毕业论文--RIP_OSPF_BGP三大协议运行原理以及环路解决方案

1、常州工程职业技术学院毕业设计 （论文）论文题目:班级:学生学学生姓名:指导教师:路由环路三大协议的工作方式以 及环路在协议申伽解决方案2010823139孙志强钮鑫计算机1031、计算机技术系2013年1月目录摘要iabstractii第一章：rip协议运行过程11.1： rip 概述11.1.1： rp的防环机制.21.1.2： rip拓扑变化31.13： rip 足时器31.1.4：默认路由41.1.5：浮动静态路山51.2： rip环路现象以及解决方案5第二章：ospf协议运行过程82.1： ospf 概述482.1.1：链路状态算法/82.1.2：特性简介192.2：网络类型、92.2

2、.1：区域划分 i；102.3： lsa六种常见类型u弐112.4： ospf环路解决方案13第三章：bgp协议运行过程1 丫, 163.1： bgp协议概述163.1.1： bgp 协议特性4163.2： bgp术语，噹173.2.1： bgp 属性193.2： bgp的选路规则.263.3： bgp策略路由与路山策略283.4： bgp环路产主原因及解决方案128第四章：对未来路由协议环路解决方案的展望314.1、环路分析i314.2环路案例314.3、环路解决方案324.3环路的危害性33致谢34参考文献35路由环路的产生及解决方案摘要在维护路由表信息的吋候，如果在拓扑发生改变后，网络收

3、敛缓慢产生了 不协调或者矛盾的路由选择条目，就会发生路由坏路的问题，这种条件下，路 由器对无法到达的网络路由不予理睬，导致用户的数据包不停在网络上循环发 送，最终造成网络资源的严重浪费。在当今的网络环境中，使用rtp协议的路由器少之又少，几乎见不到由 rip协议产生的路由坏路，通常來说，都是在使用静态路由之后产生的坏路。 现在，ospf, bgp协议等，都能有效防止环路，所以希望广大的网管同志们述 是尽量在初期配置的时候多花一些力气來配置动态路由协议，不要偷懒只打儿 条静态路由，这样可以在后期避免很多不必要的麻烦。如果出现了环路的问 题，可以利用科來网络分析软件來进行分析，查找诊断中ttl值过

4、小的设备， 然后对该设备的配置进行更新。关键词：路由环路ripi办议ospfi办议bgpi办议 静态路由routing loop production and solutionsabstractin the maintenance of routing table information, if in the topology change, the network convergence slow produced not harmonious or contradictory routing entry, it happens :routing loop problem, this kin

5、d of condition, the router to unreachable network routing ignored,resulting in the user's data packet is constantly in the networkcycle to send, rcsulting in serious waste of network resources.tn today s network environment, use rtp protocol router little and then little, almost see the j?ip pro

6、tocol produce routing loop,generally speaking, is in the use now, ospf, bgp protocol, etc,can hope the web master comrades or configuration of the time spend of a static route after which loop, effectively prevent the loop, so i as far j as possible in the initial some strength to configuration andd

7、ynamicrouting protocols, don't be lazy only play a few staticrouting,so that we can inthe later avoid a lot of unnecessarytrouble.if there wasloop problem, can use the family to networkanalysis software to analysis, find and diagnosis of ttl value too small equipment, then update the configurati

8、on of the device.keywords: routing loop rip protocol ospf protocol bgp protocol static routing第一章：rip协议运行过程1.1： rip 概述rip (routing information protocol)中文名称是路由信息协议是典型的距离 矢量型路由择协议。是应用较早内部网关i办议1gp,适用于小型的同类网络是 典型的距离矢量路有协议，rtp是一个由国际标准经历了长期的实际运行验所 有的路由厂商都支持它，而且，rip在各种操作系统中都能很容易地配置和排 错，在那些没有冗余链路的网络屮，rip能很

9、好的进行工作，但rip最大的缺 点就是不能再兀余链路中运行，同时也只试用小型的同类网络，所以在大型网 络中，就该考虑采用其它协议了。wr1p是分布式的距离矢量的路由选择协议，是因特网的标准协议，英最大 特点就是简单。rip协议要求网络中每一个路由器都要维护从它口己到其他每 一个目的网络的距离记录。rip协议将“距离”定义为从一个路由器到直接连 接的网络距离定义为从一个路由器到非直接连接的网络的距离定义为一个 没经过路由器则加1, rip允许一条路径最多只能包含15个路由器，i大i此，距 离等于16时即为不可达。可见rip协议只适用丁小型网络。ripv2由rip而来，属于rip协议的补充协议，主

