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1、北航计算机网络实验北航计算机网络实验1实验四BGP协议实验 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望北航计算机网络实验北航计算机网络实验2主要内容主要内容n实验原理实验原理pBGP协议概述协议概述pBGP报文种类报文种类pBGP路由属性路由属性pBGP路由聚合路由聚合pBGP路由策略和路由过滤路由策略和路由过滤n实验内容实验内容n注意事项注意事项北航计算机网络实验北航计算机网络实验3BGPBGP协议概述协议概述nInternet层次化路由体系结构层次化路由体
2、系结构n自治系统自治系统nBGP协议基本概念协议基本概念nBGP工作机制工作机制nBGP两种邻居两种邻居IBGP和和EBGPnBGP路由通告原则路由通告原则nBGP同步同步n成为成为BGP路由的途径路由的途径北航计算机网络实验北航计算机网络实验4InternetInternet层次化路由体系结构层次化路由体系结构网络业务供应商网络业务供应商网络业务供应商网络业务供应商区域业务区域业务供应商供应商区域业务区域业务供应商供应商区域业务区域业务供应商供应商区域业务区域业务供应商供应商ISPISPISPISPISPISPISPISP用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户用户北航计
3、算机网络实验北航计算机网络实验5自治系统自治系统n什么是自治系统（什么是自治系统（AS）n为什么要引入自治系统？为什么要引入自治系统？n自治系统内部的路由协议自治系统内部的路由协议n自治系统之间的路由协议自治系统之间的路由协议 BGP北航计算机网络实验北航计算机网络实验6BGPBGP协议协议nBGP是外部路由协议，用来是外部路由协议，用来在在AS之间传递之间传递路由信息路由信息nBGP是一种距离矢量路由协议，从设计上避是一种距离矢量路由协议，从设计上避免了环路的发生免了环路的发生n传送协议：传送协议：TCP，端口号，端口号179n支持支持CIDR（无类别域间选路（无类别域间选路），控制路由），
4、控制路由表的扩展表的扩展n路由更新：只发送增量路由路由更新：只发送增量路由n为路由附带属性信息为路由附带属性信息n丰富的路由过滤和路由策略丰富的路由过滤和路由策略北航计算机网络实验北航计算机网络实验7BGPBGP工作机制工作机制北航计算机网络实验北航计算机网络实验8BGPBGP两种邻居两种邻居IBGPIBGP和和EBGPEBGPEBGPEBGPRTBRTCIBGPRTARTDRTEBGP BGP SpeakerSpeaker北航计算机网络实验北航计算机网络实验9BGPBGP路由通告原则路由通告原则n多条路径时，多条路径时，BGP Speaker只选最优的给自己使只选最优的给自己使用用nBGP
5、Speaker只把自己使用的路由通告给相邻体只把自己使用的路由通告给相邻体nBGP Speaker从从EBGP获得的路由会向它所有获得的路由会向它所有BGP相邻体通告（包括相邻体通告（包括EBGP和和IBGP）nBGP Speaker从从IBGP获得的路由不向它的获得的路由不向它的IBGP相邻体通告相邻体通告nBGP Speaker 从从IBGP获得的路由是否通告给它的获得的路由是否通告给它的EBGP相邻体要依相邻体要依IGP和和BGP同步的情况来决定同步的情况来决定n连接一建立，连接一建立，BGP Speaker将把自己所有将把自己所有BGP路路由通告给新相邻体由通告给新相邻体北航计算机网络
6、实验北航计算机网络实验10BGPBGP同步同步EBGPEBGPRTBRTCIBGPRTARTDRTERTFS0:1.1.1.2/24E0:10.1.1.1/24S0:1.1.1.1/24S1:2.1.1.2/24S0:2.1.1.1/24AS100AS200AS300目的地址NEXT-HOP来源1.1.1.1RTBBGP1.1.1.1RTDIGP北航计算机网络实验北航计算机网络实验11成为成为BGPBGP路由的途径路由的途径北航计算机网络实验北航计算机网络实验12成为成为BGPBGP路由的途径之一：纯动态注入路由的途径之一：纯动态注入OSPFRTBAS200把OSPF（IGP）发现的路由 18
