【网络体系搭建】V6：BGP与Router Policy

1. BGP 的定位：为什么有 OSPF 还需要 BGP

OSPF / EIGRP 更适合解决一个 AS 内部的动态路由问题。

BGP 的核心目标则是：

在不同 AS 之间交换大量 Prefix
根据策略而不仅仅是链路 Cost 进行选路
利用 Path Attributes 控制出口和入口
支撑 Internet、大型 IDC、运营商和大型企业网络

AS（Autonomous System）

AS 可以理解为：

在统一管理和外部路由策略下运行的一组网络。

BGP 分为：

eBGP：不同 AS 之间建立 BGP
iBGP：同一个 AS 内部建立 BGP

例如：

AS65001 ── eBGP ── AS65002

AS65001 内部：
R1 ── iBGP ── R2

iBGP 不能替代 OSPF/EIGRP。

常见设计：

IGP（OSPF / IS-IS 等）
→ 提供 AS 内部基础 IP 可达性

iBGP
→ 在 AS 内传播 BGP Prefix 和 Path Attributes

2. BGP Neighbor 与 FSM

BGP 不像 OSPF 一样依靠 Hello 自动发现邻居，而是显式指定 Neighbor。

1 2	router bgp 65001 neighbor 10.0.12.2 remote-as 65002

BGP 使用：

1	TCP Port 179

因此建立 BGP 的基础条件之一是：

底层 IP 可达
→ TCP Session 建立
→ BGP OPEN
→ BGP Neighbor Established

BGP FSM

核心状态：

Idle
 ↓
Connect
 ↓
Active
 ↓
OpenSent
 ↓
OpenConfirm
 ↓
Established

简化理解：

Idle：初始状态
Connect：尝试建立 TCP
Active：TCP 建立失败后等待/重试
OpenSent：TCP 已建立，交换 OPEN
OpenConfirm：OPEN 已确认，等待 KEEPALIVE
Established：BGP Session 正常，可以交换 UPDATE

长期停留在 Active：

优先检查：
IP Reachability
TCP 179
Neighbor IP
remote-as
ACL

主要 BGP Message

OPEN
→ 建立 BGP Session、协商参数

KEEPALIVE
→ 维持邻居关系

UPDATE
→ 携带 Prefix 和 BGP Path Attributes

NOTIFICATION
→ BGP 错误通知

3. BGP 路由始发：network 与 OSPF network 的区别

BGP：

1	network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0

含义：

将指定 Prefix 始发进入本地 BGP。

一般要求本地 RIB 中存在精确匹配的 Prefix。

例如：

1
2
3

RIB：

C 192.168.10.0/24

则：

1	network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0

可以正常始发。

但是如果只有：

1 2	192.168.10.0/25 192.168.10.128/25

并不能满足：

1	network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0

因为 RIB 中没有精确的：

1	192.168.10.0/24

BGP 不会自动把两个 /25 合并成 /24。

与 OSPF network 的区别

OSPF：

1	network 192.168.10.0 0.0.0.255 area 0

核心作用：

1
2
3

用 wildcard 匹配本 Router 的接口 IP
→ 在匹配接口运行 OSPF
→ 将接口放入指定 Area

BGP：

1	network Prefix mask Subnet-Mask

核心作用：

1 2	指定要始发进入 BGP 的 Prefix → RIB 精确匹配

4. AS_PATH 与 BGP 防环

BGP 是 Path Vector Protocol。

重要属性：

AS_PATH

例如：

R1 AS65001
   |
   | eBGP
   |
R2 AS65002
   |
   | eBGP
   |
R3 AS65003

R1 始发 Prefix：

1	192.168.10.0/24

R3 最终可能看到：

1	AS_PATH = 65002 65001

左边通常是最近经过的 AS。

当 eBGP 向其他 AS 通告路由时，会在 AS_PATH 中加入自己的 AS。

如果 R3 收到：

1	AS_PATH = ... 65003 ...

发现自己的 AS 已经存在：

1
2
3

→ 说明路由绕回来了
→ 默认拒绝
→ 防止 AS 级路由环路

AS-PATH Prepending

可以人为重复自己的 AS：

1	400 400 400 500

让路径看起来比：

600 500

更长。

常用于：

尝试降低外部 AS 选择该入口的意愿。

注意：

AS-PATH Prepending 只能影响对方的 BGP Best Path 判断，不能保证对方一定按照预期选择，因为对方可能存在更高优先级的 Local Preference 等策略。

