BGP中的联盟原理和实验（华为设备）

背景：

在一个大型的AS当中受到iBGP水平分割(从iBGP的邻居接收到的路由不能再传递给其他的iBGP邻居)的影响，将会造成BGP的路由无法通过iBGP邻居接收。解决办法有三种：

1. 建立全互联的iBGP邻居
2. BGP的联盟
3. 路由反射器（下一个笔记）

联盟概述：

为保证IBGP对等体之间的连通性（也就是解决一个AS中的条目传递问题），需要在IBGP对等体之间建立全连接（Full-mesh）关系。假设在一个AS内部有n台路由器，那么应该建立的IBGP连接数就为n(n-1)/2。当IBGP对等体数目很多时，对网络资源和CPU资源的消耗都很大。利用联盟和路由反射可以解决这一问题。

BGP联盟可以将AS分割为多个子自治系统，从而让大型转接AS变得更具管理性。被分割的AS本身将成为联盟，而分割后的子自治系统则成为成员自治系统。联盟之外的AS将整个联盟视为一个AS，看不见成员自治系统。由于成员自治系统对外界来说是隐而不见的，因而成员自治系统可以使用公有或私有AS号（建议采用私有AS号）。

联盟可以极大的降低IBGP连接的数量。在联盟中，只需要在成员自治系统内进行IBGP的全连接，而成员自治系统间使用一种特殊的EBGP连接，我们称之为联盟EBGP。

联盟的特点：

配置联盟后，原AS号将作为每个路由器的联盟ID。在联盟内部具有以下特点：

1. 在联盟内部将会保留联盟外部的next_hop属性。
2. 通告给联盟内的路由的MED属性在整个联盟范围内保留。
3. Local Preference属性在整个联盟范围内保留，而不只是在通告的成员AS内。
4. 在联盟内将成员的AS号加入AS_ PATH中，但不会将联盟内的AS号通告到联盟之外。在联盟中，AS_ PATH属性又添加了两种类型AS-CONFED-SEQUENCE、AS-CONFED-SET,默认联盟将成员的AS号以AS-CONFED-SEQUENCE的形式在AS_ PATH当中列出，如果在联盟内配置了聚合，AS号将以AS-CONFED-SET形式列出。
5. AS_ PATH中的联盟AS号用于避免环路，但是在联盟选择最短的AS_ PATH路径时不会比较联盟AS号。
6. 联盟内相关的属性传出联盟时将会被自动删除，无需过滤子AS号等信息操作。

实验：

目的：
在BGP联盟存在的情况下，保证R1和R5能够正常通信。

环境描述：
我们将AS200分成2个成员AS：AS65535和AS65534。而对于R1和R5来说，他们看到的中间的转接AS仍然是AS200。

配置：

R1上配置：
bgp 300
peer 10.0.14.2 as-number 200

ipv4-family unicast
undo synchronization
network 10.1.4.0 255.255.255.0 //通告对于网段
peer 10.0.14.2 enable

R2上关键配置：
bgp 65534 /本机AS为成员AS号
confederation id 200 /联盟ID，外部路由器看来，连接AS仍然为200
confederation peer-as 65535 /说明本机连接了其他哪些成员AS
peer 10.0.12.3 as-number 65535 //和成员建立EBGP邻居关系
peer 10.0.14.1 as-number 300 //和非成员建立IBGP邻居关系

ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 10.0.12.3 enable
peer 10.0.12.3 next-hop-local /注意也需要配置这一条
peer 10.0.14.1 enable

R3上关键配置：
bgp 65535
confederation id 200
confederation peer-as 65534
peer 10.0.12.2 as-number 65534
peer 10.0.23.4 as-number 65535

ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 10.0.12.2 enable
peer 10.0.23.4 enable
peer 10.0.23.4 next-hop-local /配置并不会生效

R4上关键配置：
bgp 65535
confederation id 200
peer 10.0.23.3 as-number 65535
peer 10.0.35.5 as-number 100

ipv4-family unicast
undo synchronization
peer 10.0.23.3 enable
peer 10.0.23.3 next-hop-local
peer 10.0.35.5 enable

R5上配置：（和R1上相似）
bgp 100
peer 10.0.35.4 as-number 200

ipv4-family unicast
undo synchronization
network 10.1.5.0 255.255.255.0
peer 10.0.35.4 enable

现在R1和R5已经得到的对方的路由条目，通信测试：成功

这样，整个AS200内，只需要建立一个IBGP连接和一个EBGP连接，就可以实现路由的传递和数据包的转发。需要注意的是，联盟AS内仍然需要保证IGP的连通性，才能保证数据包的正确转发。否则下一跳会出现不可达的状况。

补充：为什么说peer 10.0.23.4 next-hop-local这条配置不会生效呢？
我们可以看到在R3上的BGP路由条目：下一跳为10.0.12.2。

在R4上查看路由信息：仍然没有改变，需要注意的是（）中表示的是其联盟内的子AS号。

所以我们得出在联盟的IBGP邻居之间，这条命令是不起作用的。但是需要说明的是，在联盟的EBGP邻居之间，这条命令是起作用的，并且如果不配置这条命令，其下一跳是不会修改为自己的IP地址，这里和普通的EBGP邻居有区别。因为默认认为的是在整个AS中，包括与外部AS建立邻居关系的接口所在的网段，都是通告进入IGP路由协议的。当然我们实际情况下通常没有把对应接口通告进入IGP中。