7、.0.0.1/8、18.0.1.1/8 全部动态地注入到RTB的BGP路由表中。18.0.1.1/818.0.0.1/8北航计算机网络实验北航计算机网络实验13成为成为BGPBGP路由的途径之一：半动态注入路由的途径之一：半动态注入18.0.0.1/8RTBAS200OSPF对OSPF（IGP）发现的路由进行过滤，只选择18.0.0.1/8 动态地注入到RTB的BGP路由表中。18.0.1.1/8北航计算机网络实验北航计算机网络实验14成为成为BGPBGP路由的途径之三：静态注入路由的途径之三：静态注入18.0.0.1/8AS200人为配置静态路由18.0.0.1/8注入到RTB的BGP路由表
8、中。RTB18.0.1.1/8北航计算机网络实验北航计算机网络实验15主要内容主要内容n实验原理实验原理pBGP协议概述协议概述pBGP报文种类报文种类pBGP路由属性路由属性pBGP路由聚合路由聚合pBGP路由策略和路由过滤路由策略和路由过滤n实验内容实验内容n注意事项注意事项北航计算机网络实验北航计算机网络实验16BGPBGP报文种类报文种类BGP报文有四种类型:nOpen：打招呼：打招呼“你好，跟我交个朋友吧！你好，跟我交个朋友吧！”nKeepAlive：我还活着呢，别不理我：我还活着呢，别不理我nUpdate：有新闻：有新闻.nNotification：我不跟你玩了：我不跟你玩了!北航
9、计算机网络实验北航计算机网络实验17BGPBGP报文头报文头BGP报文的格式是一样的：都是“报文头+报文体”的格式。下面给出的是BGP报文头:北航计算机网络实验北航计算机网络实验18OpenOpen报文报文Open报文是由报文头加如下结构构成的。北航计算机网络实验北航计算机网络实验19KeepAliveKeepAlive报文报文KeepAlive报文只有报文头。北航计算机网络实验北航计算机网络实验20UpdateUpdate报文报文Update报文由报文头加如下结构构成。北航计算机网络实验北航计算机网络实验21NotificationNotification报文报文Notification报文
10、由报文头加如下结构构成。北航计算机网络实验北航计算机网络实验22BGPBGP协议的状态机协议的状态机ActiveOpen-sentOpen-confirmEstablishedIdleConnectConnect-Retrytimer expiryTCP connection failsConnect-Retrytimer expiryStartOthersTCP connection failsErrorErrorErrorKeepAlivetimer expiryKeepAlive packet received1.KeepAlive timer expiry2.Update receiv
11、ed3.KeepAlive receivedCorrect OPENpacket receivedTCP connection setupTCP connection setupOthers北航计算机网络实验北航计算机网络实验23BGPBGP协议中消息的应用协议中消息的应用n通过通过TCP建立建立BGP连接时，发送连接时，发送open消息消息n连接建立后，如果有路由需要发送或路连接建立后，如果有路由需要发送或路由变化时，发送由变化时，发送UPDATE消息通告对端消息通告对端路由信息路由信息n稳定后此时要定时发送稳定后此时要定时发送KEEPALIVE消消息以保持息以保持BGP连接的有效性连接的有
12、效性n当本地当本地BGP在运行中发现错误时，要发在运行中发现错误时，要发送送NOTIFICATION消息通告消息通告BGP对端对端北航计算机网络实验北航计算机网络实验24主要内容主要内容n实验原理实验原理pBGP协议概述协议概述pBGP报文种类报文种类pBGP路由属性路由属性pBGP路由聚合路由聚合pBGP路由策略和路由过滤路由策略和路由过滤n实验内容实验内容n注意事项注意事项北航计算机网络实验北航计算机网络实验25BGPBGP的路由属性的路由属性n表达了路由的特征表达了路由的特征n过渡和非过渡的过渡和非过渡的n必遵和可选的必遵和可选的n便于扩展便于扩展n截至目前共截至目前共16种属性种属性北
