【重識云原生】第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7節(jié)——BGP協(xié)議

?《重識云原生系列》專題索引:

  1. 第一章——不謀全局不足以謀一域
  2. 第二章計算第1節(jié)——計算虛擬化技術(shù)總述
  3. 第三章云存儲第1節(jié)——分布式云存儲總述
  4. 第四章云網(wǎng)絡(luò)第一節(jié)——云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展簡述
  5. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.2節(jié)——相關(guān)基礎(chǔ)知識準(zhǔn)備
  6. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3節(jié)——重要網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
  7. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.1節(jié)——路由技術(shù)簡述
  8. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.2節(jié)——VLAN技術(shù)
  9. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.3節(jié)——RIP協(xié)議
  10. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.4節(jié)——OSPF協(xié)議
  11. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.4.3節(jié)——OSPF協(xié)議工作原理
  12. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.5節(jié)——EIGRP協(xié)議
  13. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.6節(jié)——IS-IS協(xié)議
  14. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7節(jié)——BGP協(xié)議
  15. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.2節(jié)——BGP協(xié)議概述
  16. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.3節(jié)——BGP協(xié)議實(shí)現(xiàn)原理
  17. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.4節(jié)——高級特性
  18. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.5節(jié)——實(shí)操
  19. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.7.6節(jié)——MP-BGP協(xié)議
  20. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.8節(jié)——策略路由
  21. 第四章云網(wǎng)絡(luò)4.3.9節(jié)——Graceful Restart(平滑重啟)技術(shù)

1 基礎(chǔ)概念

1.1 AS(Autonomous System,自治系統(tǒng)/路由選擇域)

????????AS(Autonomous System智绸,自治系統(tǒng)/路由選擇域),是指由同一技術(shù)機(jī)構(gòu)管理,使用同一選路策略的一些路由器的集合期丰。一般來說,一個公司朱嘴、一個企業(yè)返奉、一所大學(xué)就可以說是一個自治系統(tǒng)。

????????AS內(nèi)部使用IGP來計算和發(fā)現(xiàn)路由必逆,同一個AS內(nèi)部的路由器之間是相互信任的怠堪,因此IGP的路由計算和信息泛洪完全處于開放狀態(tài),人工干預(yù)很少名眉。

????????不同的AS之間粟矿,使用EGP來進(jìn)行通信。BGP作為EGP中的一種協(xié)議损拢,用于在AS之間進(jìn)行路由控制和優(yōu)先嚷炉。

ASN:自治系統(tǒng)號

????????一個自治系統(tǒng)將會分配一個全局的唯一的16位號碼,有時我們把這個號碼叫做自治系統(tǒng)號(ASN)探橱。

????????自治系統(tǒng)號由IANA分配申屹,范圍為:1-65535,最開始大小為2B(0~65535)隧膏,后來由于不夠用哗讥,長度升級到了4B(45536~4294967295)。

????????自治系統(tǒng)號分為(可類比共有IP地址胞枕、私有IP地址):

  • 公有ASN:1~64511
  • 私有ASN:64512~65535

1.2 IGP與EGP區(qū)別

????????動態(tài)路由協(xié)議可以按照工作范圍分為IGP以及EGP杆煞。IGP工作在同一個AS內(nèi),主要用來發(fā)現(xiàn)和計算路由腐泻,為AS內(nèi)提供路由信息的交換决乎;而EGP工作在AS與AS之間,在AS間提供無環(huán)路的路由信息交換派桩,BGP則是EGP的一種构诚。BGP是一種增強(qiáng)的路徑矢量路由協(xié)議,同時BGP是擁有豐富的策略控制技術(shù)的外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議铆惑。多運(yùn)行于AS與AS之間范嘱。

  • IGP:內(nèi)部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議,包括OSPF员魏、RIP丑蛤、IS-IS等協(xié)議,注重于發(fā)現(xiàn)和計算路由撕阎,執(zhí)行在AS內(nèi)部受裹;
  • EGP:外部網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議,包括EGP(目前不使用)虏束、BGP棉饶,外部網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議代表(目前AS間路由協(xié)議或者說的EGP協(xié)議一般都指的是BGP協(xié)議)脑慧,由于BGP的前身EGP由于設(shè)計簡單,只能簡單的傳遞路由信息砰盐,不會對路由進(jìn)行優(yōu)選闷袒,會造成環(huán)路等問題,所以就有了BGP代替了EGP岩梳。

1.3 BGP鄰居關(guān)系以及交互中的角色

BGP 報文交互中分為 Speaker 和 Peer 兩種角色:

  • Speaker:發(fā)送 BGP 報文的設(shè)備稱為 BGP 發(fā)言者(Speaker)囊骤,它接收或產(chǎn)生新的報文信息,并發(fā)布(Advertise)給其它 BGP Speaker冀值。
  • Peer:相互交換報文的 Speaker 之間互稱對等體(Peer)也物。若干相關(guān)的對等體可以構(gòu)成對等體組(Peer Group)。

