static 10.0.45.0 255.255.255.128 null0
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|
ip route-static 10.0.45.128 255.255.255.128 null0
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|
bgp 200
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|
aggregate 10.0.45.0 255.255.255.0 detail-suppressed
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|
import-route static
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|
```
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为了在R3上进行手动聚合，在R3上配置两条指向null0的静态路由，用于注入到BGP
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R3上配置两条静态路由，将静态路由通过import-route注入到BGP，并通过aggregate命令进行手动聚合，同时增加关键字detail-suppressed抑制明细路由的对外通告
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213183308268.png" alt="image-20220213183308268" style="zoom:50%;" />
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|
R3上查看BGP路由表存在两条BGP路由10.0.45.0/24：
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本地产生的：静态路由注入到BGP中，由手动聚合产生
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对等体通告：由对等体R5（10.0.35.5）通告
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在R3上这两条路由都不存在local_preference、Preferred-Value值，此时比较路由来源：手动聚合最优，R3将会优选本地手动聚合产生的BGP路由
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|
BGP路由表中“s”标志代表该路由条目被抑制
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|
|
|
```shell
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|
|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
|
|
|
|
|
|
*> 10.0.45.0/24 127.0.0.1 0 ?
|
|
|
* 10.0.35.5 0 0 300?
|
|
|
s> 10.0.45.0/25 0.0.0.0 0 0 ?
|
|
|
s> 10.0.45.128/25 0.0.0.0 0 0 ?
|
|
|
```
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|
|
|
|
|
```shell
|
|
|
[R3]display bgp routing-table 10.0.45.0 24
|
|
|
BGP local router ID : 10.0.3.3
|
|
|
Local AS number : 200
|
|
|
Paths: 2 available, 1 best, 1 select
|
|
|
BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
|
|
|
Aggregated route.
|
|
|
Route Duration: 00h00m14s
|
|
|
Direct Out-interface: NULL0
|
|
|
Original nexthop: 127.0.0.1
|
|
|
Qos information : 0x0
|
|
|
AS-path Nil, origin incomplete, pref-val 0, valid, local, best, select, active,
|
|
|
pre 255
|
|
|
Aggregator: AS 200, Aggregator ID 10.0.3.3, Atomic-aggregate
|
|
|
Advertised to such 2 peers:
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|
|
10.0.35.5
|
|
|
10.0.1.1
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|
|
```
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|
|
|
|
R3上通过display bgp routing-table 10.0.45.0 24查看BGP路由10.0.45.0/24的详细信息，存在两条有效路由，其中最优的为手动聚合产生的路由
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|
**自动聚合**
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|
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213183709182.png" alt="image-20220213183709182" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
R3上执行如下操作：
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|
```shell
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|
ip route-static 10.0.45.0 255.255.255.128 null0
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|
|
ip route-static 10.0.45.128 255.255.255.128 null0
|
|
|
|
|
|
bgp 200
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|
|
summary automatic
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|
|
import-route static
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|
|
```
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|
R3上配置两条静态路由，将静态路由通过import-route注入到BGP，并开启自动聚合，BGP将按照自然网段聚合路由（例如非自然网段A类地址10.1.1.1/24和10.2.1.1/24将聚合为自然网段A类地址10.0.0.0/8），并且BGP只向对等体通告聚合后的路由
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|
在R3上将会看到路由被聚合为10.0.0.0/8
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R5上又注入了路由10.0.0.0/8，并通告给了R3
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213184150988.png" alt="image-20220213184150988" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
```shell
|
|
|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
|
|
|
|
|
|
*> 10.0.0.0 127.0.0.1 0 ?
|
|
|
* 10.0.35.5 0 0 300?
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|
```
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|
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|
R3上查看BGP路由表存在两条BGP路由10.0.0.0：
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|
本地产生：静态路由注入到BGP中，自动聚合产生
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|
对等体通告：由对等体R5（10.0.35.5）通告
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|
在R3上这两条路由都不存在local_preference、Preferred-Value值，此时比较路由来源：本地产生优于从对等体学习到的，R3将会优选本地自动聚合产生的BGP路由
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|
|
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213184530008.png" alt="image-20220213184530008" style="zoom:50%;" />
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|
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|
在R3上执行手动聚合：
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|
```shell
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|
bgp 200
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|
aggregate 10.0.0.0 255.0.0.0 detail-suppressed
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|
```
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|
查看R3的BGP路由表：
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|
```shell
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|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
|
|
|
|
|
|
*> 10.0.0.0 127.0.0.1 0 ?
|
|
|
* 127.0.0.1 0 ?
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|
|
* 10.0.35.5 0 0 300?
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|
|
```
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|
优选的依旧是本地产生的BGP路由，但是可以看到本地产生的BGP路由有两条，从该表项无法判断出优选的为手动聚合还是自动聚合产生的BGP路由
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|
```shell
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|
|
BGP local router ID : 10.0.3.3
|
|
|
Local AS number : 200
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|
|
Paths: 3 available, 1 best, 1 select
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|
|
BGP routing table entry information of 10.0.0.0/8:
|
|
|
Aggregated route.