AS-Path属性在联盟中的应用：

分类：
1：AS_SET，一个无序的AS号列表。
2：AS_SEQENCE，一个有序的AS号列表。
3：AS_CONFED_SET，BGP联盟中特有的AS_PATH类型，类似AS_SET，其列表中含有的AS号均属于BGP联盟中的AS号。
4：AS_CONFED_SEQUENCE，BGP联盟中特有AS_PATH类型，类似AS_SEQENCE，其列表中含有的AS号均属于BGP联盟中的AS号。

举例：

我们按照上图配置好BGP对等体之后，在R1上将两条Loopback接口的直连路由引入BGP，在R4上通过命令display bgp routing-table可以发现：

172.16.1.0/24和172.16.2.0/24这两条路由已经被进入BGP路由表，并发送到R4。两条路由的AS_PATH均为“3 2 1”。这里，R4知道，要到达这两个目的地，需要经过AS3、AS2再经过AS1才能到达。所以这里就是有序的AS_PATH，也就是这里的AS_PATH类型是AS_SEQENCE。

这时，我们对这个网络做一个小小的优化，我们在R3上做一个手动聚合，将172.16.1.0/24和172.16.2.0/24这两条明细路由聚合成172.16.0.0/16这条聚合路由，并且只将这条聚合路由传给R4。

在R3上配置命令：aggregate 172.16.0.0 16 detail-suppressed。这里detail-suppressed关键字代表R3只会向R4发送聚合路由。在R4上查看BGP路由表可以发现：

可以发现，R4上只剩下172.16.0.0/16这条聚合路由，并且其AS_PATH只剩下AS3。这是因为配置了路由聚合后，会丢失其下的明细路由的AS_PATH属性，所以当R3将聚合路由发送给R4时，只会携带自身的AS号。

这是我们来看一种情况，假设如图所示，我们在R2和R4之间的链路上也配置了EBGP对等体，R4会将这条聚合路由再发给R2，而这时，这条聚合路由所携带的AS_PATH只有AS3。R2所在的AS2并不在AS_PATH列表中，于是R2会接收这条路由，路由环路就产生了。EBGP本身依赖AS_PATH来进防止路由环路，但是在路由聚合的场景下，会丢失明细路由的AS_PATH，导致这种环路的产生，那么应该如何解决这个问题呢？

我们可以思考一下，其实只需要R3在发送聚合路由的时候，也带上被聚合的明细路由的AS_PATH就可以了，这些明细路由的AS_PATH只作为防止路由环路的作用。

我们在将R3上的聚合路由命令修改一下，增加一个关键字：as-set。

在R3上配置命令：aggregate 172.16.0.0 16 detail-suppressed as-set。

这里as-set关键字代表，当R3发送聚合路由给R4时，会生成AS_SET类型的AS_PATH列表，这个AS_PATH会包含所有明细路由的AS号。配置完以后，我们在R4上查看BGP路由表：

可以看到，172.16.0.0/16这条路由的AS_PATH已经包含了所有明细路由的AS_PATH。然而在这里，所有明细路由的AS_PATH属性是一个有序列表（3 2 1），所以这里虽然生成了AS_SET 类型的AS_PATH属性，但是和AS_SEQENCE没有任何区别。为了更明确的说明一下AS_SET类型的AS_PATH，我们再增加一台路由器R5：

这里，我们增加了位于AS5中的路由器R5，并将R5上172.16.3.0/24和172.16.4.0/24两条路由注入BGP路由表，在R4上查看BGP路由表可以发现：

聚合路由的AS_PATH已经变成了“3 2 {5 1}”。这里，明细路由包含的AS_PATH中，{5 1}就是无序的AS_SET类型，而“3 2”是AS_SEQENCE类型的AS_PATH。

注意：AS_SET类型的AS_PATH在设备上都是用“{}”符号表示，并且在BGP路由选路中，所有AS_SET类型的AS_PATH都算作长度1。.例如：“3 2 {5 1}”在选路中AS_PATH长度算做3。.

下面我们再把这个例子变动一下，把AS1、AS2、AS3、AS5都作为子AS加入到BGP联盟中，联盟AS号为100。如下图：

这次我们在R2上进行聚合，并只将聚合路由172.16.0.0/16发送给R3。我们在R3上查看BGP路由表：

可以看到，如我们上面所说，有序的AS_PATH是2，而无序的AS_PATH是5和1，所以我们可以看到“（2）”就是AS_CONFED_SEQUENCE类型的AS_PATH，而“[5 1]”就是AS_CONFED_SET类型的AS_PATH。一般在设备上，AS_CONFED_SEQUENCE类型的AS_PAT用符号“（）”表示，而AS_CONFED_SET类型的AS_PATH用符号“[]”表示。我们在看一下R4的BGP路由表：

可以看到，联盟子AS号是不会传到联盟之外，所以R4上，这条聚合的AS_PATH只有100。

注意：
AS_CONFED_SEQUENCE类型的AS_PATH和AS_CONFED_SET类型的AS_PATH均只是为了防止路由环路而存在，在BGP选路中，不作为AS_PATH长度考虑在内。并且，就算聚合路由配置了AS_SET，只要有序的部分，还是会以有序的进行排列，只会将无法分别顺序的一部分作为无序排列。没有任何标记的是AS_SEQUENCE，{}标记的是AS _SET，() 标记的是AS_CONFED_SEQUENCE，[]标记的是AS_CONFED_SET。后面两个只在联盟中出现。

整理资料来源：《交换机在江湖》、华为路由交换培训资料