13、航计算机网络实验北航计算机网络实验26常见常见BGPBGP路由属性路由属性1、Origin2、AS-Path3、Next hop4、MED5、Local-Preference6、Atomic-Aggregate7、Aggregator8、Community9、Originator-ID10、Cluster-List11、Destination Pref(MCI)12、Advertiser(Baynet)13、Rcid-Path(Baynet)14、MP_Reach_NLRI15、MP_Unreach_NLRI16、Extended_Communities北航计算机网络实验北航计算机网络实验27
14、起点起点(Origin)(Origin)属性属性n一般的，具体的实现按如下方式决定一一般的，具体的实现按如下方式决定一条路由的条路由的Origin属性属性p某条路由是直接而具体的注入到某条路由是直接而具体的注入到BGP路由路由表中的，则表中的，则origin属性为属性为IGPp路由是通过路由是通过EGP得到的，则得到的，则origin属性为属性为EGPp其他情形下，其他情形下，Origin属性都为属性都为Incomplete北航计算机网络实验北航计算机网络实验28ASAS路径路径(AS-Path)(AS-Path)属性属性D(18.0.0.0/8)AS200AS300AS400AS100AS5
15、00RTARTB30.0.0.130.0.0.2D,dl 400 300 200D,d2 500 200 D,d1 400 300 200D,d2 500 200北航计算机网络实验北航计算机网络实验29下一跳下一跳(Next Hop)(Next Hop)属性属性18.0.0.0/820.0.0.0/8RTARTCRTBRTD19.0.0.0/821.0.0.221.0.0.110.0.0.210.0.0.310.0.0.1AS100AS200IBGPIBGPEBGP RTB可经下一跳10.0.0.2到达18.0.0.0/8可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8 RTA可经下一跳10
16、.0.0.2到达18.0.0.0/8可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8可经下一跳21.0.0.1到达19.0.0.0/8 RTC 可经下一跳10.0.0.1到达19.0.0.0/8可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8北航计算机网络实验北航计算机网络实验30本地优先属性本地优先属性AS400AS100AS300AS200RTARTBRTCRTDRTERTFD(18.0.0.0/8)30.0.0.130.0.0.220.0.0.120.0.0.2D，local-pref1 100D，local-pref2 200D，local-pref1 100 D，local-pr
17、ef2 200RTA就会优先选择本地优先级高的就会优先选择本地优先级高的local-pref2北航计算机网络实验北航计算机网络实验31MED(Multi-Exit-DISC)MED(Multi-Exit-DISC)属性属性D(18.0.0.0/8)RTARTBRTC30.0.0.130.0.0.220.0.0.120.0.0.2AS100AS200D,metric1 10 D,metric2 20D,metric1 10D,metric2 20RTA会选择会选择metric值较小值较小的的metric1IBGP北航计算机网络实验北航计算机网络实验32团体团体(Community)(Commun
18、ity)属性属性团体是一组有相同性质的目的地的路由,一个团体不限于一个网络或一个自治系统，它没有物理边界。公认的团体:nno-exportp不通告给联盟不通告给联盟/AS外的外的BGP相邻体相邻体nno-advertisep不通告给任何不通告给任何BGP相邻体相邻体nlocal-ASp不通告给不通告给EBGP相邻体相邻体nInternetp通告给所有其他路由器通告给所有其他路由器北航计算机网络实验北航计算机网络实验33主要内容主要内容n实验原理实验原理pBGP协议概述协议概述pBGP报文种类报文种类pBGP路由属性路由属性pBGP路由聚合路由聚合pBGP路由策略和路由过滤路由策略和路由过滤n实
