一、BGP路由反射器

为保证IBGP对等体之间的连通性，需要在IBGP对等体之间建立全连接关系。假设在一个AS内部有n台设备，那么建立的IBGP连接数就为n(n-1)/2。

当设备数目很多时，设备配置将十分复杂，而且配置后网络资源和CPU资源的消耗都很大。在IBGP对等体间使用路由反射器可以解决以上问题。

1、BGP路由反射器角色

图1 路由反射器示意图

如上图1，在一个AS内部关于路由反射器有以下几种角色：

路由反射器RR（Route Reflector）：允许把从IBGP对等体学到的路由反射到其他IBGP对等体的BGP设备，类似OSPF网络中的DR。

1、客户机（Client）：

与RR形成反射邻居关系的IBGP设备。在AS内部客户机只需要与RR直连。

2、非客户机（Non-Client）：

既不是RR也不是客户机的IBGP设备。在AS内部非客户机与RR之间，以及所有的非客户机之间仍然必须建立全连接关系。

3、始发者（Originator）：

在AS内部始发路由的设备。Originator_ID属性用于防止集群内产生路由环路。

4、集群（Cluster）：

路由反射器及其客户机的集合。Cluster_List属性用于防止集群间产生路由环路。

2、BGP路由反射器原理

同一集群内的客户机只需要与该集群的RR直接交换路由信息，因此客户机只需要与RR之间建立IBGP连接，不需要与其他客户机建立IBGP连接，从而减少了IBGP连接数量。

如上图1所示，在AS65000内一台设备作为RR，三台设备作为客户机，形成Cluster1。此时AS65000中IBGP的连接数从配置RR前的10条减少到4条，不仅简化了设备的配置，也减轻了网络和CPU的负担。

RR突破了“从IBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备只发布给它的EBGP对等体。”的限制，并采用独有的Cluster_List属性和Originator_ID属性防止路由环路。

RR向IBGP邻居发布路由规则如下：

1、从非客户机学到的路由，发布给所有客户机。

2、从客户机学到的路由，发布给所有非客户机和客户机（发起此路由的客户机除外）。

3、从EBGP对等体学到的路由，发布给所有的非客户机和客户机。

3、BGP Cluster_List属性

路由反射器和它的客户机组成一个集群（Cluster），使用AS内唯一的Cluster ID作为标识。为了防止集群间产生路由环路，路由反射器使用Cluster_List属性，记录路由经过的所有集群的Cluster ID。

当一条路由第一次被RR反射的时候，RR会把本地Cluster ID添加到Cluster List的前面。如果没有Cluster_List属性，RR就创建一个。

当RR接收到一条更新路由时，RR会检查Cluster List。如果Cluster List中已经有本地Cluster ID，丢弃该路由；如果没有本地Cluster ID，将其加入Cluster List，然后反射该更新路由。

4、BGP Originator_ID属性

Originator ID由RR产生，使用的Router ID的值标识路由的始发者，用于防止集群内产生路由环路。

当一条路由第一次被RR反射的时候，RR将Originator_ID属性加入这条路由，标识这条路由的发起设备。如果一条路由中已经存在了Originator_ID属性，则RR将不会创建新的Originator_ID属性。

当设备接收到这条路由的时候，将比较收到的Originator ID和本地的Router ID，如果两个ID相同，则不接收此路由。

5、BGP备份路由反射器

为增加网络的可靠性，防止单点故障对网络造成影响，有时需要在一个集群中配置一个以上的RR。

由于RR打破了从IBGP对等体收到的路由不能传递给其他IBGP对等体的限制，所以同一集群内的RR之间中可能存在环路。这时，该集群中的所有RR必须使用相同的Cluster ID，以避免RR之间的路由环路。

图2 备份路由反射器

如上图2，路由反射器RR1和RR2在同一个集群内，配置了相同的Cluster ID。

1、当客户机Client1从EBGP对等体接收到一条更新路由，它将通过IBGP向RR1和RR2通告这条路由。

2、RR1和RR2在接收到该更新路由后，将本地Cluster ID添加到Cluster List前面，然后向其他的客户机（Client2、Client3）反射，同时相互反射。

3、RR1和RR2在接收到该反射路由后，检查Cluster List，发现自己的Cluster ID已经包含在Cluster List中。于是RR1和RR2丢弃该更新路由，从而避免了路由环路。

6、BGP多集群路由反射器

一个AS中可以存在多个集群，各个集群的RR之间建立IBGP对等体。当RR所处的网络层不同时，可以将较低网络层次的RR配成客户机，形成分级RR。当RR所处的网络层相同时，可以将不同集群的RR全连接，形成同级RR。

7、BGP分级路由反射器

图3 分级路由反射器  

在实际的RR部署中，常用的是分级RR的场景。如上图3，ISP为AS100提供Internet路由。AS100内部分为两个集群，其中Cluster1内的四台设备是核心路由器，采用备份RR的形式保证可靠性。

8、BGP同级路由反射器

图4 同级路由反射器

如上图4，一个骨干网被分成多个集群。各集群的RR互为非客户机关系，并建立全连接。此时虽然每个客户机只与所在集群的RR建立IBGP连接，但所有RR和客户机都能收到全部路由信息。

二、BGP联盟

解决AS内部的IBGP网络连接激增问题，除了使用路由反射器之外，还可以使用联盟（Confederation）。

联盟将一个AS划分为若干个子AS。每个子AS内部建立IBGP全连接关系，子AS之间建立联盟EBGP连接关系，但联盟外部AS仍认为联盟是一个AS。

配置联盟后，原AS号将作为每个路由器的联盟ID。

这样有两个好处：一是可以保留原有的IBGP属性，包括Local Preference属性、MED属性和NEXT_HOP属性等；二是联盟相关的属性在传出联盟时会自动被删除，即管理员无需在联盟的出口处配置过滤子AS号等信息的操作。

图1 联盟示意图

如上图1所示，AS100使用联盟后被划分为3个子AS：AS65001、AS65002和AS65003，使用AS100作为联盟ID。此时IBGP的连接数量从10条减少到4条，不仅简化了设备的配置，也减轻了网络和CPU的负担。而AS100外的BGP设备因为仅知道AS100的存在，并不知道AS100内部的联盟关系，所以不会增加CPU的负担。

BGP路由反射器和BGP联盟的比较

下表1从配置、设备连接和应用方面对比了路由反射器和联盟。