10、要用于扩大装载的有 用信息的数量，同时增加其妥全性能olripvi和ripv2都是基于udp的协议。 在rtpv2下，每台主机或路曲器通过路由选择进程发送和接受來自udp的520 端口数据包。r1p协议默认的路由更新周期是30秒。ripvl提出较早，其中有很多缺陷。为了修善ripvl的不足，在rfc 1388 档中提出了改进的rtpvl也就是现在的ripv2,并在rfc1723文档和rfc453文 档中进行了修订版本ripv2定义了一套有效的改进方案，新的ripv2支持子网 路由选择，支持cidr和vlsm支持组播，并捉供了验证等机制。随着0spf和is-is的岀世，许多人认为rip已经淘汰了

11、。但事实上rip也 有它自己的优点。对于小型网络，rip就所占带宽比较小，容易配置、管理和 实现，并且rip还在大量使用中。但rip也有明显的不足，即当有多个网络时 会岀现环路问题。为了解决环路问题，ietf提出了水平分割法英文是(split- horizon),在这个接口收到的路由信息不会再从该接口出去。分割范围解决了 两个路由器之间的路由环路问题，但不能防止因网络规模较大、主要由延迟因 素产生的路由环路。触发更新要求路由器在链路发生变化时立即传输它的路由 表。这加速了网络的聚合，但容易产生广播泛滥。总之，环路问题的解决需要 消耗-定的吋间和带宽。若釆用rip协议，其网络内部所经过的链路数不

12、能超 过16跳，这使得rip协议不适于大型网络。rtp (routing information protocol)是基于d-v算法的内部动态路由协 议。它是第一个为所有主要厂商支持的标准ip选路协议，口前已成为路由器主 机路由信息传递的标准z-,适应于大多数的校园网和使用速率变化不大的连 续的地区性网络。对于更复杂的环境，一般不应使用ripo1.1.1： rip 的防环机制yrtp协议的默认管理距离是120,处于udp协议上层，rip所接收的路由信 息都封装在udp的数据保中，rtp使用udp520端口发送接收信息，先更新本地 路由表，然后再通知给其他的路由器。/(1) 使用hop coun

13、t (跳计数)作为路径选择的度量值一个报文从本结点 到目的结点，中途经历的次数或路市器数量被称为跳计数，rip采用 距离向量算法，他通过比较到达目的站点的各个路由的hop count 即跳计数的大小，从中选择具有最小的跳数的路由作为最佳路由rip 只保留到目的地的最佳路曲，当交换过来的新路由提供了一条更加 的路由是，rip就应它来替换i口的信息。(2) 最大跳数为15,如果一个网络的跳计数大于15,则认为网络失效， 这就是说，一条路由跳计数为16就认为不可大路由即无效，显然这 样定义有效地预防了环路的蔓延，对丁小网络高效易行；但对丁超 过15跳的大型网络来说，rip就有局限性了。(3) 周期性

14、的广播或多点传送整个路由表，rip版本1采用的就是广播式 更新，网络屮的所有设备都会受到更新的影响，rip版木2采用的就是组播式更新，没有运行ripv2的网络也会周期性的发送整个路由 表给相邻路出器。拓扑发生变化时，rip路由的处理过程如图1-1-1所示:f0/04更新本地路由表70f0/0r15发送更新后的路由2 更新路由表拓扑发生变化图1-1-1 rip拓扑变化update timer更新计时器：在rip启动z后，平均每30秒,启用了 rip的接口会发送应答信息（也就是update）,这个update包含了路由器除了被splithori zon （水平分割）抑制的完整的路出表.update

15、周期发送的时间间隔（updatetimer）为25. 5秒到30秒艺间（随机），并且update的口标地 255. 255. 255. 255。invalid timer无效计时器：如果180秒默认值后还未收到町刷新现有路由的更新则将该路由的度量设置为16从而将其标记为无效路rtl在清除计吋器超 时以前该路由仍将保留在路由表中。flush timer清除计时器:默认情况下清除计时器设置为240秒比无效计时器长60秒。当清除计时器超时后 该路曲将从路曲表中删除。这里就意味 着一个路由条目在180秒内没有收到更新报文时无效计时器超时。路由条目中该路由被标志为x. x. x. x is possib