|
|
|
Route Duration: 00h08m17s
|
|
|
Direct Out-interface: NULL0
|
|
|
Original nexthop: 127.0.0.1
|
|
|
Qos information : 0x0
|
|
|
AS-path Nil, origin incomplete, pref-val 0, valid, local, best, select, active,
|
|
|
pre 255
|
|
|
Aggregator: AS 200, Aggregator ID 10.0.3.3, Atomic-aggregate
|
|
|
Advertised to such 2 peers:
|
|
|
10.0.35.5
|
|
|
10.0.1.1
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|
|
```
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|
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|
|
|
R3上通过display bgp routing-table 10.0.0.0 查看BGP路由10.0.0.0/8的详细信息，存在三条有效路由，其中最优的条目由聚合产生，并且存在Atomic-aggregate属性，由此可以看出该聚合条目为手动聚合产生的条目
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|
R3上相同的BGP聚合路由：手动聚合 > 自动聚合
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在该案例中我们验证了手动聚合产生的BGP路由优于自动聚合产生的BGP路由
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|
**优选AS_Path最短**
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|
|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213184802632.png" alt="image-20220213184802632" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
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|
R2上通过路由策略修改通告给R1的BGP路由其AS_Path属性值
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|
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|
|
```shell
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|
|
ip ip-prefix as_path index 10 permit 10.0.45.0 24
|
|
|
#
|
|
|
route-policy as_path permit node 10
|
|
|
if-match ip-prefix as_path
|
|
|
apply as-path 400 additive
|
|
|
route-policy as_path permit node 20
|
|
|
#
|
|
|
bgp 200
|
|
|
peer 10.0.1.1 route-policy local_pref export
|
|
|
```
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|
|
|
|
|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213185639293.png" alt="image-20220213185639293" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
```shell
|
|
|
Total Number of Routes: 2
|
|
|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
|
|
|
|
|
|
*>i 10.0.45.0/24 10.0.3.3 0 100 0 300?
|
|
|
* i 10.0.2.2 0 100 0 400 100?
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|
|
```
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|
R3通告的BGP路由拥有更短的AS_Path，在前几条优选规则一致的情况下，R1优选R3通告的BGP路由
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|
**Origin属性验证 **
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|
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213185757569.png" alt="image-20220213185757569" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
```shell
|
|
|
Total Number of Routes: 2
|
|
|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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|
|
|
|
|
*>i 10.0.45.0/24 10.0.2.2 0 100 0 100?
|
|
|
* i 10.0.3.3 0 100 0 300?
|
|
|
```
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|
|
|
|
|
R4、R5上默认采用import-route方式将路由10.0.45.0/24注入到BGP，R1的BGP路由表中两条BGP路由10.0.45.0/24其Origin属性都是“？”，此时R1优选R4注入的BGP路由
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|
|
|
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|
在R5上修改注入路由的方式为network,之后在R1上再次查看BGP路由表
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|
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|
|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213190023969.png" alt="image-20220213190023969" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
此时R5注入的BGP路由10.0.45.0/24其Origin属性为“i”，在前几条优选规则相同情况下，起源类型为“i”的BGP路由成为优选路由
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|
|
|
|
```shell
|
|
|
Total Number of Routes: 2
|
|
|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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|
|
|
|
*>i 10.0.45.0/24 10.0.3.3 0 100 0 300i
|
|
|
* i 10.0.2.2 0 100 0 100?
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|
|
```
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|
|
|
|
|
**优选MED最小**
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|
|
|
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213190359185.png" alt="image-20220213190359185" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
R2上通过路由策略修改通告给R1的BGP路由其MED属性值
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|
|
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|
|
```shell
|
|
|
ip ip-prefix med index 10 permit 10.0.45.0 24
|
|
|
#
|
|
|
route-policy med permit node 10
|
|
|
if-match ip-prefix med
|
|
|
apply cost 20
|
|
|
route-policy med permit node 20
|
|
|
#
|
|
|
bgp 200
|
|
|
peer 10.0.1.1 route-policy med export
|
|
|
compare-different-as-med
|
|
|
```
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|
默认情况下BGP只会对来自同一个AS的相同路由比较MED值，可以通过命令开启来自不同AS的相同路由也比较MED值
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213190826909.png" alt="image-20220213190826909" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
R4发布的BGP路由MED值为20，R5发布的BGP路由不携带MED值（不携带默认为0），R5发布的BGP路由拥有更小的MED值，R1优选R5发布的BGP路由
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|
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|
|
```shell
|
|
|
Total Number of Routes: 2
|
|
|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
|
|
|
|
|
|
*>i 10.0.45.0/24 10.0.3.3 0 100 0 300？
|
|
|
* i 10.0.2.2 20 100 0 100?
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**优选从EBGP对等体学来的路由**
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|
|
|
|
|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213191121948.png" alt="image-20220213191121948" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
**R1上执行如下操作：**
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|
|
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|
```shell
|
|
|
ip route-static 10.0.45.0 255.255.255.0 null0
|
|
|
ip ip-prefix ebgp index 10 permit 10.0.45.0 24
|
|
|
#
|
|
|
route-policy ebgp permit node 10
|
|
|
if-match ip-prefix ebgp
|
|
|
apply as-path 500 additive
|
|
|
route-policy ebgp permit node 20
|
|
|
#
|
|
|
bgp 200
|
|
|
import-route static
|
|
|
peer 10.0.3.3 route-policy ebgp export
|
|
|
```
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|
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|
|
|
在R1上创建一条10.0.45.0/24的静态路由（指向null0），将该条路由发布到BGP，同时为了保证R1、R5通告给R3的BGP路由AS_Path长度相同，使用路由策略为R1通告给R3的路由加上AS_Path属性，其值为：500
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|
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|
R3上将会同时收到R1、R5通告的BGP路由10.0.45.0/24，并且前面的优选规则无法比较出优选路由
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213191209692.png" alt="image-20220213191209692" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
```shell
|
|
|
Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
|
|
|
|
|
|
*> 10.0.45.0/24 10.0.35.5 0 0 300?
|
|
|
* i 10.0.1.1 0 100 0 500?
