华为BGP路由理论知识详解(二)
首页 > HuaWei > 路由配置   作者:浙江思唯网络  2016年1月19日 12:11 星期二  字号:   评论:0 条
时间:2016-1-19 12:11   评论:0 条 

5IGP引入BGP路由

当一个AS需要引入其他AS的路由时AS边缘路由器会在IGP路由表中引入BGP的路由。为了避免大量BGP路由对AS内设备造成影响,当IGP引入BGP路由时,可以使用路由策略,进行路由过滤和路由属性设置。

 

6BGP认证

BGP使用认证和通用TTL安全保护机制GTSMGeneralized TTL Security Mechanism)两个方法保证BGP对等体间的交互安全。

BGP认证分为MD5认证和Keychain认证,对BGP对等体关系进行认证是提高安全性的有效手段。MD5认证只能为TCP连接设置认证密码,而Keychain认证除了可以为TCP连接设置认证密码外,还可以对BGP协议报文进行认证。

 

7BGP GTSM

BGP GTSM检测IP报文头中的TTLtime-to-live)值是否在一个预先设置好的特定范围内,并对不符合TTL值范围的报文进行允许通过或丢弃的操作,从而实现了保护IP层以上业务,增强系统安全性的目的。

例如将IBGP对等体的报文的TTL的范围设为254255。当攻击者模拟合法的BGP协议报文,对设备不断的发送报文进行攻击时,TTL值必然小于254。如果没有使能BGP GTSM功能,设备收到这些报文后,发现是发送给本机的报文,会直接上送控制层面处理。这时将会因为控制层面处理大量攻击报文,导致设备CPU占用率高,系统异常繁忙。

如果使能BGP GTSM功能,系统会对所有BGP报文的TTL值进行检查,丢弃TTL值小于254的攻击报文,从而避免了因网络攻击报文导致CPU占用率高的问题。

 

8BGP的路由优选规则

BGP路由表中,到达同一目的地可能存在多条路由。此时BGP会选择其中一条路由作为最佳路由,并只把此路由发送给其对等体。BGP为了选出最佳路由,会根据BGP的路由优选规则依次比较这些路由的BGP属性。

路由属性是对路由的特定描述,所有的BGP路由属性都可以分为以下4类,常见BGP属性类型如下表1所示:

BGP常见属性类型

属性名

类型

Origin(源)属性

公认必须遵循

AS_Path(路径)属性

公认必须遵循

Next_Hop属性

公认必须遵循

Local_Pref属性

公认任意

MED(多出口区分)属性

可选非过渡

Community(团体)属性

可选过渡

Originator_ID属性

可选非过渡

Cluster_List属性

可选非过渡

 

1、公认必须遵循(Well-known mandatory):

所有BGP设备都可以识别此类属性,且必须存在于Update报文中。如果缺少这类属性,路由信息就会出错。

2、公认任意(Well-known discretionary):

所有BGP设备都可以识别此类属性,但不要求必须存在于Update报文中,即就算缺少这类属性,路由信息也不会出错。

3、可选过渡(Optional transitive):

BGP设备可以不识别此类属性,如果BGP设备不识别此类属性,但它仍然会接收这类属性,并通告给其他对等体。

4、可选非过渡(Optional non-transitive):

BGP设备可以不识别此类属性,如果BGP设备不识别此类属性,则会被忽略该属性,且不会通告给其他对等体。

 

下面介绍几种常用的BGP路由属性:

1Origin属性

Origin属性用来定义路径信息的来源,标记一条路由是怎么成为BGP路由的。它有以下3种类型:

IGP

具有最高的优先级。通过network命令注入到BGP路由表的路由,其Origin属性为IGP

EGP

优先级次之。通过EGP得到的路由信息,其Origin属性为EGP

Incomplete

优先级最低。通过其他方式学习到的路由信息。比如BGP通过import-route命令引入的路由,其Origin属性为Incomplete

 

2AS_Path属性

AS_Path属性按矢量顺序记录了某条路由从本地到目的地址所要经过的所有AS编号。在接收路由时,设备如果发现AS_Path列表中有本AS号,则不接收该路由,从而避免了AS间的路由环路。

BGP Speaker传播自身引入的路由时:

BGP Speaker将这条路由通告到EBGP对等体时,便会在Update报文中创建一个携带本地AS号的AS_Path列表。

BGP Speaker将这条路由通告给IBGP对等体时,便会在Update报文中创建一个空的AS_Path列表。

 

BGP Speaker传播从其他BGP SpeakerUpdate报文中学习到的路由时:

BGP Speaker将这条路由通告给EBGP对等体时,便会把本地AS编号添加在AS_Path列表的最前面(最左面)。收到此路由的BGP设备根据AS_Path属性就可以知道去目的地址所要经过的AS。离本地AS最近的相邻AS号排在前面,其他AS号按顺序依次排列。

BGP Speaker将这条路由通告给IBGP对等体时,不会改变这条路由相关的AS_Path属性。

 

3Next_Hop属性

Next_Hop属性记录了路由的下一跳信息。BGP的下一跳属性和IGP的有所不同,不一定就是邻居设备的IP地址。通常情况下,Next_Hop属性遵循下面的规则:

BGP Speaker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。

BGP Speaker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。

BGP Speaker在向IBGP对等体发布从EBGP对等体学来的路由时,并不改变该路由信息的下一跳属性。

 