5. NEXT_HOP 与 next-hop-self

BGP Route 不只有 Prefix，还包含：

NEXT_HOP

例如：

1	R1 10.0.12.1 ── eBGP ── 10.0.12.2 R2

R1 向 R2 通告：

1	192.168.10.0/24

R2 通常看到：

1 2	Prefix = 192.168.10.0/24 NEXT_HOP = 10.0.12.1

NEXT_HOP 必须可达，否则 BGP Path 无法正常用于转发。

iBGP NEXT_HOP 问题

1	ISP ── eBGP ── Edge ── iBGP ── Core

Edge 从 ISP 学到：

1 2	8.8.8.0/24 NEXT_HOP = ISP

再通过 iBGP 告诉 Core 时，默认通常保留 NEXT_HOP：

Core：

8.8.8.0/24
NEXT_HOP = ISP

如果 Core 不知道如何到达 ISP 的地址，就会出现 NEXT_HOP 不可达。

常见解决：

1 2	router bgp 65001 neighbor <Core-IP> next-hop-self

变成：

Core：

8.8.8.0/24
NEXT_HOP = Edge

然后利用内部 OSPF/IGP 到达 Edge。

核心：

eBGP 对外通告
→ 通常修改 NEXT_HOP

iBGP 内传播
→ 通常保留 NEXT_HOP

next-hop-self
→ 主动把自己设置为 NEXT_HOP

6. iBGP Full Mesh 与 Route Reflector

iBGP 有重要规则：

从一个 iBGP Peer 学到的路由，默认不能继续通告给另一个普通 iBGP Peer。

原因之一：

在同一个 AS 内传播时不会像 eBGP 那样不断向 AS_PATH 加入新的 AS，因此不能简单依赖 AS_PATH 完成 AS 内部防环。

因此普通 iBGP 要求 Full Mesh。

如果有 n 台 iBGP Router：

1
2
3

Session 数量：

n(n-1)/2

例如：

1
2
3

4 台 Router
→ 4×3/2
→ 6 条 Session

规模增大后 Full Mesh 扩展性很差。

Route Reflector

RR 打破普通 iBGP 的传播限制。

        Client
          |
Client ─ RR ─ Client
          |
        Client

RR 可以将 Client 学来的 iBGP Route 反射给其他 Client。

优点：

1 2	减少 iBGP Session 数量降低 Full Mesh 维护复杂度

RR 防环

重要属性：

ORIGINATOR_ID
→ 记录路由最初的 Originator

CLUSTER_LIST
→ 记录经过的 RR Cluster

用于避免 Route Reflection 环境中的路由环路。

注意：

RR 反射的是 BGP 路由信息。

不是：

1 2	收到一个 BGP Packet → 原封不动转发这个 Packet

而是：

收到 BGP UPDATE
→ 处理 BGP Route
→ 在另一个 BGP Session 上生成新的 UPDATE
→ 通告给 Peer

7. BGP Best Path 主干

当同一个 Prefix 存在多条 BGP Path 时，需要进行 Best Path Selection。

Cisco 常见考试/学习主干可以记为：

1. Weight
   → 大优

2. Local Preference
   → 大优

3. Locally Originated
   → 本地始发优

4. AS_PATH
   → 短优

5. Origin
   → i < e < ?

6. MED
   → 小优
   → 默认存在比较条件

7. eBGP > iBGP

8. 到 NEXT_HOP 的 IGP Metric
   → 小优

9. 后续 Tie-breaker
   → 继续保证最终可以确定 Best Path

实际平台/版本的完整 Best Path 流程可能包含更多条件和细节，应以对应平台文档为准。

Weight

Cisco 本地属性：

越大越优

特点：

1 2	只在本 Router 有效不会通告给其他 BGP Router

Neighbor 学到的 Route：

1	Weight 通常默认 0

Cisco 本地产生的 BGP Route：

1	Weight 通常默认 32768

Local Preference

越大越优

在 AS 内通过 iBGP 传播。

典型用途：

控制整个 AS 更喜欢从哪个出口出去。

例如：

ISP1 → R1：LocalPref 500
ISP2 → R2：LocalPref 100

→ AS 内倾向 R1 → ISP1

一句话：

Weight
→ 我这台 Router 喜欢怎么走

Local Preference
→ 我整个 AS 喜欢怎么出去

AS_PATH

在前面的高优先级属性相同后：

1	AS_PATH 越短通常越优

但：

1
2
3

AS_PATH 短
≠ 物理距离一定短
≠ 延迟一定低

只表示 AS 层面的 Path 更短。

Origin

优先级：

i < e < ?

