BGP的反射器和聯盟

BGP反射器

IBGP全互聯的問題

爲了實現路由信息的交互，BGP要求一個AS內的全部BGP Speaker相互造成IBGP全互連，致使IBGP的會話數是n(n-1)/2，而這一要求使得IBGP的擴展成爲了一個很大的問題

IBGP全互聯問題解決方案

 路由反射 (RFC 2796)
 下降對指定路由器IBGP路由通告機制的限制，容許將從IBGP對等體接收到的更新信息傳給某些IBGP對等體 打破傳統IBGP水平分割的限制
 聯盟 (RFC3065)
 將大的AS分紅若干小的AS，而小AS之間創建EBGP對等體關係

BGP路由反射器(Route Reflector)

 在AS200裏，有三臺路由器分別爲RTA，RTB和RTC。在默認的狀況下，若是RTA收到一條外部的路由更新，而且該路由被RTA選舉爲最佳路由，則RTA確定會把該路由通告給RTB以及RTC。因爲RTB和RTC互爲IBGP對等體，因此不會把從IBGP學習到的路由通告給其它IBGP對等體。
 若是該通告原則能夠被放鬆，容許RTC能夠把從RTA學習到的IBGP路由通告給其它IBGP對等體的話，這樣將能夠取消RTA與RTB之間的IBGP會話，RTC就是BGP路由反射器。

不一樣角色的對等體

 一個BGP Speaker通告一條IBGP路由到另一個IBGP對等體的操做。而這樣的一個BGP Speaker一般被稱爲路由反射器(Route Reflector, RR)，這樣的一條IBGP路由被稱爲反射路由。IBGP對等體能夠有三種角色：
• 路由反射器 (Route Reflector)
• 客戶機 (Client)
• 非客戶機 (Non-Client)
 路由反射器和它的客戶機組成一個集羣（Cluster）。路由反射器在客戶機之間傳遞（反射）路由信息，因此客戶機之間不須要創建BGP鏈接。
 既不是反射器也不是客戶機的BGP路由器被稱爲非客戶機（Non-Client）。非客戶機與路由反射器之間，以及全部的非客戶機之間仍然必須創建全鏈接關係。

總結對等體之間的關係
• Client只需維護與RR之間的IBGP會話。
• Non-Client與Non-Client之間須要創建IBGP全互連。
• RR與Non-Client之間須要創建IBGP全互連。
• RR與RR之間須要創建IBGP的全互連。

路由反射宣告原則 (1)

 從非客戶機IBGP對等體學到的路由，發佈給此RR的全部客戶機
 從EBGP對等體學到的路由，發佈給全部的非客戶機和客戶機

路由反射宣告原則 (2)

 從客戶機學到的路由，發佈給此RR的全部非客戶機和客戶機（發起此路由的客戶機除外）
 從EBGP對等體學到的路由，發佈給全部的非客戶機和客戶機

路由反射簇 (Cluster)

• 當一個AS內存在多臺RR爲Client提供冗餘時，RR間的路由更新頗有可能會造成環路，爲防止該現象，引入了Cluster的概念

什麼是簇？

 經過4字節的Cluster_ID來標識Cluster，一般會使用Loopback地址做爲Cluster_ID。
 一個Cluster裏能夠包括一個或多個RR；一個Client能夠同時屬於多個Cluster。
 一般，一個客戶的簇只擁有一個RR，並由RR的BGP Router-id去標識該簇。有時，爲了防止單點失效，在單一簇裏引入多個RR，如圖中的備份RR組網。

路由反射環路防止機制 - Originator_ID

• Originator_ID屬性用於防止在反射器和客戶機/非客戶機之間產生環路。
• Originator_ID屬性長4字節，可選非過渡屬性，屬性類型爲9 ，是由路由反射器（RR）產生的，攜帶了本地AS內部路由發起者的Router ID。
• 當一條路由第一次被RR反射的時候，RR將Originator_ID屬性加入到這條路由，標識這條路由的始發路由器。若是一條路由中已經存在了Originator_ID屬性，則RR將不會建立新的Originator_ID。
• 當其它BGP Speaker接收到這條路由的時候，將比較收到的Originator_ID和本地的Router ID，若是兩個ID相同，BGP Speaker會忽略掉這條路由，不作處理。