16、ly down直到刷新计时器也超时了 （再过60秒后）该路由条目才被删除。在rtp中真正删除路由条目的是刷新计时器超时。holddown timer抑制计时器。该计时器用于稳定路由信息并有助于在拓扑结构根据新信息收敛的过程中防i上路由环路，在某条路由被标记为不可达后 它处于抑制状态的时间必须足够长以便拓扑结构屮所有路由器能在此期间获知 该不可达网络，默认情况下抑制计时器设置为180秒。抑制计时器通过以下方式工作：(1) 路由器从邻居处接收到更新该更新表明以前可以访问的网络现在已不可 访问。(2) 路由器将该网络标记为possibly down并启动抑制计吋器。(3) 如果在抑制期间从任何相邻路

17、由器接收到含有更小度量的有关该网络的 更新则恢复该网络并删除抑制计时器。(4) 如果在抑制期间从相邻路由器收到的更新包含的度量与之前相同或更大 则该更新将被忽略。如此来更改信息便可以继续在网络小传播一段时(5) 路rfl器仍然会转发目的网络被标记为possibly down 数据包。通过这 种方式路由器便能克服连接断续所带来的问题。如果目的网络确实不可 达但路由器又转发了数据包黑洞路由就会建立起来并持续到抑制计时器 超吋 l1.1.4：默认路由在图1-1-2中，某企业内部运行rip协议，在r1是企业内部路由器，r2 是企业边界路由器，r3相当于isp的边界路曲器，r2使用rtp协议与内部相 连

18、，配置默认路由与internet相连；r3配置静态路由访问企业内部网络；r1 是企业内部路由器，可以通过r1p学到整个企业内部的路由，可如何internet 呢如果在内部每台路rfl器上都配置默认路ft,不但麻烦切不能适应网络拓扑的 变化，此时就需要在r2上使用ip-default-network或者default information originatc命令向内部网络宣告一条动态的默认的路由。图1-1-2默认路由1.1.5：浮动静态路由y在图1-1-3屮某公司的总部和分部间使用专线相连，配置rip i办议实现公 司网络的互联。为了防止专线故障，有屮请了一根拨号的备份线路提供冗余， 以备在专

19、线链路故障吋，使用拨号线路。因为比好线路带宽有限，使用动态路 由协议路由更新会占用部分带宽，为了不影响关键业务流，在拨号线路上配置 静态路由，如图1-1-3所示/总部分部图1-1-3浮动静态路由1.2： rip环路现象以及解决方案rtp环路一般分为两种：1、路由原路返冋原路返回是指当某台路由器a在更新白己的路由表后往外发送时对方路 由器b接受该路出表以及更新自己的路出表，当自己更新完成后也同样往外 发送自己更新后的路由表，以使全网能够获得全网路由，然而就在该路由器 b也同样往回发送自己的路由表此时路由器a会收到一条自己路由表内已经 冇拥冇的路出如图1-1-4所示：ip: 12. 1. 1 1

20、/24r1总部ip： 23. 1. 1.2 /24分部路由表二r22. 00. 082424路由表二r212. 0.0.0 812. 1 1. 0 2412. 1. 2. 0 2412. 012. 112. 123. 02311. 0223. 0. 0. 023. 1. 1. 0路由表=r212. 0. 0. 0 812. 1. 1. 0 24 *12. 1. 2. 0 2423 0. 0. 0 823. 1. 1. 0 2423. 1. 1. 0 2423. 1. 1. 0 24图1-卜4路由原路返冋2、路由绕路返回对于原路返回的路由环路和上而的理由没多大的区别，既然是绕路肯定耍经过其他的设

21、备，最终又回到自己的路由器上的一种路由如图1-1-5所一75:0120112 2 2 3 3 31112 2 2部 总4 4 4 48 2 2 8 2 22r o o o o o o图1-1-5路由绕路返回针对上面的两种现彖rip协议也有了解决的方案根据rip的特性比如： 水平分割、毒性逆转、触发更新、更新抑制、更新延迟、16跳等等这几个 机制在协议中基本上算是解决了环路的产生；如果在现象原路返冋的现象。方案一：当一条路由发出去z后，在每台路由器上开启水平分割，这样 一台路由收到一条路由时就不会再往回发送。方案二：也同样可以采用毒性逆转来控制环路的产生，当网络中一条路 由失效时，路由当然也是无