19、验内容实验内容n注意事项注意事项北航计算机网络实验北航计算机网络实验34BGPBGP聚合聚合只通告聚合路由只通告聚合路由AS100AS200172.16.0.0/24172.16.1.0/24172.16.2.0/24.172.16.15.0/24RTBEBGP172.16.0.0/20172.16.0.0/20RTARTA-bgp aggregate 172.16.0.0 255.255.240.0 detail-suppressed北航计算机网络实验北航计算机网络实验35BGPBGP聚合聚合通告聚合路由和具体路由通告聚合路由和具体路由AS100AS200172.16.0.0/24172.1
20、6.1.0/24172.16.2.0/24.172.16.15.0/24RTBEBGP172.16.0.0/20172.16.0.0/20RTARTA-bgp aggregate 172.16.0.0 255.255.240.0RTB-bgp aggregate 172.16.0.0 255.255.240.0172.16.0.0/24172.16.1.0/24172.16.2.0/24.172.16.15.0/24172.16.0.0/20北航计算机网络实验北航计算机网络实验36主要内容主要内容n实验原理实验原理pBGP协议概述协议概述pBGP报文种类报文种类pBGP路由属性路由属性pBGP
21、路由聚合路由聚合pBGP路由策略和路由过滤路由策略和路由过滤n实验内容实验内容n注意事项注意事项北航计算机网络实验北航计算机网络实验37路由过滤路由过滤基于基于ACLACLRTA:Quidway acl number 1Quidway-acl-1 rule deny 18.0.0.0 0.255.255.255Quidway-acl-1 rule permit 0.0.0.0 255.255.255.255RTA-bgppeer 10.0.0.1 filter-policy 1 export30.0.0.130.0.0.210.0.0.210.0.0.120.0.0.120.0.0.218.0
22、.0.0/8AS200RTAAS100RTDRTBRTC18.0.0.0/818.0.0.0/819.0.0.0/8AS300北航计算机网络实验北航计算机网络实验38路由过滤路由过滤基于基于AS-PathAS-PathRTA:RTA ip as-path-acl 1 permit$RTA-bgp peer 10.0.0.1 as-path-acl 1as-path-acl 1 1 export30.0.0.130.0.0.210.0.0.210.0.0.120.0.0.120.0.0.2AS200RTAAS100RTDRTBRTC 仅发送本AS的路由仅接受从 AS100 始发的 路由AS300
23、北航计算机网络实验北航计算机网络实验39路由过滤基于路由过滤基于Route PolicyRoute Policy1.1.1.11.1.1.2RTARTCAS200AS10018.0.0.0/819.0.0.0/8OSPFRTB不允许RTB向AS外通告路由18.0.0.0/8；且所有通告出去的路由的metric值必须为888RTBacl 1RTB-acl-1 rule deny 18.0.0.0 0.255.255.255RTB-acl-1 rule permit anyRTBroute-policy deny18 permit 10RTB-route-policy if-match ip ad
24、dress 1RTB-route-policy apply cost 888RTB-bgp peer 1.1.1.2 route-policy deny18 export北航计算机网络实验北航计算机网络实验40一个一个BGPBGP路由器对路由的处理过程路由器对路由的处理过程从对等体接受路由 输入策略机发送路由给对等体决策过程 加入路由表 输出策略机根据属性过滤和设置属性路由聚合合并具体路由路由表 输入策略机IGP路由BGP路由安装路由选择最佳路由北航计算机网络实验北航计算机网络实验41BGPBGP路由选择过程路由选择过程综合起来，本地BGP路由选择的过程为：(1)如果此路由的下一跳不可达，忽略
25、此路由(2)选择本地优先级较大的路由(3)选择本地路由器始发的路由(本地优先级相同)(4)选择AS路径较短的路由(5)依次选择起点类型为IGP,EGP,Incomplete类型的路由(6)选择MED较小的路由(7)选择RouterID较小的路由北航计算机网络实验北航计算机网络实验42BGPBGP典型组网图典型组网图RTARTBRTCRTDRTERTFRTGRTHAS100IBGP 逻辑全连接逻辑全连接RIPAS200AS300AS400AS500OSPFOSPFRIPEBGPEBGPEBGPEBGPEBGP北航计算机网络实验北航计算机网络实验43主要内容主要内容n实验原理实验原理n实验内容实验
