路由原理与技术第5章BG.ppt

边界网关协议边界网关协议BGP4北京邮电大学北京邮电大学网络技术研究院网络技术研究院下一代互联网技术研究中心下一代互联网技术研究中心 BGP简介简介vBGP（Border Gateway Routing Protocol，边界网关边界网关路由协议路由协议）是一种典型的外部网关路由协议。）是一种典型的外部网关路由协议。v当前互联网上使用的主要是当前互联网上使用的主要是BGP4，可以支持可以支持IPv6的的是它的扩展版本是它的扩展版本BGP4+。v一种用于一种用于AS间传递网络可达性信息的路径矢量协议。间传递网络可达性信息的路径矢量协议。v采用采用TCP作为它的传输层协议作为它的传输层协议。BGP的发展历史的发展历史v1989年年IETF提出了提出了BGP最早的版本最早的版本BGP1。v1995年出现了年出现了BGP的成熟版本的成熟版本BGP4，定义该版本定义该版本的的IETF标准是标准是RFC 1771。v2006年年1月形成了月形成了BGP4的最新标准的最新标准RFC 4271。v为了使为了使BGP支持支持IPv6，IETF对对BGP4进行了面向多进行了面向多协议的扩展，并在协议的扩展，并在2000年提出了相应的标准年提出了相应的标准RFC 2858，称为称为BGP4+。AS、IGP、EGP第一部分第一部分 BGP的工作过程的工作过程BGP的五种报文的五种报文vOPEN报文报文vKEEPALIVE报文报文vUPDATE报文报文vNOTIFICATION报文报文vROUTE-REFRESH报文报文 BGP对等体对等体v在在BGP中，两个路由器之间的相邻连接称为中，两个路由器之间的相邻连接称为对等体连接，两个路由器互为对等体。对等体连接，两个路由器互为对等体。v对于一个给定的对于一个给定的BGP路由器，如果它的对等路由器，如果它的对等体与之处在同一个体与之处在同一个AS中，那么该对等体称为中，那么该对等体称为IBGP对等体；否则，称为对等体；否则，称为EBGP对等体。对等体。BGP克服循环选路的方法克服循环选路的方法vBGP保证无循环选路保证无循环选路AS之间，依靠之间，依靠AS路径属性路径属性在在AS内部，对于通过内部，对于通过IBGP获得的路由，获得的路由，BGP只只将其转发给将其转发给EBGP对等体。对等体。v可能的后果可能的后果路由信息的部分丢失路由信息的部分丢失 IBGP全闭合网全闭合网v解决方法：解决方法：采用采用IBGP全闭合网，即在一个全闭合网，即在一个AS内部所有的内部所有的BGP路由器之间都建立路由器之间都建立IBGP对话关系。对话关系。BGP和和IGP的同步的同步选路模型选路模型路由合成、路由选择路由合成、路由选择第二部分第二部分 BGP中的策略路由中的策略路由简介简介自治系统之间的路由运行在一种自治系统之间的路由运行在一种“互不信任互不信任”的的环境之中，需要通过策略路由来进行管理和控制。环境之中，需要通过策略路由来进行管理和控制。策略路由没有明确的最优函数，相对于内部网关策略路由没有明确的最优函数，相对于内部网关协议的路由来说，策略路由是不安全的。协议的路由来说，策略路由是不安全的。包括路由合成和路由选择两个步骤。包括路由合成和路由选择两个步骤。策略路由举例策略路由举例比较比较NLRI比较本地优先比较本地优先比较比较AS-PATH比较本地的出口路由器远近比较本地的出口路由器远近比较路由器比较路由器ID第三部分第三部分 BGP的路径属性的路径属性路径属性大的分类路径属性大的分类v公认必遵：公认必遵：UPDATE报文中报文中NLRI(网络可达层信息网络可达层信息)路由必须路由必须携带的属性。所有携带的属性。所有BGP路由器都必须识别和处理该属性。路由器都必须识别和处理该属性。v公认自决：所有的公认自决：所有的BGP路由器都必须能够识别和处理该属性，路由器都必须能够识别和处理该属性，但不要求必须出现在但不要求必须出现在UPDATE报文报文NLRI的路径属性字段中。的路径属性字段中。v可选过渡：不要求所有可选过渡：不要求所有BGP路由器必须能够识别该属性。如路由器必须能够识别该属性。如果不能识别，果不能识别，BGP路由器应该接受该属性，并传递给其他路由器应该接受该属性，并传递给其他BGP对等体。对等体。v可选非过渡：不要求所有可选非过渡：不要求所有BGP路由器必须能够识别该属性。路由器必须能够识别该属性。如果不能识别，如果不能识别，BGP路由器应忽略该属性，不再传递给其他路由器应忽略该属性，不再传递给其他BGP对等体。对等体。