验证BGP的AS间路由转发及同步

吴刚

摘 要： 边界网关协议BGP适合在多个AS自治系统间交换路由信息，对运营管理系统的集成和协调起着重要作用，通常对配置多个AS之间的路由转发及IBGP的路由同步存在诸多问题。通过搭建多自治系统的实验环境，在BGP网络中采用路由重发布、内部邻居设定、指定IBGP的next-hop、启用路由同步、路由汇总等方法，给出了针对所存在问题的解决方案并给予了论证。

关键词： BGP； IBGP； 自治系统； 路由重发布； 路由同步

中图分类号：TP393.2 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2014）03-14-03

0 引言

BGP协议适合在大的自治系统间交换路由信息，应用在这样几种环境：AS允许数据包穿过它到达其他AS；有到其他AS的多条连接；必须对进入和离开AS的数据流进行控制；典型的环境是ISP[1]。

BGP路由选择的前提条件是：路由同步、无环路、下一跳可达（优化）。

BGP路由选择判断条件比较多，判断优先顺序依如下步骤：

⑴ 选择最高的本地优先级；

⑵ 选择本路由器始发的路由（next hop=0.0.0.0）；

⑶ 选择最短的AS路径；

⑷ 选择最小的起源code （IGP

⑸ 选择最小的MED；

⑹ 选择从EBGP邻居学到的路由；

⑺ 选择到达BGP下一跳最短的路由（根据IGP路由选择）；

⑻ 选择从EBGP邻居学到最老的路由（oldest route：意为邻居计时器的值更大）；

⑼ 选择最小的邻居路由器Router ID；

⑽ 选择最小的邻居路由器IP地址（BGP neighbor配置那个地址）[1]。

1 实验环境

用一个实验环境来验证BGP的配置、IBGP和IGP的同步、AS系统间的转发及穿透，如图1所示。

图1 BGP系统拓扑

在图1所示的实验环境中，包含三个自治系统，其中AS65100含有R2、R3、R4三台路由器，R2和R4创建IBGP邻居关系，同时，这三台路由器运行OSPF的IGP内部路由协议；为了便于路由汇总，减少AS之间的路由信息条目，AS65100内部规划的网络地址范围可以汇总为60.100.0.0/16地址段。

R1和R2是两个不同自治系统的边界网关，建立EBGP邻居关系；

R4和R5是两个不同自治系统的边界网关，建立EBGP邻居关系。

2 设备配置命令序列及功能

2.1 R1配置

interface Loopback0

ip address 60.202.11.1 255.255.255.0

interface FastEthernet0/0

ip address 60.200.12.1 255.255.255.0

router bgp 65202

synchronization

network 60.202.11.0 mask 255.255.255.0

！！通告本系统中的网络段，不通告AS外部连接网络段

neighbor 60.200.12.2 remote-as 65100

no auto-summary[3]

2.2 R2配置

interface FastEthernet0/0

ip address 60.100.23.2 255.255.255.0

interface FastEthernet0/1

ip address 60.200.12.2 255.255.255.0

router ospf 1

！！AS65100系统内部使用OSPF路由协议

redistribute bgp 65100 metric 1000 subnets

！！为了使EBGP传播的路由信息和IBGP保持同步，需要把EBGP路由再发布到OSPF路由信息中。

network 60.100.23.0 0.0.0.255 area 0

！

router bgp 65100

bgp log-neighbor-changes

neighbor 60.100.34.4 remote-as 65100

neighbor 60.200.12.1 remote-as 65202

neighbor 60.100.34.4 next-hop-self

！！IBGP保持路由条目的下一跳信息，IBGP邻居收到的路由下一跳是不可达的外部AS网关，所以通告IBGP邻居，EBGP的下一跳路由指向自己，这是可达的路由条目。

