龙华做棋牌网站建设哪家便宜,网页设计与网站开发项目,有名的平面设计公司,国外公司建站系统边界网关协议#xff08;BGP#xff09;是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议#xff0c;也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。 BGP 构建在 EGP 的经验之上。 BGP 系统的主要功能是和其他的 BGP 系…边界网关协议BGP是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。 BGP 构建在 EGP 的经验之上。 BGP 系统的主要功能是和其他的 BGP 系统交换网络可达信息。网络可达信息包括列出的自治系统AS的信息。这些信息有效地构造了 AS 互联的拓扑图并由此清除了路由环路同时在 AS 级别上可实施策略决策。 中文名边界网关协议外文名Border Gateway Protocol类型外部网关协议EGP简称BGP协议 释义
BGP/BGP4Border Gateway Protocol边界网关协议
BGP-4 提供了一套新的机制以支持无类域间路由。这些机制包括支持网络前缀的通告、取消 BGP 网络中 “ 类 ” 的概念。 BGP-4 也引入机制支持路由聚合包括 AS 路径的集合。这些改变为提议的超网方案提供了支持。BGP-4 采用了路由向量路由协议在配置BGP时每一个自治系统的管理员要选择至少一个路由器作为该自治系统的“BGP发言人”。
1989年发布了主要的外部网关协议边界路由协议BGP新版本BGP-4 是在1995年发布的。
BGP路由选择协议执行中使用4种分组打开分组open、更新分组update、存活分组keepalive、通告分组notification。
简介
BGP的结构和功能
BGP用于在不同的自治系统AS之间交换路由信息。当两个AS需要交换路由信息时每个AS都必须指定一个运行BGP的节点来代表AS与其他的AS交换路由信息。这个节点可以是一个主机。但通常是路由器来执行BGP。两个AS中利用BGP交换信息的路由器也被称为边界网关Border Gateway或边界路由器Border Router。
由于可能与不同的AS相连在一个AS内部可能存在多个运行BGP的边界路由器。同一个自治系统(AS)中的两个或多个对等实体之间运行的BGP 被称为 IBGPInternal/Interior BGP。归属不同的AS的对等实体之间运行的BGP称为EBGP External/Exterior BGP。在AS边界上与其他AS交换信息的路由器被称作边界路由器(border/edge router)。在互联网操作系统Cisco IOS中IBGP通告的路由的距离为200优先级比EBGP和任何内部网关协议IGP通告的路由都低。其他的路由器实现中优先级顺序也是EBGP高于IGP而IGP又高于IBGP。
BGP属于外部网关路由协议可以实现自治系统间无环路的域间路由。BGP是沟通Internet广域网的主用路由协议例如不同省份、不同国家之间的路由大多要依靠BGP协议。BGP可分为IBGPInternal BGP和EBGPExternal BGP。BGP的邻居关系或称通信对端/对等实体是通过人工配置实现的对等实体之间通过TCP端口179)会话交互数据。BGP路由器会周期地发送19字节的保持存活keep-alive消息来维护连接默认周期为30秒。在路由协议中只有BGP使用TCP作为传输层协议。
IETF先后为BGP制定了多个建议分别为
RFC 4271当前正使用的BGP协议版本称之为BGP4。
RFC 1654BGP4协议的第一个规范。
RFC 1105、RFC 1163、RFC 1267、RFC1771BGP4之前的BGP版本。
特点
BGP属于外部或域间路由协议。BGP的主要目标是为处于不同AS中的路由器之间进行路由信息通信提供保障。BGP既不是纯粹的矢量距离协议也不是纯粹的链路状态协议通常被称为通路向量路由协议。这是因为BGP在发布到一个目的网络的可达性的同时包含了在IP分组到达目的网络过程中所必须经过的AS的列表。通路向量信息时十分有用的因为只要简单地查找一下BGP路由更新的AS编号就能有效地避免环路的出现。BGP对网络拓扑结构没有限制其特点包括