4Local_Pref属性

Local_Pref属性表明路由器的BGP优先级,用于判断流量离开AS时的最佳路由。当BGP的设备通过不同的IBGP对等体得到目的地址相同但下一跳不同的多条路由时,将优先选择Local_Pref属性值较高的路由。

Local_Pref属性仅在IBGP对等体之间有效,不通告给其他ASLocal_Pref属性可以手动配置,如果路由没有配置Local_Pref属性,BGP选路时将该路由的Local_Pref值按缺省值100来处理。

 

5MED属性

MEDMulti-Exit Discriminator,多出口区分)属性用于判断流量进入AS时的最佳路由,当一个运行BGP的设备通过不同的EBGP对等体得到目的地址相同但下一跳不同的多条路由时,在其它条件相同的情况下,将优先选择MED值较小者作为最佳路由。

MED属性仅在相邻两个AS之间传递,收到此属性的AS一方不会再将其通告给任何其他第三方ASMED属性可以手动配置,如果路由没有配置MED属性,BGP选路时将该路由的MED值按缺省值0来处理。

 

6、团体属性

团体属性(Community)用于标识具有相同特征的BGP路由,使路由策略的应用更加灵活,同时降低了维护管理的难度。

团体属性分为自定义团体属性和公认团体属性。公认团体属性如下表2所示。

公认团体属性

团体属性名称

团体属性号

说明

Internet

00x00000000

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。

No_Advertise

42949670420xFFFFFF02

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。

No_Export

42949670410xFFFFFF01

设备收到具有此属性的路由后,将不向AS外发送该路由。

No_Export_Subconfed

42949670430xFFFFFF03

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。

 

7Originator_ID属性和Cluster_List属性

Originator_ID属性和Cluster_List属性用于解决路由反射器场景中的环路问题,详细描述请参见后面路由反射器。

 

9BGP选择路由的策略

当到达同一目的地存在多条路由时,BGP依次对比下列属性来选择路由:

1、优选协议首选值(PrefVal)最高的路由。

协议首选值(PrefVal)是华为设备的特有属性,该属性仅在本地有效。

2、优选本地优先级(Local_Pref)最高的路由。

如果路由没有本地优先级,BGP选路时将该路由按缺省的本地优先级100来处理。

3、依次优选手动聚合路由、自动聚合路由、network命令引入的路由、import-route命令引入的路由、从对等体学习的路由。

4、优选AS路径(AS_Path)最短的路由。

5、依次优选Origin类型为IGPEGPIncomplete的路由。

6、对于来自同一AS的路由,优选MED值最低的路由。

7、依次优选EBGP路由、IBGP路由、LocalCross路由、RemoteCross路由。

PE上某个VPN实例的VPNv4路由的ERT匹配其他VPN实例的IRT后复制到该VPN实例,称为LocalCross;从远端PE学习到的VPNv4路由的ERT匹配某个VPN实例的IRT后复制到该VPN实例,称为RemoteCross

8、优选到BGP下一跳IGP度量值(metric)最小的路由。

IGP中,对到达同一目的地址的不同路由,IGP根据本身的路由算法计算路由的度量值。

执行bestroute igp-metric-ignore命令后,BGP选路时忽略IGP Metric的比较。

9、优选Cluster_List最短的路由。

缺省情况下,BGP在选择最优路由时Cluster-List优先于Router ID。配置bestroute routerid-prior-clusterlist命令后,BGP在选择最优路由时Router ID优先于Cluster-List

10、优选Router ID最小的设备发布的路由。

如果路由携带Originator_ID属性,选路过程中将比较Originator_ID的大小(不再比较Router ID),并优选Originator_ID最小的路由。

11、优选从具有最小IP Address的对等体学来的路由。


10
、BGP负载分担

当到达同一目的地址存在多条等价路由时,可以通过BGP等价负载分担实现均衡流量的目的。形成BGP等价负载分担的条件是“BGP选择路由的策略”的18条规则中需要比较的属性完全相同。


11
、BGP路由聚合

在大规模的网络中,BGP路由表十分庞大,给设备造成了很大的负担,同时使发生路由振荡的几率也大大增加,影响网络的稳定性。

路由聚合是将多条路由合并的机制,它通过只向对等体发送聚合后的路由而不发送所有的具体路由的方法,减小路由表的规模。并且被聚合的路由如果发生路由振荡,也不再对网络造成影响,从而提高了网络的稳定性。

BGPIPv4网络中支持自动聚合和手动聚合两种方式,而IPv6网络中仅支持手动聚合方式:

1、自动聚合:

BGP引入的路由进行聚合。配置自动聚合后,BGP将按照自然网段聚合路由(例如非自然网段A类地址10.1.1.1/2410.2.1.1/24将聚合为自然网段A类地址10.0.0.0/8),并且BGP向对等体只发送聚合后的路由。

2、手动聚合:

BGP本地路由表中存在的路由进行聚合。手动聚合可以控制聚合路由的属性,以及决定是否发布具体路由。

为了避免路由聚合可能引起的路由环路,BGP设计了AS_Set属性。

AS_Set属性是一种无序的AS_Path属性,标明聚合路由所经过的AS号。当聚合路由重新进入AS_Set属性中列出的任何一个AS时,BGP将会检测到自己的AS号在聚合路由的AS_Set属性中,于是会丢弃该聚合路由,从而避免了路由环路的形成。

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