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
此时比较通告路由的对等体类型，R5为EBGP对等体，R1为IBGP对等体，EBGP对等体通告的BGP路由优于IBGP对等体通告的BGP路由，R3优选R5通告的BGP路由
|
|
|
|
|
|
```shell
|
|
|
BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
|
|
|
From: 10.0.1.1 (10.0.1.1)
|
|
|
Route Duration: 00h06m43s
|
|
|
Relay IP Nexthop: 10.0.13.1
|
|
|
Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/0
|
|
|
Original nexthop: 10.0.1.1
|
|
|
Qos information : 0x0
|
|
|
AS-path 500, origin incomplete, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, pre 255, IGP cost 1, not preferred for peer type
|
|
|
Not advertised to any peer yet
|
|
|
```
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|
|
|
|
|
R3上通过display bgp routing-table 10.0.45.0 24查看BGP路由的详细信息，可以看到如下内容：
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|
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|
not preferred for peer type；表明该路由因为对等体类型没有被优选
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|
|
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|
**IGP Cost **
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|
|
|
|
```shell
|
|
|
BGP local router ID : 10.0.1.1
|
|
|
Local AS number : 200
|
|
|
Paths: 2 available, 1 best, 1 select
|
|
|
BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
|
|
|
From: 10.0.3.3 (10.0.3.3)
|
|
|
Route Duration: 00h22m35s
|
|
|
Relay IP Nexthop: 10.0.13.3
|
|
|
Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/1
|
|
|
Original nexthop: 10.0.3.3
|
|
|
Qos information : 0x0
|
|
|
AS-path 300, origin incomplete, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, best, select, active, pre 255, IGP cost 1
|
|
|
Not advertised to any peer yet
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
在BGP路由详细信息中存在IGP cost值这一内容，该值为本地IP路由表中去往Original nexthop地址的路由Cost值
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|
|
|
|
```shell
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|
|
Destination/Mask Proto Pre Cost NextHop Interface
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|
|
10.0.3.3/32 OSPF 10 1 10.0.13.3 GigabitEthernet0/0/1
|
|
|
```
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|
当前7条优选规则无法比较出优选BGP路由时将会比较前往下一跳地址的IGP cost值
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优选IGP Cost值最小：
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|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213191516950.png" alt="image-20220213191516950" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220213191539842.png" alt="image-20220213191539842" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
```shell
|
|
|
BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
|
|
|
From: 10.0.2.2 (10.0.2.2)
|
|
|
Route Duration: 00h24m07s
|
|
|
Relay IP Nexthop: 10.0.12.2
|
|
|
Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/0
|
|
|
Original nexthop: 10.0.2.2
|
|
|
Qos information : 0x0
|
|
|
AS-path 100, origin incomplete, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, pre 255, IGP cost 10, not preferred for IGP cost
|
|
|
Not advertised to any peer yet
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
R1上通过display bgp routing-table 10.0.45.0 24 查看BGP路由的详细信息，下一跳10.0.2.2的BGP路由其IGP cost值变为了10，而下一跳为10.0.3.3的BGP路由其IGP cost为默认值1，所以R1优选下一跳为10.0.3.3的路由
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|
在R1的路由详细信息中可以看到如下内容：not preferred for IGP cost；表明该路由因为IGP cost未被优选
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|
<h5>BGP路由等价负载分担</h5>
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在大型网络中，到达同一目的地通常会存在多条有效BGP路由，设备只会优选一条最优的BGP路由，将该路由加载到路由表中使用，这一特点往往会造成很多流量负载不均衡的情况
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|
通过配置BGP负载分担，可以使得设备同时将多条等代价的BGP路由加载到路由表，实现流量负载均衡，减少网络拥塞
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值得注意的是，尽管配置了BGP负载分担，设备依然只会在多条到达同一目的地的BGP路由中优选一条路由，并只将这条路由通告给其他对等体
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|
在设备上使能BGP负载分担功能后，只有满足条件的多条BGP路由才会成为等价路由，进行负载分担
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|
注意：
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|
默认情况下设备只会对AS_Path完全相同的路由进行负载分担，可以使用load-balancing as-path-ignore忽略AS_Path路径不一致
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|
在公网中到达同一目的地的路由形成负载分担时，系统会首先判断最优路由的类型。若最优路由为IBGP路由则只是IBGP路由参与负载分担，若最优路由为EBGP路由则只是EBGP路由参与负载分担，即公网中到达同一目的地的IBGP和EBGP路由不能形成负载分担
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|
**形成BGP路由等价负载分担的条件**
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Preferred-Value属性值相同
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Local_Preference属性值相同
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都是聚合路由或者非聚合路由
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AS_Path属性长度相同
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Origin类型（IGP、EGP、Incomplete）相同
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MED属性值相同
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都是EBGP路由或都是IBGP路由
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AS内部IGP的Metric相同
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AS_Path属性完全相同
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**配置BGP路由负载分担**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214095414614.png" alt="image-20220214095414614" style="zoom:50%;" />
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以左侧拓扑为例，R1上两条BGP路由在不做任何路由策略、配置的情况下，前8条优选规则无法比较出优选路由。因此可以配置IBGP路由的负载分担
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**配置BGP路由负载分担后**
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IP路由表中出现了到达10.0.45.0/24的等价路由
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```shell
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[R1]display ip routing-table 10.0.45.0 24
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Route Flags: R - relay, D - download to fib
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-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
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Routing Table : Public
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Summary Count : 2
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Destination/Mask Proto Pre Cost Flags NextHop Interface
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10.0.45.0/24 IBGP 255 0 RD 10.0.2.2 GigabitEthernet0/0/0
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IBGP 255 0 RD 10.0.3.3 GigabitEthernet0/0/1
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```
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BGP路由表中依旧只有一条最优的路由
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```shell
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[R1]display bgp routing-table
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BGP Local router ID is 10.0.1.1
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Status codes: * - valid, > - best, d - damped,
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h - history, i - internal, s - suppressed, S - Stale
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Origin : i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
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Total Number of Routes: 2
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Network NextHop MED LocPrf PrefVal Path/Ogn
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*>i 10.0.45.0/24 10.0.2.2 0 100 0 45?