1实现自治系统间通信传播网络的可达信息。BGP 是一个外部网关协议允许一个AS与另一个AS进行通信。BGP允许一个AS向其他AS通告其内部的网络的可达性信息或者是通过该AS可达的其他网络的路由信息。同时AS也能够从另一个AS中了解这些信息。与距离向量选路协议类似BGP为每个目的网络提供的是下一跳next-hop结点的信息。
2多个BGP路由器之间的协调。如果在一个自治系统内部有多个路由器分别使用BGP与其他自治系统中对等路由器进行通信BGP可以协调者一系列路由器使这些路由器保持路由信息的一致性。
3BGP支持基于策略的选路policy-base routing。一般的距离向量选路协议确切通告本地选路中的路由。而BGP则可以实现由本地管理员选择的策略。BGP路由器可以为域内和域间的网络可达性配置不同的策略。
4可靠的传输。BGP路由信息的传输采用了可靠地TCP协议。
5路径信息。在BGP通告目的网络的可达性信息时处理指定目的网络的下一跳信息之外通告中还包括了通路向量path vector即去往该目的网络时需要经过的AS的列表使接受者能够了解去往目的网络的通路信息。
6增量更新。BGP不需要再所有路由更新报文中传送完整的路由数据库信息只需要在启动时交换一次完整信息。后续的路由更新报文只通告网络的变化信息。这种网络变化的信息称为增量delta。
7BGP支持无类型编制CIDR及VLSM方式。通告的所有网络都以网络前缀加子网掩码的方式表示。
8路由聚集。BGP允许发送方把路由信息聚集在一起用一个条目来表示多个相关的目的网络以节约网络带宽。
9BGP还允许接收方对报文进行鉴别和认证以验证发送方的身份。
BGP消息类型及状态转换
BGP使用如下四种消息类型
Open消息
Open消息是TCP连接建立后发送的第一个消息用于建立BGP对等体之间的连接关系。
Keepalive消息
BGP会周期性地向对等体发出Keepalive消息用来保持连接的有效性。
Update消息
Update消息用于在对等体之间交换路由信息。它既可以发布可达路由信息也可以撤销不可达路由信息。
Notification消息
当BGP检测到错误状态时就向对等体发出Notification消息之后BGP连接会立即中断。
BGP邻居建立中的状态和过程如下
空闲Idle
为初始状态当协议激活后开始初始化复位计时器并发起第一个TCP连接并开始倾听远程对等体所发起的连接同时转向Connect状态。。
连接Connect
开始TCP连接并等待TCP连接成功的消息。如果TCP连接成功则进入OpenSent状态如果TCP连接失败进入Active状态。
行动Active
BGP总是试图建立TCP连接若连接计时器超时则退回到Connect状态TCP连接成功就转为Open sent状态。
OPEN发送Open sent
TCP连接已建立自己已发送第一个OPEN报文等待接收对方的Open报文并对报文进行检查若发现错误则发送Notification消息报文并退回到Idle状态。若检查无误则发送Keepalive消息报文Keepalive计时器开始计时并转为Open confirm状态。
OPEN证实Open confirm
BGP等待Keepalive报文同时复位保持计时器。如果收到了Keepalive报文就转为Established状态邻居关系协商完成。如果系统收到一条更新或Keepalive消息它将重新启动保持计时器如果收到Notification消息BGP就退回到空闲状态。
已建立Established
即建立了邻居对等体关系路由器将和邻居交换Update报文同时复位保持计时器。
BGP路由通告原则
BGP在进行路由通告的时候需要遵循以下原则
多条路径时BGP Speaker只选最优的给自己使用负载均衡和FRR除外。
BGP Speaker只把自己使用的路由最优路由通告给相邻体。
BGP Speaker从EBGP获得的路由会向自己所有BGP相邻体通告包括EBGP和IBGP。
BGP Speaker从IBGP获得的路由不向自己的IBGP相邻体通告反射器除外。
BGP Speaker从IBGP获得的路由是否通告给自己的EBGP相邻体要根据IGP和BGP同步的情况来决定。
当收到对端的refresh报文并且本端邻居支持refresh能力BGP Speaker将把自己所 有BGP路由通告给对等体。
