BGP（Border Gateway Protocol）在交换路由时遵循的规则

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BGP（Border Gateway Protocol）在交换路由时遵循一系列严格的规则，这些规则决定了如何选择、传播和优选路由。以下是BGP路由交换的核心规则和流程：

一、BGP路由交换的基本规则

1. 路由通告规则

  • 只通告最优路由：BGP Speaker（路由器）只会将 自己最优的（Best Path） 路由通告给邻居。
  • 水平分割（Split Horizon）：
    • 从 IBGP邻居 学到的路由，不会 通告给其他 IBGP邻居（防止环路）。
    • 从 EBGP邻居 学到的路由，可以通告给 IBGP和EBGP邻居。
  • Next-Hop 处理：
    • EBGP路由：下一跳（Next-Hop）会被改为自己的出口IP。
    • IBGP路由：默认不修改下一跳（除非配置 next-hop-self）。

2. 路由接收规则

  • 合法性检查：
    • 检查 AS_PATH 是否包含自己的AS（防止环路）。
    • 检查 ORIGIN、NEXT_HOP 是否有效。
  • 路由优选（Best Path Selection）：
    • 如果收到多条相同前缀的路由，BGP会按照 选路规则 选择最优路由。

二、BGP路由传播流程

1. EBGP 路由传递

  • 从EBGP邻居学习路由：
    • 检查 AS_PATH，确保不包含自己的AS。
    • 修改 NEXT_HOP 为自己的出口IP。
    • 可以传递给 IBGP和EBGP邻居。

2. IBGP 路由传递

  • 从IBGP邻居学习路由：
    • 不会修改 NEXT_HOP（除非配置 next-hop-self）。
    • 不会传递给其他IBGP邻居（水平分割）。
    • 必须通过 路由反射器（RR） 或 全互联（Full Mesh） 解决IBGP传播问题。

三、BGP路由优选规则（Best Path Selection）

BGP在收到多条相同前缀的路由时，会按 顺序 比较以下属性，直到选出最优路由：

顺序比较规则说明
1最高 Weight（Cisco私有）本地优先级，越大越优（仅本地有效）。
2最高 LOCAL_PREF默认100，越大越优（IBGP范围内有效）。
3本地生成的路由（Network/聚合）优于从邻居学习的路由。
4最短 AS_PATHAS_PATH 越短越优（可配置 bgp bestpath as-path ignore 跳过）。
5最低 ORIGIN 类型IGP（0） < EGP（1） < Incomplete（2）。
6最低 MED（Multi-Exit Discriminator）越小越优（影响入站流量）。
7EBGP 优于 IBGP从EBGP学到的优先于IBGP。
8到 NEXT_HOP 的 IGP 开销最小检查BGP下一跳的IGP cost（如OSPF、ISIS）。
9最老的 EBGP 路由稳定性优先（较长时间未变化的路由）。
10最低 Router ID作为最后的比较条件。
11最短 Cluster List（路由反射器环境）适用于RR场景。
12最低邻居 IP 地址最终决胜条件。

四、BGP路由策略控制

1. 影响入站流量

  • MED（Multi-Exit Discriminator）：告诉邻居从哪个入口进来（值越小越优）。
  • AS_PATH Prepending：在 AS_PATH 中重复添加自己的AS，使路径看起来更长（降低优先级）。

2. 影响出站流量

  • LOCAL_PREF：调整IBGP路由的优先级（值越大越优）。
  • Weight（Cisco私有）：本地有效，不影响邻居。

3. 过滤路由

  • Prefix-List / Distribute-List：基于IP前缀过滤。
  • AS_PATH Filter：基于正则表达式过滤特定AS的路由。
  • Route-Map：灵活控制路由属性（如修改 LOCAL_PREF、MED）。

五、典型场景示例

1. 多宿主（Multi-Homing）

  • 目标：优化入站和出站流量。
  • 方法：
    • 使用 LOCAL_PREF 控制出站流量。
    • 使用 MED 或 AS_PATH Prepending 影响入站流量。

2. 路由反射器（Route Reflector）

  • 问题：IBGP全互联难以维护。
  • 解决方案：
    • 指定路由反射器（RR），允许IBGP路由反射给其他客户端。

3. 联盟（BGP Confederation）

  • 问题：AS太大，IBGP全互联复杂。
  • 解决方案：
    • 将大AS划分为多个子AS（联盟），内部运行EBGP，但对端仍视为单个AS。

六、总结

  • BGP路由交换的核心规则：
    • 只通告最优路由，遵循 水平分割。
    • EBGP路由修改NEXT_HOP，IBGP默认不修改。
    • 优选路由时按顺序比较12个属性（Weight > LOCAL_PREF > AS_PATH > …）。
  • 策略控制：
    • 入站流量：MED、AS_PATH Prepending。
    • 出站流量：LOCAL_PREF、Weight。
    • 过滤路由：Prefix-List、Route-Map。

BGP的灵活性使其成为互联网路由的核心协议，但同时也需要精细的策略控制以避免路由振荡和次优路径问题。