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* i 10.0.3.3 0 100 0 45?
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```
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**优选Cluster_List最短案例**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214100405685.png" alt="image-20220214100405685" style="zoom:50%;" />
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对拓扑做如下修改：
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只在R5上将10.0.45.0/24发布到BGP
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配置R1为RR，R3为R1的客户端
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R2、R3之间基于环回口建立IBGP对等体关系
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R2上将收到R3通告的BGP路由10.0.45.0/24、R1反射的BGP路由10.0.45.0/24
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默认配置下，前面介绍的规则无法比较出优选路由，此时将根据Cluster_List进行优选
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214100507749.png" alt="image-20220214100507749" style="zoom:50%;" />
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从BGP路由表中无法看出优选的是R1反射的BGP路由还是R3通告的BGP路由，此时可以通过命令display bgp routing 10.0.45.0 24查看BGP路由详细信息
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```shell
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BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
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From: 10.0.1.1 (10.0.1.1)
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Route Duration: 00h03m10s
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Relay IP Nexthop: 10.0.12.1
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Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/0
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Original nexthop: 10.0.3.3
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Qos information : 0x0
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AS-path 300, origin incomplete, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, pre 255, IGP cost 2, not preferred for Cluster List
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Originator: 10.0.3.3
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Cluster list: 10.0.1.1
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Not advertised to any peer yet
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```
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经由R1反射的路由不是最优路由，原因也被标出：not preferred for Cluster List
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R3直接通告给R2的BGP路由因为没有经过路由反射器，不存在Cluster_List属性，即被认为Cluster_List长度为0，小于由R1反射的BGP路由其Cluster_List长度（1），所以R3通告的BGP路由为优选路由
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**优选Router ID最小**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214100610262.png" alt="image-20220214100610262" style="zoom:50%;" />
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在我们的讲解拓扑中，默认配置下R1从R2、R3都会收到BGP路由10.0.45.0/24，并且前面的优选规则无法比较出优选路由，最终将会根据本条规则，优选Router ID最小的对等体通告的BGP路由，在本案例中也就是R2通告的BGP路由
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```shell
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BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
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From: 10.0.3.3 (10.0.3.3)
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Route Duration: 00h40m15s
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Relay IP Nexthop: 10.0.13.3
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Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/1
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Original nexthop: 10.0.3.3
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Qos information : 0x0
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AS-path 300, origin incomplete, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, pre 255, IGP cost 1, not preferred for router ID
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Not advertised to any peer yet
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```
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查看R1的BGP路由表详细信息，来自10.0.3.3的BGP路由因Router ID原因没有被优选：not preferred for router ID
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**优选Orginator_ID最小**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214100712555.png" alt="image-20220214100712555" style="zoom:50%;" />
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如果BGP路由携带Originator_ID属性，则在本条规则的优选过程中，将比较Originator_ID的大小，并优选Originator_ID最小的BGP路由
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214100729453.png" alt="image-20220214100729453" style="zoom:50%;" />
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```shell
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|
BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
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From: 10.0.3.3 (10.0.3.3)
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Route Duration: 00h33m15s
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Relay IP Nexthop: 10.0.13.3
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Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/1
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Original nexthop: 10.0.5.5
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Qos information : 0x0
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AS-path Nil, origin incomplete, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, internal, pre 255, IGP cost 2, not preferred for router ID
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Originator: 10.0.5.5
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Cluster list: 10.0.3.3
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Not advertised to any peer yet
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```
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R3反射过来的BGP路由未被优选，原因标注的还是Router ID，这里的Router ID其实是指Originator ID（其中携带的内容为原始路由发布者的Router ID）