GR过程中主备倒换方在GR结束时BGP Speaker会把自己所有BGP路由通告给对等体。
BGP属性
路由器发送关于目标网络的BGP更新消息更新的度量值被称为路径属性。属性可以是公认的或可选的、强制的或自由决定的、传递的或非传递的。属性也可以是部分的。并非组织的和有组合的都是合法的路径属性分为4类公认必遵、公认自决、可选过渡、可选非过渡。
公认属性
是公认所有BGP实现都必须识别的属性这些属性被传递给BGP邻居。
公认强制属性必须出现在路由描述中公认自由决定属性可以不出现在路由描述中。
可选属性
非公认属性被称为可选的可选属性可以是传递的或非传递的。
可选属性不要求所有的BGP实现都支持。
对于不支持的可选传递属性路由器将其原封不动的传递给其他BGP路由器在这种情况下属性被标记为部分的。
对于可选非传递属性路由器必须将其删除而不将其传递给其他BGP路由器。
1公认必遵Well-Known Mandatory
ORIGIN起源这个属性说明了源路由是怎样放到BGP表中的。有三个可能的源IGP,EGP,以及INCOMPLETE.路由器在多个路由选择的处理中使用这个信息。路由器选择具有最低ORIGIN类型的路径。
AS_PATHAS路径指出包含在UPDATE报文中的路由信息所经过的自治系统的序列。
Next_HOP(下一跳)声明路由器所获得的BGP路由的下一跳对EBGP会话来说下一跳就是通告该路由的邻居路由器的源地址。
2公认自决Well-Known Discretionary
LOCAL_PREF(本地优先级)本地优先级属性是用于告诉自治系统内的路由器在有多条路径的时候怎样离开自治系统。本地优先级越高路由优先级越高。
ATOMIC_AGGREGATE(原子聚合)原子聚合属性指出已被丢失了的信息。
3可选过渡Optional Transitive
AGGREGATOR(聚合者)此属性标明了实施路由聚合的BGP路由器ID和聚合路由的路由器的AS号。
COMMUNITY(团体)此属性指共享一个公共属性的一组路由器。
4可选非过渡Optional Nontransitive
MED(多出口区分)该属性通知AS以外的路由器采用哪一条路径到达AS,它也被认为是路由的外部度量低MED值表示高的优先级。
ORIGINATOR_ID(起源ID)路由反射器会附加到这个属性上它携带本AS路由器的路由器ID用以防止环路。
CLUSTER_LIST(簇列表)此属性显示了采用的反射路径。
协议结构
Marker 16 bytes Length 2 bytes Type 1 byte
Marker – 信息包含信息接收端可预测值。
Length – 包含协议头的信息长度。
Type –信息类型。信息可能是Open、Update、Notification、Keepalive。
打开Open分组用来与相邻的另一个BGP发言人建立联系
更新Update分组用来发送某一路由的信息以及列出多条要撤销的路由
保活Keepalive分组用来确认打开分组和周期性地证实邻站关系
通知Notification分组用来发送检测到的差错
在传输协议连接建立之后各端发送的第一个信息是 OPEN 信息。如果 OPEN 信息可以接收会返回发送确认 OPEN 信息的 KEEPALIVE 信息。一旦 OPEN 信息获得确认UPDATE、KEEPALIVE 和 NOTIFICATION 信息进行相互交换。
报文结构
BGP的报文分成报文与报文数据两部分其中BGP报文数据根据不同的报文类型有所不同报文头由以下3个字段构成 1标记Marker字段。标记字段由16个字节构成。标记字段的值是一个通信双方对等路由器 都可认可的字节串双方都统一使用改制来标识一个合法的BGP报文的开始。通常标记字段用于承载鉴别信息。对于通信双方在任何情况下标记的值都必须保持一致。标记字段用于报文接收的同步。由于BGP报文用过TCP来简化而TCP 协议是一个无结构的流stream传输协议。在TCP协议上部位高层提供数据流的结构识别因此也无法为BGP标识两个报文之间的边界。由于传输协议不指定报文边界因此为了确保发送方和接收方的报文边界准确保持同步BGO要求在每个报文的开头放置了一个双方已知的序列接收方通过该序列来检验报文头的正确性。 2报文长度16比特制定了以字节为单位计算的报文总长度。最小的报文为19i节最大允许报文长度为4096字节。 3报文类型1字节指出报文所属的类型。