26、内容pBGP协议分析实验协议分析实验pBGP同步机制实验同步机制实验pBGP状态转换实验状态转换实验pBGP路由聚合实验路由聚合实验pBGP路由属性实验路由属性实验pBGP路由策略实验路由策略实验p设计实验设计实验n注意事项注意事项北航计算机网络实验北航计算机网络实验448.1 BGP8.1 BGP协议分析（协议分析（P172P172）E0/1VLAN2:1.1.1.2/16E0/2Vlan2:2.1.1.1/16E0/2Vlan3:3.1.1.2/16Vlan3:3.1.1.1/16E0/1Loopback1:4.4.4.4/8Loopback1:5.5.5.5/8AS100AS200AS3
27、00E0:1.1.1.1/16E0:2.1.1.2/16S1S2R1R2PCA北航计算机网络实验北航计算机网络实验45BGPBGP同步机制验证（同步机制验证（P174P174）E0/1VLAN2:1.1.1.2/16E0/2Vlan3:3.1.1.1/16Loopback1:4.4.4.4/8Loopback1:5.5.5.5/8AS100AS300E0:1.1.1.1/16E0:2.1.1.2/16Vlan3:2.1.1.1/16E0/2E0/1Vlan2:3.1.1.2/16S1R1R2S2PCA北航计算机网络实验北航计算机网络实验46BGPBGP同步机制验证（同步机制验证（P174P17
28、4）续）续n（1）在上一实验的基础上，如组网图）在上一实验的基础上，如组网图-6进行组网和配置，进行组网和配置，注意注意S1的的BGP邻居改为邻居改为1.1.1.1和和2.1.1.2，R2的的BGP邻居改为邻居改为3.1.1.1，R1的的BGP邻居不变。注入邻居不变。注入5.0.0.0网段和网段和4.0.0.0网段网段的路由信息。查看的路由信息。查看R1和和R2的路由表，是否有对方的路由表，是否有对方loopback的的路由信息？为什么？在路由信息？为什么？在R1和和R2上以本身的上以本身的loopback为源地址为源地址ping对方的对方的loopback。能否。能否ping通？通？北航计算
29、机网络实验北航计算机网络实验47BGPBGP同步机制验证（同步机制验证（P174P174）续）续n（2）在自治系统）在自治系统300内配置内配置ospf协议，注意不要协议，注意不要将将R2的的Loopback1配置在配置在ospf范围内。观察范围内。观察R1、S1、S2、R2的路由表信息，找出与在的路由表信息，找出与在R1上以上以5.5.5.5为源地址为源地址ping 4.4.4.4相关的路由信息，分相关的路由信息，分析在哪台设备上缺少相关路由信息，试在该设备上析在哪台设备上缺少相关路由信息，试在该设备上进行适当的静态路由配置，使得在进行适当的静态路由配置，使得在R1上以上以5.5.5.5为源
30、地址能为源地址能ping通通4.4.4.4。n（3）试分析）试分析BGP不同步引起的问题。不同步引起的问题。北航计算机网络实验北航计算机网络实验488.2 BGP8.2 BGP状态转换分析状态转换分析n将组网图和配置恢复为将组网图和配置恢复为8.1.6节步骤节步骤5n按照按照8.2.6的实验步骤分析的实验步骤分析BGP的状态变化。的状态变化。北航计算机网络实验北航计算机网络实验498.3 BGP8.3 BGP路由聚合路由聚合(P178)(P178)n修改图修改图88如右如右图图n在在8.2.6节基础上节基础上继续实验继续实验n注：聚合路由只注：聚合路由只需要在需要在R1上配置上配置E0/1VL
31、AN2:1.1.1.2/16E0/2Vlan2:2.1.1.1/16E0/2Vlan3:3.1.1.2/16Vlan3:3.1.1.1/16E0/1Loopback1:4.4.4.4/8Loopback1:5.5.5.5/8AS100AS200AS300E0:1.1.1.1/16E0:2.1.1.2/16Loopback3:192.168.1.1/24Loopback2:192.168.0.1/24S1S2R1R2北航计算机网络实验北航计算机网络实验508.4 BGP8.4 BGP的路由属性（的路由属性（P183P183）n修改图修改图810如右图如右图n在在8.3.6节基节基础上继续实验础上