路由反射環路防止機制 - Cluster_List

 Cluster_List是可選非過渡屬性，屬性類型編碼爲10
 Cluster_List由一系列的Cluster_ID組成，描述了一條路由所通過的反射器路徑，這和描述路由通過的As路徑的AS_Path屬性有類似之處。Cluster_List由路由反射器產生
 Cluster_List只在AS內部傳播，從EBGP對等體收到的含有Cluster_List的路由將被丟棄。
 當RR在它的客戶機之間或客戶機與非客戶機之間反射路由時，RR會把本地Cluster_ID添加到Cluster_List的前面。若是Cluster_List爲空，RR就建立一個
 當RR接收到一條更新路由時，RR會檢查Cluster_List。若是Cluster_List中已經有本地Cluster_ID，丟棄該路由；若是沒有本地Cluster_ID，將其加入Cluster_List，而後反射該更新路由
 Cluster_List只被RR用來檢測路由環路，不是RR的客戶機和非客戶機不會檢測該屬性。
Cluster list與Originator ID的相同與不一樣
 相同：它們都是防止AS內部的環路
 不一樣：Originator ID就是在發起該路由的路由器發現收到了一條路由信息（該路由信息裏面的originator ID就是這臺路由器），此時路由器便會忽略該路由這樣達到防環做用
 CLUSTER list是RR產生的，是經過RR來防止路由環路的。當RR發現收到的路由更新裏面的cluster ID和RR本身同樣，此時便忽略該路由更新

AS內多個簇

一個AS中可能存在多個簇（Cluster）。各個RR之間是IBGP對等體的關係，一個RR能夠把另外一個RR配置成本身的客戶機或非客戶機。所以能夠靈活的配置AS內部簇與簇之間的關係。

層次化路由反射

BGP聯盟

聯盟經過把大的AS分紅多個更小的自治系統來解決IBGP全互連的問題，這些自治系統叫作成員自治系統或子自治系統。成員自治系統之間使用EBGP會話，所以它們不須要全互連。然而，在每個成員AS中，仍然要求IBGP全互連。

聯盟術語

 聯盟經過把大的AS分紅多個更小的AS來解決IBGP全互連的問題，這些自治系統叫作成員AS。由於成員AS之間使用EBGP會話，它們之間不須要全互連。然而在每個成員AS中，IBGP全互連的要求仍然適用。
 聯盟中的EBGP會話和常規的EBGP會話有所不一樣。爲了區分它們，這種類型的EBGP會話叫作聯盟內的EBGP會話。與普通EBGP會話區別就發生在當經過會話傳播路由的時候，聯盟內的EBGP會話在一方面遵循路由通告的部分IBGP規則，在另外一方面又遵循路由通告的部分EBGP規則。如：在發送更新的時候，NEXP_HOP、MED和LOCAL_PREF被保留，而AS-PATH被修改。
 對於外部鄰居來講(聯盟外的的對等體)，成員AS拓撲是不可見的。也就是說，在發向EBGP鄰居的更新消息中，已經剝去了聯盟內被修改的AS_PATH。從其餘的自治系統來看，聯盟就像單個AS同樣。
 每一個成員AS中，IBGP全鏈接是須要的。路由反射也能夠被部署。部署聯盟的一個明顯優點就是其成員AS不須要使用相同的IGP。每一個成員AS不須要向其餘成員AS通告本身的內部拓撲。不過，當使用不一樣的IGP時，每個成員AS內必須保證BGP下一跳的可達性。

AS-Path回顧

當前，AS_PATH屬性被定義爲公認必遵屬性，該屬性由AS號所組成。AS_PATH屬性字段由三元組所組成：
Path Segment Type, Path Segment Length, Path Segment Value
在BGPv4裏，path segment type字段是由1字節長的數值所組成，主要是標識AS_PATH的不一樣類型：

Value     Segment Type
      1       AS_SET: 由一系列AS號無序地組成，包含在UPDATE消息裏。
      2       AS_SEQUENCE: 由一系列AS號順序地組成，包含在UPDATE消息裏。
      3       AS_CONFED_SEQUENCE: 在本地聯盟內由一系列成員AS號按順序地組成，包含在UPDATE消息中，只能在本地聯盟內傳遞。
      4       AS_CONFED_SET: 在本地聯盟內由一系列成員AS無序地組成，包含在UPDATE消息中，一樣只能在本地聯盟內傳遞。

AS_Path變化過程

聯盟內採用AS-CONFED來防止子AS間的路由環路。
聯盟內的AS-PATH屬性變化：
 聯盟內的EBGP會話
 子AS號被添加到AS-PATH中的AS-CONFED-SEQUENCE前面
 聯盟內的IBGP會話
 不修改AS-PATH
 外部BGP會話
 子AS號從AS-PATH中清除，而大AS號被添加到AS-PATH前面

聯盟與反射的比較