报文类型
BGP的路由更新消息一BGP报文形式在路由器间交换BGP为了实现其功能定义了4种报文类型。 1打开OPEN报文
当两个BGP对等路由器之间建立以一个TCP连接以后就分别发送一个打开报文声明各自的自治系统号并确定其他操作参数。
路由器接受到来自对等路由器的OPEN 报文时BGP将发送一个KEEPALIVE报文。在路由器之间交换选路信息之前通信双方都必须发送一个OPEN报文并接受一个KEEPALIVE报文。KEEPALIVE报文可以用作对OPEN报文的确认。
2更新UPDATE报文
对等的BGP路由器之间创建了TCP连接并成功接收到对OPEN报文的KEEPALIVE确定报文对等路由器之间就可以使用路由更新消息报文来通告网络的可达性信息。通告的的内容可以是新的可达的目的网络也可以是通告撤销原来的某些目的网络的可达性。
3保持激活KEEPALIVE报文
保持激活报文用于在两个BGP对等路由器之间定期测试网络连接性并证实对等路由器的正常工作。由于TCP协议本身没有提供自动的连接状态的通知机制对等路由器之间定制交换KEEPALIVE报文可以使BGP实体能够检测TCP连接是否工作正常。保持激活报文仅包含标准的BGP报文头类型4报文长度为19字节。
4通知NOTIFICATION报文
BGP在发现错误时或需要进行控制时可以利用通知报文来通知对等路由器。一旦通知报文路由器检测来检查到了出现的错误BGP就会向对等路由器发送一个通知报文然后关闭TCP连接终止通信。
BGP MCE
MCE概述
MCE 功能是Multi-CE 的简称具有MCE 功能的网络设备可以在BGP/MPLS VPN 组网应用中承担多个VPN 实例的CE 功能减少用户网络设备的投入。
工作原理
BGP/MPLS VPN以隧道的方式解决了在公网中传送私网数据的问题但传统的BGP/MPLS VPN架构要求每个VPN实例单独使用一个CE与PE相连如图所示
随着用户业务的不断细化和安全需求的提高很多情况下一个私有网络内的用户需要划分成多个VPN不同VPN 用户间的业务需要完全隔离。此时为每个VPN 单独配置一台CE 将加大用户的设备开支和维护成本而多个VPN 共用一台CE使用同一个路由表项又无法保证数据的安全性。使用MCE 功能可以有效解决多VPN 网络带来的用户数据安全与网络成本之间的矛盾它使用CE 设备本身的VLAN 接口编号与网络内的VPN 进行绑定并为每个VPN 创建和维护独立的路由转发表Multi-VRF。这样不但能够隔离私网内不同VPN 的报文转发路径而且通过与PE 间的配合也能够将每个VPN 的路由正确发布至对端PE保证VPN报文在公网内的传输。
下面举例介绍MCE对多个VPN的路由表项进行维护并与PE交互VPN路由的过程 如右图所示左侧私网内有两个VPN站点VPN1 和VPN2分别通过MCE设备接入MPLS骨干网其中VPN1 和VPN2 的用户需要分别与远端VPN1用户和VPN2 用户建立VPN隧道。通过配置MCE 功能可以在MCE 设备上为VPN1 和VPN2 创建各自的路由转发表并使用VLAN 2 接口与VPN1 进行绑定、VLAN 3 与VPN2 进行绑定。在接收路由信息时MCE 设备根据接收接口的编号即可判断该路由信息的来源并将其维护到对应VPN 的路由转发表中。同时在PE1 上也需要将连接MCE 的接口与VPN 进行绑定绑定的方式与MCE 设备一致。MCE与PE1 之间通过Trunk 链路连接并允许VLAN 2 和VLAN 3 的报文携带VLAN Tag 传输从而使PE1 在接收时可以根据报文所属VLAN 判别该报文属于哪一个VPN将报文在指定的隧道内传输。
MCE 设备是如何将多个VPN 实例的私网路由信息准确传播到PE 设备这包括两部分MCE与VPN站点的路由信息交换MCE与PE之间的路由信息交换。这些路由信息的交换都有很多种方法如静态路由、RIP、OSPF、ISIS、BGP路由协议。如果使用BGP路由协议来实现路由信息交换则就是使用BGP MCE功能因此BGP MCE功能就是BGP协议支持VRF能够实现VRF下BGP路由信息的交换。需要在MCE 上为每个VRF 实例配置BGP 对等体并引入相应VPN 内的IGP 路由信息。由于各个VPN 间正常情况下是处在不同的AS 内因此使用EBGP 进行路由的传播。 以上便是本期全部内容希望看到这里的小伙伴们点个赞加关注谢谢