即：

1
2
3

i          最优
e
?          最后

常见：

BGP network
→ Origin 通常为 i

redistribute
→ Origin 通常为 ?

i 不代表这条路一定来自 OSPF/EIGRP。

MED

越小越优

典型作用：

告诉相邻 AS，希望它从哪个入口进入我的 AS。

例如：

入口 A：MED 50
入口 B：MED 200

→ 对方满足 MED 比较条件时倾向入口 A

默认情况下 MED 通常主要比较来自同一个相邻 AS 的 Path。

不同相邻 AS 的 MED 默认不一定直接比较；相关行为可以通过 BGP 配置改变。

eBGP vs iBGP

前面的属性打平后：

1
2
3

eBGP Path
优于
iBGP Path

IGP Metric to NEXT_HOP

如果前面继续打平：

Path A NEXT_HOP
OSPF Cost = 20

Path B NEXT_HOP
OSPF Cost = 100

→ 倾向 Path A

这体现了：

1 2	BGP 决定走哪个出口 IGP 决定内部如何到达 BGP NEXT_HOP

8. BGP Best Path、AD 与 LPM 不要混淆

这是三个不同层次。

BGP Best Path

解决：

同一个 Prefix 有多条 BGP Path，BGP 自己选哪条？

使用：

Weight
Local Preference
AS_PATH
Origin
MED
...

Administrative Distance

解决：

不同路由来源对同一个 Prefix 都提供路由，RIB 更信任谁？

Cisco 常见默认值：

Connected      0
Static         1
eBGP          20
EIGRP         90
OSPF         110
iBGP         200

AD 越小越优。

例如相同 Prefix：

eBGP AD 20
OSPF AD 110

→ 通常安装 eBGP Route

Longest Prefix Match

真正转发 Packet 时：

1	先选择最长 Prefix Match

例如：

1 2	OSPF：8.8.8.0/24 eBGP：8.8.0.0/16

访问：

8.8.8.8

优先匹配：

/24

不能因为 eBGP AD 更小就忽略更具体的 /24。

9. BGP Route Policy

Prefix-list

作用：

1	匹配 Prefix + Prefix Length

例如：

1	ip prefix-list PL-IN permit 10.0.0.0/8 ge 16 le 24

含义：

1 2	匹配 10.0.0.0/8 范围内 Prefix Length 为 /16～/24 的路由

可以直接用于 Neighbor：

1 2	router bgp 65001 neighbor 1.1.1.1 prefix-list PL-IN in

此时：

1 2	permit → 允许 deny → 拒绝

末尾存在 implicit deny。

也可以作为 Route-map 的 Match 条件：

1
2
3

route-map POLICY permit 10
 match ip address prefix-list PL-IN
 set local-preference 500

AS-path ACL：

1 2	ip as-path access-list 10 deny _65003_ ip as-path access-list 10 permit .*

用于匹配：

1	BGP AS_PATH

然后：

1 2	router bgp 65001 neighbor 1.1.1.1 filter-list 10 in

关系：

AS-path ACL
→ 定义匹配规则

Filter-list
→ 将 AS-path ACL 应用到 BGP Neighbor

Route-map

Route-map 核心：

1
2
3

MATCH
+
SET

即：

1
2
3

匹配哪些路由
+
对匹配路由修改什么属性

例如：

ip prefix-list PL1 permit 10.0.0.0/8

route-map POLICY permit 10
 match ip address prefix-list PL1
 set local-preference 500