no auto-summary

synchronization

！！启用同步功能，防止路由黑洞

network 60.100.0.0 mask 255.255.0.0

！！向外部AS系统通告一条汇总的网段

ip route 60.100.0.0 255.255.0.0 Null0

！！需要在IGP表中构造一条对应的汇总网段路由，不然就不能用network通告汇总路由[2]。

2.3 R3配置

interface FastEthernet0/0

ip address 60.100.34.3 255.255.255.0

interface FastEthernet0/1

ip address 60.100.23.3 255.255.255.0

router ospf 1

network 60.100.23.0 0.0.0.255 area 0

network 60.100.34.0 0.0.0.255 area 0

R3中不需要运行BGP协议建立网状的IBGP邻居关系，BGP协议运行在TCP协议中，可以通过IGP路由传递，只要本AS中的边界网关互相建立IBGP邻居关系就可。

2.4 R4配置

interface FastEthernet0/0

ip address 60.100.34.4 255.255.255.0

interface FastEthernet0/1

ip address 60.201.45.4 255.255.255.0

router ospf 1

log-adjacency-changes

redistribute bgp 65100 metric 1000 subnets

network 60.100.34.0 0.0.0.255 area 0

router bgp 65100

bgp log-neighbor-changes

neighbor 60.100.23.2 remote-as 65100

neighbor 60.201.45.5 remote-as 65203

neighbor 60.100.23.2 next-hop-self

no auto-summary

synchronization

network 60.100.0.0 mask 255.255.0.0

ip route 60.100.0.0 255.255.0.0 Null0

2.5 R5配置

interface Loopback0

ip address 60.203.55.5 255.255.255.0

interface FastEthernet0/0

ip address 60.201.45.5 255.255.255.0

router bgp 65203

synchronization

network 60.203.55.0 mask 255.255.255.0

neighbor 60.201.45.4 remote-as 65100

no auto-summary

3 实验结果输出信息

3.1 R4输出信息

R4上显示TCP连接：

R4#show tcp brief

TCB Local Address Foreign Address （state）

66702968 60.100.34.4.179 60.100.23.2.45640 ESTAB

675625E0 60.201.45.4.46746 60.201.45.5.179 ESTAB

标明BGP通过TCP的179端口建立了连接。

R4上显示BGP邻居信息：

R4#show ip bgp neighbor

BGP neighbor is 60.100.23.2， remote AS 65100， internal link

BGP version 4， remote router ID 60.200.12.2

BGP state=Established， up for 00：41：03

BGP neighbor is 60.201.45.5， remote AS 65203， external link

BGP version 4， remote router ID 60.203.55.5

BGP state=Established， up for 00：41：06

IBGP邻居和EBGP邻居都已经建立起来了。

显示邻居摘要信息：

R4#show ip bgp summary

BGP router identifier 60.201.45.4， local AS number 65100

BGP table version is 5， main routing table version 5

3 network entries using 360 bytes of memory

4 path entries using 208 bytes of memory

5/3 BGP path/bestpath attribute entries using 620 bytes of memory

2 BGP AS-PATH entries using 48 bytes of memory

Neighbor V AS MsgRcvd MsgSent TblVer InQ OutQ Up/Down State/PfxRcd

60.100.23.2 4 65100 51 51 5 0 0 00：45：05 2

60.201.45.5 4 65203 49 49 5 0 0 00：44：56 1

查看BGP表信息：

R4#show ip bgp

BGP table version is 5， local router ID is 60.201.45.4

Status codes： s suppressed， d damped， h history，

* valid， > best， i - internal， r RIB-failure， S Stale

Origin codes： i - IGP， e - EGP， ？ - incomplete

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path

* i60.100.0.0/16 60.100.23.2 0 100 0 i

*> 0.0.0.0 0 32768 i

r>i60.202.11.0/24 60.100.23.2 0 100 0 65202 i

*> 60.203.55.0/24 60.201.45.5 0 0 65203 i

r>i60.202.11.0/24这一项中，“r”表明选用了IGP的路由，BGP路由加入路由表失效，但是“>”表示是最优路由，仍然可以传递给外部EBGP。紧接着的“i”表示是IBGP传递过来的路由[4]。

R4#show ip route

60.0.0.0/8 is variably subnetted， 6 subnets， 2 masks

O 60.100.23.0/24 [110/20] via 60.100.34.3， 00：49：10，

FastEthernet0/0

S 60.100.0.0/16 is directly connected， Null0

C 60.100.34.0/24 is directly connected， FastEthernet0/0

B 60.203.55.0/24 [20/0] via 60.201.45.5， 00：48：29

C 60.201.45.0/24 is directly connected， FastEthernet0/1

O E2 60.202.11.0/24 [110/1000] via 60.100.34.3， 00：49：10，

FastEthernet0/0

R4#

3.2 R1输出信息

R1#show ip bgp

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path

*>60.100.0.0/16 60.200.12.2 0 0 65100 i

*>60.202.11.0/24 0.0.0.0 0 32768 i

*>60.203.55.0/24 60.200.12.2 0 65100 65203 i

R1#show ip route

60.0.0.0/8 is variably subnetted， 4 subnets， 2 masks

B 60.100.0.0/16 [20/0] via 60.200.12.2， 01：01：53

B 60.203.55.0/24 [20/0] via 60.200.12.2， 01：00：25

C 60.200.12.0/24 is directly connected， FastEthernet0/0

C 60.202.11.0/24 is directly connected， Loopback0

R1#ping 60.203.55.5

Type escape sequence to abort.