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**优选具有最小IP地址的对等体**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214100814562.png" alt="image-20220214100814562" style="zoom:50%;" />
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当前面所有规则都无法比较出优选路由时，此时会根据对等体地址大小来进行优选，对等体地址较小者发送的路由较优
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修改前一条规则的验证拓扑，R2、R3都与R4相连，R4作为RR客户端，只在R4上将路由发布到BGP，此时R2、R3反射的BGP路由将拥有相同的Originator ID：10.0.4.4
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214100839883.png" alt="image-20220214100839883" style="zoom:50%;" />
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```shell
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BGP routing table entry information of 10.0.45.0/24:
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From: 10.0.3.3 (10.0.3.3)
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Route Duration: 00h01m07s
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Relay IP Nexthop: 10.0.12.2
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Relay IP Out-Interface: GigabitEthernet0/0/0
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Original nexthop: 10.0.4.4
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Qos information : 0x0
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AS-path Nil, origin incomplete, MED 0, localpref 100, pref-val 0, valid, intern
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al, pre 255, IGP cost 2, not preferred for peer address
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Originator: 10.0.4.4
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Cluster list: 10.0.3.3
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Not advertised to any peer yet
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```
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R3反射过来的BGP路由未被优选，原因为对等体地址较大：来自R2反射的路由对等体地址为10.0.2.2，而R3反射的路由对等体地址为10.0.3.3，因此未被优选
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<h3>第四节：BGP EVPN基础</h3>
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<h4>一：MP-BGP</h4>
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MP-BGP（Multiprotocol Extensions for BGP-4）在RFC4760中被定义，用于实现BGP-4的扩展以允许BGP携带多种网络层协议（例如IPv6、L3VPN、EVPN等）。这种扩展有很好的后向兼容性，即一个支持MP-BGP的路由器可以和一个仅支持BGP-4的路由器交互
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214101250549.png" alt="image-20220214101250549" style="zoom:50%;" />
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<h5>1.BGP-4扩展</h5>
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BGP-4中IPv4特有的三个信息是NEXT_HOP属性、AGGREGATOR和IPv4 NLRI。因此为了支持多种网络层协议，BGP-4需要增加两种能力：关联其他网络层协议下一跳信息的能力、关联其他网络层协议NLRI的能力
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这种两种能力被互联网数字分配机构（IANA）统称为地址族（Address Family，AF）
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为了实现后向兼容性，协议规定MP-BGP增加两种新的属性，MP_REACH_NLRI和MP_UNREACH_NLRI，分别用于表示可达的目的信息和不可达的目的信息。这两种属性都属于可选非过渡（optional and non-transitive）
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214101358995.png" alt="image-20220214101358995" style="zoom:50%;" />
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BGP-4规定IPv4的NEXT_HOP和AGGREGATOR属于Path attributes字段，IPv4的NLRI中携带IPv4的路由条目
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MP-BGP新增Path attributes的字段，将对应的网络层协议的NEXT_HOP字段和NLRI归属于MP_REACH_NLRI。MP_REACH_NLRI为Path attributes的新增字段
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**MP_REACH_NLRI**
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MP_REACH_NLRI被携带于BGP Update报文中，有以下作用：
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通告可达的路由给BGP邻居
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通告可达路的路由的下一跳给BGP邻居
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其详细字段如下：
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214101546653.png" alt="image-20220214101546653" style="zoom:50%;" />
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**MP_UNREACH_NLRI**
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MP_UNREACH_NLRI被携带于BGP Update报文中，用于撤销不可达的路由
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其详细字段如下：
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214101617706.png" alt="image-20220214101617706" style="zoom:50%;" />
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<h4>二：EVPN</h4>
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<h5>1.EVPN简介</h5>
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**MPLS简介**
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MPLS （Multiprotocol Label Switching，多协议标记交换）位于TCP/IP协议栈中的数据链路层和网络层之间，在两层之间增加了额外的MPLS头部。报文转发直接基于MPLS头部。MPLS头部又被称为MPLS标签（Label）;MPLS以标签交换替代IP转发，实现了基于标签的快速转发
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214101731111.png" alt="image-20220214101731111" style="zoom:50%;" />
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MPLS起源于IPv4（Internet Protocol version 4），其核心技术可扩展到多种网络协议，包括IPv6（Internet Protocol version 6）、IPX（Internet Packet Exchange）、Appletalk、DECnet、CLNP（Connectionless Network Protocol）等。MPLS中的“Multiprotocol”指的就是支持多种网络协议
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MPLS以标签交换替代IP转发。标签是一个短而定长的、只具有本地意义的连接标识符，与ATM的VPI/VCI以及Frame Relay的DLCI类似
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MPLS域（MPLS Domain）：一系列连续的运行MPLS的网络设备构成了一个MPLS域
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**VPLS简介**
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VPLS（Virtual Private LAN Service）是一种基于以太网的二层VPN技术，它在MPLS网络上提供了类似LAN的业务，允许用户可以从多个地址位置接入网络、相互访问
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214101833140.png" alt="image-20220214101833140" style="zoom:50%;" />
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**传统L2VPN**
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传统的L2VPN业务例如VPLS（Virtual Private LAN Service），提供用户远程站点之间二层连接服务。它组建二层交换网，像二层交换机一样透传以太报文。本例中PE1和PE2组建的VPLS网络透传CE1和CE2之间的VLAN流量
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因此在传统L2VPN中对于远端MAC地址的学习依靠ARP广播泛洪，PE设备将需要承载广播流量。广播占用较多的接口带宽，这是传统L2VPN的一个典型问题
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214101914378.png" alt="image-20220214101914378" style="zoom:50%;" />