路径属性的构成路径属性的构成由一列由一列三元组组三元组组成成源属性源属性v公认必遵属性公认必遵属性 v表示表示BGP路由信息的来源，由产生该路由路由信息的来源，由产生该路由的的AS指定指定v可以分为三种情况：可以分为三种情况：IGP、EGP和静态路由和静态路由 AS路径属性路径属性v公认必遵属性公认必遵属性v由由BGP路由所经过的路由所经过的AS号组成号组成v可以实现无循环的选路可以实现无循环的选路 其他属性其他属性v下个中继属性下个中继属性公认必遵属性公认必遵属性 指明指明BGP路由的下一跳路由的下一跳vMED属性属性 可选非过渡属性可选非过渡属性类似于内部网关协议中的度量值类似于内部网关协议中的度量值 在在AS之间进行传递，通常路由器只比较来自于同之间进行传递，通常路由器只比较来自于同一一AS的的EBGP对等体的路由的对等体的路由的MED属性值属性值其他属性（续）其他属性（续）v本地优先属性本地优先属性 公认自决属性公认自决属性 属性值由本地指定，而不是由邻居对等体指定属性值由本地指定，而不是由邻居对等体指定在在IBGP对等体间传递，不会传送到对等体间传递，不会传送到EBGP对等体对等体中中v原子聚合属性原子聚合属性 公认自决属性公认自决属性 携带原子聚合属性的路由一般都是聚合路由携带原子聚合属性的路由一般都是聚合路由其他属性（续）其他属性（续）v聚合者属性聚合者属性v共同体属性共同体属性 v始发者始发者ID属性属性 v群列表属性群列表属性 第四部分第四部分自治系统联盟和路由反射器自治系统联盟和路由反射器自治系统联盟自治系统联盟连接：10（N*(N-1)/2）降到5路由反射器路由反射器 路由反射器与路由反射器与AS联盟比较联盟比较v路由反射器工作原理简单，只需要在路由反射器上路由反射器工作原理简单，只需要在路由反射器上进行设置，使之具有路由反射功能，所有其它的路进行设置，使之具有路由反射功能，所有其它的路由器则象往常一样运行，路由反射器的概念对于不由器则象往常一样运行，路由反射器的概念对于不执行路由反射器功能的路由器来说是透明的。执行路由反射器功能的路由器来说是透明的。vAS联盟的原理也比较简单，但它与路由反射器比较联盟的原理也比较简单，但它与路由反射器比较主要的缺陷是：从非联盟向联盟方案的过渡要求路主要的缺陷是：从非联盟向联盟方案的过渡要求路由器基本上重新配置、逻辑拓扑要发生改变。由器基本上重新配置、逻辑拓扑要发生改变。第五部分第五部分 BGP4+简简 介介v在在BGP4中引入了新的路径属性，使之在支持中引入了新的路径属性，使之在支持IPv4的同时，也可以支持的同时，也可以支持IPv6等协议，所以称之为等协议，所以称之为BGP4+。v多协议可达属性（多协议可达属性（MP_REACH_NLRI）和多协议不可和多协议不可达属性（达属性（MP_UNREACH_NLRI）。这两种新路径属性。这两种新路径属性具有高度可扩展性，可以携带多种网络层协议的具有高度可扩展性，可以携带多种网络层协议的路由信息。路由信息。多协议可达属性多协议可达属性v地址类型：用以标识路由信息属于何种网络层，具地址类型：用以标识路由信息属于何种网络层，具体类型在体类型在RFC1700中定义，例如：中定义，例如：IPv6、IPX、IPv4 VPN等；等；v后地址类型：可用路由的其它信息，例如单播，组后地址类型：可用路由的其它信息，例如单播，组播等；播等；v下个中继信息：可用路由的下个中继地址信息；下个中继信息：可用路由的下个中继地址信息；vNLRI：网络层可达信息，由一列网络层可达信息，由一列二二元组组成。元组组成。多协议不可达属性多协议不可达属性v地址类型：用以标识撤销路由信息属于何种网络地址类型：用以标识撤销路由信息属于何种网络层，具体类型在层，具体类型在RFC1700中定义，例如：中定义，例如：IPv6、IPX、IPv4 VPN等；等；v后地址类型：不可用路由的其它信息，例如单播，后地址类型：不可用路由的其它信息，例如单播，组播等；组播等；v撤销路由信息：由一列撤销路由信息：由一列二元组组成。二元组组成。BGP4+工作机制工作机制v使用权能通告协商多协议处理能力使用权能通告协商多协议处理能力v正确处理下个中继属性正确处理下个中继属性v多协议（不）可达属性的出错处理多协议（不）可达属性的出错处理BGP4+传递传递IPv6路由信息路由信息第六部分第六部分 BGP路由收敛问题路由收敛问题主要研究内容主要研究内容v收敛性收敛性vAS间策略冲突导致路由发散间策略冲突导致路由发散vBGP自身机制不完善导致的路由震荡自身机制不完善导致的路由震荡v收敛时间收敛时间缩短单个传播时间来加快收敛缩短单个传播时间来加快收敛减少路由的中间传播次数以加快全网收敛减少路由的中间传播次数以加快全网收敛路由策略冲突路由策略冲突初始：初始：AS1(1 0)，AS2(2 1 0)，AS3(3 0),AS4(4 3 0)无冲突情况无冲突情况BGP总结总结v边界网关协议边界网关协议v基于路径向量基于路径向量vBGP克服循环选路的方法克服循环选路的方法v路径属性、路由过滤及属性控制路径属性、路由过滤及属性控制v减少减少IBGP连接的方法连接的方法v针对针对IPv6的扩展的扩展vBGP路由收敛问题路由收敛问题