Sending 5， 100-byte ICMP Echos to 60.203.55.5，

timeout is 2 seconds：

.....

Success rate is 0 percent （0/5）

缺省情况下，R1去ping AS65203的网段，是用物理接口地址60.200.12.1，而这个网段在另外两个AS系统中是没有路由条目的，也不必要去通告这条AS系统间的网段，所以是ping 不通的。

R1#ping 60.203.55.5 source 60.202.11.1

Type escape sequence to abort.

Sending 5， 100-byte ICMP Echos to 60.203.55.5，

timeout is 2 seconds：

Packet sent with a source address of 60.202.11.1

！！！！！

Success rate is 100 percent （5/5）， round-trip min/avg/max

=172/258/332 ms

根据source来指定的源地址是AS65202内部的网段，这是BGP对外通告的网段，在另外两个AS是有BGP路由，可以顺利ping通。

3.3 R2输出信息

R2#show ip bgp

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path

* i60.100.0.0/16 60.100.34.4 0 100 0 i

*> 0.0.0.0 0 32768 i

*> 60.202.11.0/24 60.200.12.1 0 0 65202 i

r>i60.203.55.0/24 60.100.34.4 0 100 0 65203 i

可以获取两个EBGP的路由。

R2#show ip route

60.0.0.0/8 is variably subnetted， 6 subnets， 2 masks

C 60.100.23.0/24 is directly connected， FastEthernet0/0

S 60.100.0.0/16 is directly connected， Null0

O 60.100.34.0/24 [110/20] via 60.100.23.3， 01：02：29，

FastEthernet0/0

O E2 60.203.55.0/24 [110/1000] via 60.100.23.3，

01：01：36， FastEthernet0/0

C 60.200.12.0/24 is directly connected， FastEthernet0/1

B 60.202.11.0/24 [20/0] via 60.200.12.1， 01：03：04

R2#

3.4 R3输出信息

R3#show ip route

60.0.0.0/8 is variably subnetted， 5 subnets， 2 masks

C 60.100.23.0/24 is directly connected， FastEthernet0/1

O E2 60.100.0.0/16 [110/1000] via 60.100.34.4， 01：04：22，

FastEthernet0/0

[110/1000] via 60.100.23.2， 01：04：22， FastEthernet0/1

C 60.100.34.0/24 is directly connected， FastEthernet0/0

O E2 60.203.55.0/24 [110/1000] via 60.100.34.4，

01：03：30， FastEthernet0/0

O E2 60.202.11.0/24 [110/1000] via 60.100.23.2，

01：04：22， FastEthernet0/1

R3#

3.5 R5输出信息

R5#show ip bgp

Network Next Hop Metric LocPrf Weight Path

*> 60.100.0.0/16 60.201.45.4 0 0 65100 i

*> 60.202.11.0/24 60.201.45.4 0 65100 65202 i

*> 60.203.55.0/24 0.0.0.0 0 32768 i

可以正常获得AS65202的路由信息，并加入到路由表中。

R5#show ip route

B 60.100.0.0/16 [20/0] via 60.201.45.4， 01：04：56

C 60.203.55.0/24 is directly connected， Loopback0

C 60.201.45.0/24 is directly connected， FastEthernet0/0

B 60.202.11.0/24 [20/0] via 60.201.45.4， 01：04：56

4 结束语

本文对BGP的多AS系统路由配置方案解决了如下问题：AS系统内的IGP和IBGP的同步；AS系统间的路由转发；ping 通各AS内部网络。因为BGP不同的自治系统可能分属于不同的运营商，所以路由转发需要控制过滤，不同的自治系统还需要认证。对于多种属性灵活控制选路，以及BGP的路由黑洞解决办法等技术还有待进一步研究论证。

参考文献：

[1] 程庆梅.创建高级路由型互联网[M].机械工业出版社，2012.

[2] 程庆梅.创建高级路由型互联网实训手册[M].机械工业出版社，2012.

[3] 斯桃枝.路由协议与交换技术[M].清华大学出版社，2012.

[4] 庞玲.边界路由器BGP协议的脆弱性[J].计算机系统应用，2013.22

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