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**EVPN的诞生**
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随着新技术和新场景对网络需求，VPLS被暴露出更多的问题无法满足二层VPN的需求。业界重新审视了对Ethernet VPN的需求（RFC 7209），提出新的解决方案EVPN（Ethernet VPN）
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EVPN最初在RFC 7432中被定义，EVPN引入控制平面，用于更好的控制MAC地址学习过程
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EVPN的控制平面采用MP-BGP，数据平面支持MPLS LSPs或者IP/GRE tunneling
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214101947745.png" alt="image-20220214101947745" style="zoom:50%;" />
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**EVPN的优势**
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EVPN颠覆了传统L2 VPN数据面学习的方式，引入控制面学习MAC和IP指导数据转发，实现了转控分离
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EVPN解决传统L2 VPN的典型问题，带来双活，快速收敛，简化运维等更多的价值
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214102025087.png" alt="image-20220214102025087" style="zoom:50%;" />
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EVPN其他优势：
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支持CE多活接入PE
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支持PE成员自动发现
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环路避免
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广播流量优化
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支持ECMP
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<h5>2.EVPN常见路由</h5>
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**EVPN NLRI**
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EVPN定义了一种新的BGP NLRI（Network Layer Reachable Information）来承载所有的EVPN路由，被称为EVPN NLRI
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EVPN NLRI是MP-BGP的新型扩展，被包含于MP_REACH_NLRI中，定义了新的NLRI。它规定了EVPN的AFI（Address Family Identifier）是25，SAFI（Subsequent Address Family Identifier）是70
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214102215683.png" alt="image-20220214102215683" style="zoom:50%;" />
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**EVPN路由**
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EVPN NLRI格式采用TLV（Type-Length-Value）三元组结构，使得报文具有很强的灵活性和扩展性：
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Route Type定义了不同的EVPN路由。RFC 7432中首先定义了四类路由
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Length定义了字段的长度
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Route Type Specifc则表示不同的路由类型有不同的字段填充
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214102256990.png" alt="image-20220214102256990" style="zoom:50%;" />
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**EVPN更多类型路由及作用**
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EVPN不仅限于二层VPN的应用，随着其EVPN路由类型的增加，支持更多的应用例如L3 VPN功能
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| **路由类型** | **作用** | **RFC** |
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| ----------------------------------- | ---------------------------------------------- | ----------------------------------------- |
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| (Type 1) Ethernet A-D Route | • 别名• MAC地址批量撤销• 多活指示• 通告ESI标签 | RFC 7432 |
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| (Type 2) MAC/IP Advertisement Route | • MAC地址学习通告• MAC/IP绑定• MAC地址移动性 | |
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| (Type 3) Inclusive Multicast Route | 组播隧道端点自动发现&组播类型自动发现 | |
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| (Type 4) Ethernet Segment Route | ES成员自动发现DF选举 | |
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| (Type 5) IP Prefix Route | IP Prefix通告（支持L3 VPN） | draft-ietf-bess-evpn-prefix-advertisement |
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**EVPN协议标准**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214102438115.png" alt="image-20220214102438115" style="zoom:50%;" />
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<h5>3.EVPN典型应用场景</h5>
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**EVPN在广域IP承载网的应用**
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214102541931.png" alt="image-20220214102541931" style="zoom:50%;" />
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**EVPN在数据中心网络的应用**
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在云数据中心采用EVPN的NVO（Network Virtualization Overlay）解决方案（RFC 8365）
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推荐数据平面使用VXLAN封装与控制平面EVPN结合，构建灵活的数据中心Overlay网络
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214102613347.png" alt="image-20220214102613347" style="zoom:50%;" />
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**EVPN在园区网的应用**
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园区网虚拟化园区解决方案同在云数据中心相同，采用EVPN的NVO解决方案（RFC 8365）
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在不同的底层组网上使用VXLAN封装与控制平面EVPN结合，构建灵活的数据中心Overlay网络
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214102642985.png" alt="image-20220214102642985" style="zoom:50%;" />
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**EVPN在SD-WAN的应用**
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SD-WAN是新一代的企业分支互联解决方案，支持智能动态选路、ZTP和可视化等特性
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SD-WAN解决方案中，在RR与CPE之间部署EVPN用于在控制平面传播SD-WAN的Overlay VPN路由，数据平面采用IPSec VPN构建安全的转发通道
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<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214102721347.png" alt="image-20220214102721347" style="zoom:50%;" />
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<h4>三：企业级部署BGP/MPLS IP VPN实现互通 </h4>
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<h5>1. MPLS VPN技术原理与配置</h5>
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连接客户的边缘设备叫做PE 设备
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在运营商网络中除了PE设备就是P设备
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客户连接运营商的设备叫做CE设备
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在PE设备和CE设备间运行BGP
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VRF叫做VPN实例表：解决地址重叠问题