32、继续实验E0/1VLAN1:1.1.1.2/16E0/2Vlan1:2.1.1.1/16E0/2Vlan2:3.1.1.2/16Vlan2:3.1.1.1/16E0/1Loopback1:4.4.4.4/8Loopback1:5.5.5.5/8AS100AS200AS300E0:1.1.1.1/16E0:2.1.1.2/16Loopback3:192.168.1.1/24Loopback2:192.168.0.1/24Loopback1:6.6.6.6/8S1R1S2R2北航计算机网络实验北航计算机网络实验518.5 BGP8.5 BGP的路由策略的路由策略n错误更正错误更正p将将dis bg
33、p 改为改为dis bgp routing-tablep将将ACL 1 改为改为 ACL Number 2001p步骤步骤3中，应先配置中，应先配置acl Number 2001和和route-policy，再在，再在BGP中应用中应用route-policy。北航计算机网络实验北航计算机网络实验52设计实验设计实验1 1n如图如图8-9，按照图上要求，实现配置，并进行，按照图上要求，实现配置，并进行BGP协议下协议下一跳属性分析。一跳属性分析。18.0.0.0/820.0.0.0/8S1S2R1R219.0.0.0/821.0.0.221.0.0.110.0.0.210.0.0.310.0.
34、0.1AS100AS200IBGPIBGPEBGP R1可经下一跳10.0.0.2到达18.0.0.0/8可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8 S1可经下一跳10.0.0.2到达18.0.0.0/8可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8可经下一跳21.0.0.1到达19.0.0.0/8 S2 可经下一跳10.0.0.1到达19.0.0.0/8可经下一跳10.0.0.3到达20.0.0.0/8北航计算机网络实验北航计算机网络实验53设计实验设计实验2 2 基于基于AS_PATHAS_PATH的路由策略的路由策略 Loop1:1.1.1.1/8Loop2:10.1.1.1
35、/8R1E0:11.2.1.1/16AS100VALN1:11.2.1.2/16Loop1:3.3.3.3/8Loop1:2.2.2.2/8E0:11.3.1.1/16VLAN1:11.3.1.2/16VLAN2:11.4.1.1/16VLAN2:11.4.1.2/16Loop1:4.4.4.4/8Loop2:11.4.2.1/24AS200S1S2AS300AS400R2北航计算机网络实验北航计算机网络实验54设计实验设计实验3 3 基于基于local preferencelocal preference的路由选择的路由选择AS100S1R2R1LOOP1:18.0.0.1/8VLAN2:1
36、0.0.0.2/24E0/1:40.0.0.1/24AS200S2VLAN3:20.0.0.1/24VLAN3:20.0.0.2/24VLAN2:30.0.0.1/24E0/0:30.0.0.2/24E0/1:40.0.0.2/24E0/0:10.0.0.1/24D：18.0.0.0/8 30.0.0.2北航计算机网络实验北航计算机网络实验55设计实验设计实验4 4 基于基于medmed属性的路由选择属性的路由选择AS100S1R2R1LOOP1:18.0.0.0/8VLAN2:10.0.0.2/24E0/1:30.0.0.2/24AS200VLAN3:20.0.0.1/24E0/1:30.0
37、.0.1/24E0/1:10.0.0.1/24E0/0:20.0.0.2/24北航计算机网络实验北航计算机网络实验56主要内容主要内容n实验原理实验原理n实验内容实验内容pBGP协议分析实验协议分析实验pBGP同步机制实验同步机制实验pBGP状态转换实验状态转换实验pBGP路由聚合实验路由聚合实验pBGP路由属性实验路由属性实验pBGP路由策略实验路由策略实验p设计实验设计实验n注意事项注意事项北航计算机网络实验北航计算机网络实验57注意事项注意事项n实验配置相对简单，请着重分析和理解协实验配置相对简单，请着重分析和理解协议。议。n设计实验一、二为必做设计实验一、二为必做n设计实验三、四为选做设计实验三、四为选做北航计算机网络实验北航计算机网络实验58讲解结束讲解结束下一个实验下一个实验-网络管网络管理理