????????BGP鄰居關(guān)系的建立列疗、更新和刪除是通過對等體之間的5種報文滑蚯、6種狀態(tài)機(jī)和5個表等信息來完成,最終形成BGP鄰居抵栈。

????????在BGP中大致可分為兩種鄰居關(guān)系:IBGP鄰居和EBGP鄰居告材。

  • IBGP:同一個AS內(nèi)部的BGP鄰居關(guān)系,IBGP鄰居通常是指運(yùn)行BGP協(xié)議的對等體兩端均在同一個AS域內(nèi)古劲,屬于同一個BGP AS內(nèi)部斥赋。
  • EBGP:AS之間的BGP鄰居關(guān)系,EBGP鄰居通常是指運(yùn)行BGP協(xié)議的對等體兩端分別在不同的AS內(nèi)产艾。

????????BGP鄰居的AS號和本端的AS號相同就為IBGP(鄰居)疤剑,不同就是EBGP鄰居。

????????IGP(內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議闷堡,如OSPF)建立鄰居一般要求三層設(shè)備直連隘膘,并且通過廣播或組播建立鄰居關(guān)系。而BGP(外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議)的鄰居關(guān)系是基于TCP的杠览,也就是說只要讓TCP/IP可達(dá)弯菊,無論是否直連,BGP對等體彼此之間就可以建立鄰居關(guān)系倦零。所以BGP建立鄰居之前首先要考慮的就是對等體之間的路徑可達(dá)(是否存在路由误续,可以ping通)。務(wù)必要通過IGP或者靜態(tài)路由使對等體兩端互通扫茅。

1.4 BGP的路由器號(Router ID)

????????BGP 的 Router ID 是一個用于標(biāo)識 BGP 設(shè)備的 32 位的值,通常是 IPv4 地址的形式育瓜,在 BGP 會話建立時發(fā)送的 Open 報文中攜帶葫隙。對等體之間建立 BGP 會話時,每個 BGP 設(shè)備都必須有唯一的Router ID躏仇,否則對等體之間不能建立 BGP 連接恋脚。

????????BGP 的 Router ID 在 BGP 網(wǎng)絡(luò)中必須是唯一的腺办,可以采用手動配置,也可以讓 BGP 自己在設(shè)備上選取糟描。缺省情況下怀喉, BGP 選擇設(shè)備上的 Loopback 接口的 IPv4 地址作為 BGP 的 Router ID。如果設(shè)備上沒有配置 Loopback 接口船响,系統(tǒng)會選擇接口中最大的 IPv4 地址作為 BGP 的 Router ID躬拢。一旦選出 Router ID,除非發(fā)生接口地址刪除等事件见间,否則即使配置了更大的地址聊闯,也保持原來的 Router ID。

1.5 BGP協(xié)議特點(diǎn)

  1. 可靠的路由更新機(jī)制(有變化才發(fā))(沒有組播米诉,只有單播的連接。建立在TCP之上。只有在路由信息發(fā)生更新的時候才會發(fā)送增量路由糯景。不會釋放掉TCP連接:keep alive機(jī)制贱案,保證TCP連接不會斷掉)(注意:建立BGP連接首先要建立TCP連接)
  2. 豐富的度量方式
  3. 避免環(huán)路
  4. 路由附帶屬性信息(AS之間的路由器是不完全互相信任的,為了實(shí)現(xiàn)路由按需求控制和優(yōu)選惊橱,BGP設(shè)置了諸多屬性)
  5. 支持CIDR弛针、VLSM
  6. 豐富的路由選擇和路由控制
  7. 增量更新計算
  8. 可以跨越多跳路由器建立鄰居關(guān)系

參考鏈接

BGP協(xié)議原理(一)BGP協(xié)議基本概念:BGP作用與特點(diǎn)、BGP鄰居關(guān)系建立與配置_Skye_Zheng的博客-CSDN博客_bgp協(xié)議作用

【網(wǎng)絡(luò)干貨】最全BGP路由協(xié)議技術(shù)詳解 - 知乎

BGP協(xié)議總結(jié)(比較詳細(xì)李皇,好理解)_Looo~ye的博客-CSDN博客_bgp協(xié)議

邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議_百度百科

「長文」:BGP協(xié)議詳解(理論篇)

BGP協(xié)議詳解(一)_liboyang990814的博客-CSDN博客_bgp協(xié)議

BGP協(xié)議介紹 - 知乎

BGP報文及格式(2) - 簡書

【干貨】萬字詳解BGP路由技術(shù)原理及配置命令削茁! - 知乎

32張圖詳解BGP路由協(xié)議:BGP基本概念、BGP對等體掉房、BGP報文類型茧跋、BGP狀態(tài)機(jī)等 - 知乎

BGP優(yōu)雅重啟(Graceful Restart) - 知乎

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