按 AS_PATH 匹配：

1 2	route-map POLICY permit 10 match as-path 10

注意：

1	match as-path 10

匹配的是：

1	AS-path ACL 10

不是 filter-list。

三者快速判断

按 Prefix 过滤
→ Prefix-list

按 AS_PATH 过滤
→ AS-path ACL + Filter-list

需要复杂 Match + 修改属性
→ Route-map

10. In/Out、Multipath、配置验证与排障

In / Out 永远站在本 Router 视角

1	ISP ───── R1

R1：

1	neighbor ISP route-map POLICY in

表示：

ISP → R1

处理收到的 BGP Route。

而：

1	neighbor ISP route-map POLICY out

表示：

R1 → ISP

处理向 ISP 通告的 BGP Route。

Local Preference

典型：

1
2
3

ISP → Edge
       ↑
      IN

收到外部 Route 后提高 Local Preference：

route-map SET-LP permit 10
 set local-preference 500

router bgp 65001
 neighbor <ISP-IP> route-map SET-LP in

控制：

1	我的 AS 怎么出去

注意：

1 2	控制的是“出站业务流量” 但 BGP Policy 通常应用在路由接收 IN 方向

业务流量方向和 BGP UPDATE 方向不能混淆。

AS-PATH Prepending

典型应用：

1 2	我的 AS → 外部 AS OUT

通过拉长向外通告 Route 的 AS_PATH：

1	set as-path prepend 65001 65001 65001

尝试影响：

1	外部 AS 如何进入我的 AS

BGP Multipath

BGP 默认核心行为：

1
2
3

多条 Path
→ Best Path Selection
→ 选出 Best Path

如果希望安装多条符合条件的 BGP Path，需要显式启用 Multipath。

例如常见 Cisco：

1 2	router bgp 65001 maximum-paths 2

iBGP 场景可能使用：

1	maximum-paths ibgp 2

具体等价条件和命令应根据平台确认。

数据平面通常使用 Flow Hash 进行 ECMP，而不是简单逐包轮询。

基础配置示例

R1：

1
2
3

router bgp 65001
 neighbor 10.0.12.2 remote-as 65002
 network 192.168.10.0 mask 255.255.255.0

重要 Show 命令

1	show ip bgp summary

查看：

Neighbor
Remote AS
BGP State
收到 Prefix 数量

1	show ip bgp

查看：

BGP Table
Best Path
NEXT_HOP
AS_PATH
Origin
Weight 等

查看具体 Prefix：

1	show ip bgp 8.8.8.0/24

查看 BGP Neighbor：

1	show ip bgp neighbors

查看进入 RIB 的 BGP Route：

1	show ip route bgp

检查 NEXT_HOP：

1	show ip route <next-hop>

BGP 排障顺序

第一层：Neighbor 不起来

show ip interface brief
        ↓
接口正常？

ping Peer-IP
        ↓
底层 IP 可达？

show ip route Peer-IP
        ↓
有路由？

TCP 179 / ACL
        ↓
有没有被阻断？

remote-as / Neighbor IP
        ↓
配置正确？

show ip bgp summary
        ↓
FSM 状态？

长期 Active：

1	优先考虑 TCP / Reachability / BGP 参数问题

第二层：Established 但收不到 Prefix

检查：

对端有没有该 Prefix？
        ↓
network 是否与 RIB 精确匹配？
        ↓
Prefix-list / Filter-list / Route-map 是否过滤？
        ↓
Address Family 是否正确？

第三层：BGP Table 有，但 RIB 没有

检查：

NEXT_HOP 是否可达？
        ↓
Path 是否 valid？
        ↓
是不是 BGP Best Path？
        ↓
有没有其他路由来源竞争？
        ↓
检查 AD / RIB

第四层：RIB 有，但业务不通

进入数据平面：

RIB / FIB
 ↓
NEXT_HOP
 ↓
ARP / Adjacency
 ↓
ACL
 ↓
逐跳 Packet Forwarding

V6 最终核心链条

底层 IGP 提供 IP Reachability
        ↓
TCP 179
        ↓
BGP Neighbor Established
        ↓
BGP UPDATE
        ↓
Prefix + Path Attributes
        ↓
AS_PATH 防 eBGP 环路
        ↓
iBGP Full Mesh / RR
        ↓
NEXT_HOP 必须可达
        ↓
Best Path Selection
        ↓
Weight
Local Preference
Locally Originated
AS_PATH
Origin
MED
eBGP/iBGP
IGP Metric
        ↓
Route Policy
        ↓
Prefix-list / AS-path ACL / Filter-list / Route-map
        ↓
Best BGP Route
        ↓
RIB / FIB
        ↓
真正业务 Packet 按转发表逐跳转发

最终记忆

OSPF：
拓扑 + Cost → SPF

BGP：
Prefix + Path Attributes → Policy + Best Path

Weight
→ 本 Router 的偏好

Local Preference
→ 本 AS 的出口偏好

AS-PATH Prepending
→ 尝试影响外部 AS 的入口选择

MED
→ 告诉相邻 AS 更希望从哪个入口进入

Prefix-list
→ 看 Prefix

AS-path ACL
→ 看 AS_PATH

Filter-list
→ 根据 AS_PATH 直接过滤

Route-map
→ Match + Set