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**VPN 配置解释**
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**路由传递**
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```
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1.保证PE 能学到本地CE的路由。
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*创建VRF表
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#ip vpn-instance 1 建立一个VPN实例列表。PE设备为每个CE设备创建一个路由表，表里有CE设备的路由。
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#ipv4-family 开启IPV4功能。
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#route-distinguisher 100：100 rd是一个和ipv4地址绑定的标识。传送过程中地址不能重叠。解决在传送过程中地址重叠问题
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#vpn-target 100：100 export target 出 import target 入，标识应该收那些路由
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解决对端设备在收路由时应该放入那个实例表的问题
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*接口加入VRF
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进入接口——ip binding vpn-instance 1 接口ip绑定vpn实例。(配完后接口命令全部清空？？将原接口的路由本身在全局路由表内，现将全部配置到VRF表中，所以需要清空）。
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|
dis ip routing-table vpn-instance 1 验证一下路由表与dis ip routing-table作比较
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|
]ping -vpn-instance 1 +ip地址
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*在PE和CE之间运行IGP协议。
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|
ospf 1 vpn-instance 1 isis 1 vpn-instance 2
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display ospf peer brief display Isis peer vpn-instance 2
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2.保证PE 能从对方PE 学到路由
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配置IGP
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*display ospf peer 查看ospf邻居
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|
*display ip routing-table 查看ip路由表
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配置MPLS
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*display mpls ldp session 检查ldp邻居
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*验证lsp：display mpls lsp
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配置BGP VPNV4
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*bgp 100
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|
*peer 4.4.4.4 as 100 peer IGP 邻居
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|
*peer 4.4.4.4 connect-int loopback 0
|
|
|
*peer 4.4.4.4 ne
|
|
|
*ipv4-family vpnv4
|
|
|
*peer 4.4.4.4 enable
|
|
|
*验证：display bgp vpnv4 all peer 查看bgp vpnv4邻居
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|
配置DR
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|
|
*ip vpn-instance 1
|
|
|
*route-distinguisher 100：100
|
|
|
*vpn-target 100：100
|
|
|
将VRF内的IGP引入BGP
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|
|
ipv4-family vpn-instance 1
|
|
|
peer 12.1.1.1 as-number 200
|
|
|
import-route ospf 2
|
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|
配置RT
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|
*ip vpn-instance 1
|
|
|
*vpn-target 100：100
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|
检查PE是否受到PC的路由表display bgp vpnv4 vpn-instance 3 routing-table
|
|
|
检查IP的路由表 display ip routing-table vpn-instance 3
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|
|
保证CE能学到对方CE的路由
|
|
|
import-route bgp
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
<img src="https://xingdian-image.oss-cn-beijing.aliyuncs.com/xingdian-image/image-20220214104236177.png" alt="image-20220214104236177" style="zoom:50%;" />
|
|
|
|
|
|
**组网需求：**
|
|
|
|
|
|
CE1、CE3属于vpna
|
|
|
|
|
|
CE2、CE4属于vpnb
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|
vpna使用的VPN-target属性为111:1，vpnb为222:2
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|
|
|
|
|
不同VPN用户之间不能互相访问
|
|
|
|
|
|
PE之间必须使用32位掩码的Loopback接口地址来建立MP-IBGP对等体关系，以便能够迭代到隧道
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|
|
|
|
|
**配置PE1**
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
sysname PE1
|
|
|
#
|
|
|
ip vpn-instance vpna //创建VPN实例vpna
|
|
|
ipv4-family
|
|
|
route-distinguisher 100:1 //路由标识符
|
|
|
vpn-target 111:1 export-extcommunity
|
|
|
vpn-target 111:1 import-extcommunity
|
|
|
#
|
|
|
ip vpn-instance vpnb //创建VPN实例vpnb
|
|
|
ipv4-family //开启IPV4功能
|
|
|
route-distinguisher 100:2
|
|
|
vpn-target 222:2 export-extcommunity
|
|
|
vpn-target 222:2 import-extcommunity
|
|
|
#
|
|
|
mpls lsr-id 1.1.1.9 //配置MPLS
|
|
|
mpls
|
|
|
#
|
|
|
mpls ldp //建立LDP
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/0 //绑定VPN实例
|
|
|
ip binding vpn-instance vpna
|
|
|
ip address 10.1.1.2 255.255.255.0
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/1
|
|
|
ip binding vpn-instance vpnb //绑定VPN实例
|
|
|
ip address 10.2.1.2 255.255.255.0
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/2 //接口使能MPLS
|
|
|
ip address 172.1.1.1 255.255.255.0
|
|
|
mpls
|
|
|
mpls ldp
|
|
|
#
|
|
|
interface LoopBack1
|
|
|
ip address 1.1.1.9 255.255.255.255
|
|
|
#
|
|
|
bgp 100 //配置MP-IBGP对等体
|
|
|
peer 3.3.3.9 as-number 100
|
|
|
peer 3.3.3.9 connect-interface LoopBack1
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family unicast
|
|
|
undo synchronization
|
|
|
peer 3.3.3.9 enable
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family vpnv4 //使能对等体交换VPNv4路由信息的能力
|
|
|
policy vpn-target
|
|
|
peer 3.3.3.9 enable
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family vpn-instance vpna //配置PE与CE之间建立EBGP对等体关系， 引入VPN路由
|
|
|
peer 10.1.1.1 as-number 65410
|
|
|
import-route direct
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family vpn-instance vpnb //配置PE与CE之间建立EBGP对等体关系， 引入VPN路由
|
|
|
peer 10.2.1.1 as-number 65420
|
|
|
import-route direct
|
|
|
#
|
|
|
ospf 1 //配置公网路由
|
|
|
area 0.0.0.0
|
|
|
network 172.1.1.0 0.0.0.255 network 1.1.1.9 0.0.0.0
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**配置P**
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
sysname P
|
|
|
#
|
|
|
mpls lsr-id 2.2.2.9 //配置MPLS mpls
|
|
|
#
|
|
|
mpls ldp
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/0
|
|
|
ip address 172.1.1.2 255.255.255.0 mpls
|
|
|
mpls ldp
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/1
|
|
|
ip address 172.2.1.1 255.255.255.0 mpls
|
|
|
mpls ldp
|
|
|
#
|
|
|
interface LoopBack1
|
|
|
ip address 2.2.2.9 255.255.255.255
|
|
|
#
|
|
|
ospf 1 //配置公网路由
|
|
|
area 0.0.0.0
|
|
|
network 172.1.1.0 0.0.0.255 network 172.2.1.0 0.0.0.255 network 2.2.2.9 0.0.0.0
|
|
|
#
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**配置PE2**
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
sysname PE2
|
|
|
#
|
|
|
ip vpn-instance vpna
|
|
|
ipv4-family
|
|
|
route-distinguisher
|
|
|
//创建VPN实例vpna
|
|
|
200:1
|
|
|
vpn-target 111:1 export-extcommunity vpn-target 111:1 import-extcommunity
|
|
|
#
|
|
|
ip vpn-instance vpnb ipv4-family
|
|
|
route-distinguisher //创建VPN实例vpnb
|
|
|
200:2
|
|
|
vpn-target 222:2 export-extcommunity vpn-target 222:2 import-extcommunity
|
|
|
#
|
|
|
mpls lsr-id 3.3.3.9 //配置MPLS LSR
|
|
|
mpls
|
|
|
#
|
|
|
mpls ldp
|
|
|
#
|
|
|
interface Ethernet1/0/0 //绑定VPN实例
|
|
|
ip binding vpn-instance vpna
|
|
|
ip address 10.3.1.2 255.255.255.0
|
|
|
#
|
|
|
interface Ethernet2/0/0 //绑定VPN实例
|
|
|
ip binding vpn-instance vpnb
|
|
|
ip address 10.4.1.2 255.255.255.0
|
|
|
#
|
|
|
interface Ethernet2/0/1 //接口使能MPLS
|
|
|
ip address 172.2.1.2 255.255.255.0
|
|
|
mpls
|
|
|
mpls ldp
|
|
|
#
|
|
|
interface LoopBack1
|
|
|
ip address 3.3.3.9 255.255.255.255
|
|
|
#
|
|
|
bgp 100 //配置MP-IBGP对等体
|
|
|
peer 1.1.1.9 as-number 100
|
|
|
peer 1.1.1.9 connect-interface LoopBack1
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family unicast
|
|
|
undo synchronization
|
|
|
peer 1.1.1.9 enable
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family vpnv4 //使能对等体交换VPNv4路由信息的能力
|
|
|
policy vpn-target
|
|
|
peer 1.1.1.9 enable
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family vpn-instance vpna //配置PE与CE之间建立EBGP对等体关系， 引入VPN路由
|
|
|
peer 10.3.1.1 as-number 65430
|
|
|
import-route direct
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family vpn-instance vpnb //配置PE与CE之间建立EBGP对等体关系， 引入VPN路由
|
|
|
peer 10.4.1.1 as-number 65440
|
|
|
import-route direct
|
|
|
#
|
|
|
ospf 1 //配置公网路由
|
|
|
area 0.0.0.0
|
|
|
network 172.2.1.0 0.0.0.255
|
|
|
network 3.3.3.9 0.0.0.0
|
|
|
#
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**配置CE1**
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
sysname CE1
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/0
|
|
|
ip address 10.1.1.1 255.255.255.0
|
|
|
#
|
|
|
bgp 65410 //在PE与CE之间建立EBGP对等体关系
|
|
|
peer 10.1.1.2 as-number 100
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family unicast
|
|
|
undo synchronization
|
|
|
import-route direct //引入直连路由
|
|
|
peer 10.1.1.2 enable
|
|
|
#
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**配置CE2**
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
sysname CE2
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/0
|
|
|
ip address 10.2.1.1 255.255.255.0
|
|
|
#
|
|
|
bgp 65420 //在PE与CE之间建立EBGP对等体关系
|
|
|
peer 10.2.1.2 as-number 100
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family unicast
|
|
|
undo synchronization
|
|
|
import-route direct //引入直连路由
|
|
|
peer 10.2.1.2 enable
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**配置CE3**
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
sysname CE3
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/0
|
|
|
ip address 10.3.1.1 255.255.255.0
|
|
|
#
|
|
|
bgp 65430 //在PE与CE之间建立EBGP对等体关系
|
|
|
peer 10.3.1.2 as-number 100
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family unicast
|
|
|
undo synchronization
|
|
|
import-route direct //引入直连路由
|
|
|
peer 10.3.1.2 enable
|
|
|
#
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**配置CE4**
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
sysname CE4
|
|
|
#
|
|
|
interface GE0/0/0
|
|
|
ip address 10.4.1.1 255.255.255.0
|
|
|
#
|
|
|
bgp 65440 //在PE与CE之间建立EBGP对等体关系
|
|
|
peer 10.4.1.2 as-number 100
|
|
|
#
|
|
|
ipv4-family unicast
|
|
|
undo synchronization
|
|
|
import-route direct //引入直连路由
|
|
|
peer 10.4.1.2 enable
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
**测试**
|
|
|
|
|
|
属于同一个VPN实例的路由器之间可以实现互相通信
|
|
|
|
|
|
保证PE 能从对方PE 学到路由
|
|
|
|
|
|
display ospf peer 查看ospf邻居
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
OSPF Process 1 with Router ID 1.1.1.9
|
|
|
Neighbors
|
|
|
Area 0.0.0.0 interface 172.1.1.1(GigabitEthernet0/0/2)'s neighbors
|
|
|
Router ID: 172.1.1.2 Address: 172.1.1.2
|
|
|
State: Full Mode:Nbr is Master Priority: 1
|
|
|
DR: 172.1.1.1 BDR: 172.1.1.2 MTU: 0
|
|
|
Dead timer due in 40 sec
|
|
|
Retrans timer interval: 5
|
|
|
Neighbor is up for 01:24:54
|
|
|
Authentication Sequence: [ 0 ]
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
display ip routing-table 查看ip路由表
|
|
|
|
|
|
display mpls ldp session 检查ldp邻居
|
|
|
|
|
|
display mpls lsp 验证lsp
|
|
|
|
|
|
```
|
|
|
LSP Information: BGP LSP
|
|
|
-------------------------------------------------------------------------------
|
|
|
FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name
|
|
|
10.1.1.0/24 1026/NULL -/- vpna
|
|
|
10.2.1.0/24 1027/NULL -/- vpnb
|
|
|
-------------------------------------------------------------------------------
|
|
|
LSP Information: LDP LSP
|
|
|
-------------------------------------------------------------------------------
|
|
|
FEC In/Out Label In/Out IF Vrf Name
|
|
|
2.2.2.9/32 NULL/3 -/GE0/0/2
|
|
|
2.2.2.9/32 1024/3 -/GE0/0/2
|
|
|
1.1.1.9/32 3/NULL -/-
|
|
|
3.3.3.9/32
|
|
|
3.3.3.9/32 NULL/1025 1025/1025 -/GE0/0/2 -/GE0/0/2
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
VRF叫做VPN实例表： 解决地址重叠问题
|
|
|
|
|
|
转发等价类(FEC) 是一个用在多协议标签交换(MPLS)中的术语
|
|
|
|
|
|
display bgp vpnv4 vpn-instance vpnb routing-table
|
|
|
|
|
|
display ip routing-table vpn-instance vpnb
|