22、效的了，不过在每台路由器上开启毒性逆转，收 到该路由时，信息表中cost值就会立即跳转到16跳也就是不可达路由，此 吋这条路由这条路有一段时间后就会在老化吋间机制屮慢慢消失，但如果一 条路由失效网络拓扑发生变化，这台路由器就会立即启用触发更新，然而一 个复杂一点的网络不会那么容易，仅仅启用触发更新就会没事，因为在一个 网络中不止一台路由器启用触发更新，这时还耍伴随着随机延迟，当然这个 时间段不能完全解决这种问题，更新抑制会受到随机延迟的限制网络同时进 行更新如图1-1-6所示汇 r/ .图1-1-6毒性逆转第二章：ospf协议运行过程2.1： ospf 概述ospf是open shortest

23、 path first （开放最短路径优先）的缩写。它是 ietf组织开发的一个基于链路状态的内部网关协议，目而在互联网上大量的使 用。本章主要介绍ospf协议的工作原理，包括它的分层结构、网络类型、报文 封装、邻居建立和维护等内容。2.1.1：链路状态算法链路状态算法是一种与哈夫曼向量算法（距离向量算法）完全不同的算 法，应用哈夫曼向量算法的传统路由协议为rip,而ospf路由协议是链路状态 算法的典型实现。与r1p路由亦议对比，ospf除了算法上的不同，述引入了 路由更新认证、vlsm（可变长了网掩码）、路由汇聚等新概念。rip协议存在两 个致命弱点：收敛速度慢、网络规模受限制（最大跳数不

24、超过16） o ospf克 服了 rip的弱点，可以胜任中大型、较复杂的网络环境。ospf路由协议利用链路状态算法建立和计算到每个h标网络的最短路径， 该算法木身较复杂，以下简单的概括性地描述了链路状态算法工作的总体过 程。初始化阶段，设备将产生链路状态通告，该链路状态通告包含了该设备全 部链路状态。i所有设备通过组播的方式交换链路状态信息，每台设备接收到链路状态更 新报文时，将拷贝一份到本地数据库，然后再传播给其它设备。当每台设备都有一份完整的链路状态数据库吋，设备应用dijkstra算法 针对所自目标网络计算最短路径树，结果内容包括：目标网络、下一跳地址、 花费，是1p路由表的关键部分。如

25、果没有链路花费、网络增删变化，ospf将会-|分安静，如果网络发生了 任何变化，ospf通过链路状态进行通告，但只通告变化的链路状态，变化涉及 到的设备将重新运行dijkstra算法，生成新的最短路径树。2.1.2：特性简介ospf的实现完全遵循了 rfc 2328中定义的ospf v2,包括主要特性如(1) 支持ospf多进程;(2) 支持vrf,可以基于不同vrf运行ospf；(3) 残域完全支持残域的定义；(4) 路由重分布一一实现了与静态路由、直连路由以及rip、bgp等动态路由协议之间；/.(5) 认证支持邻居之间明文或者md5的认证；(6) 虚拟链路支持虚拟链路；(7) 可变长子网

26、掩码vlsm的支持；/ «7区域的划分：(1) nssa (not so stubby area) , rfc 3101 定义；(2) graceful restart, rfc 3623 定义；2.2：网络类型(1) broadcast广播类型需要选举 dr (designated router)和 bdr (backup designated router),由dr对外通告该网络的链路状态。所有的设备之间都保持邻居关系，但是所冇设备只与dr和bdr之间保持邻接关系，也就是说每台设备只与dr和bdr交换链路状态数据包，然后由dr通告给所有的设备，从而每台设备能够保持-致的链路状态数

27、据库。可以通过设置接口优先级来控制dr的选举结果。优先级最高者获胜，优 先级为0者取消选举资格。修改优先级不会立即生效，只有等待新一轮选举。进行新一轮选举的唯一条件是：ospf邻居在一定时间内没有接收到dr的hello报文，认为dr宕机了。（2）nbma （non-broadcast multi-access,非广播多点可达网络）nbma 网 络是指那些全连通的、非广播、多点可达网络。nbma是一种缺省的网 络类型，而p2mp网络必须是由其它的网络强制更改的。nbma网络采 用单播发送报文，需要手工配置邻居。p2mp网络采用组播方式发送报 文。（3）p2mp （point-to-multipo

28、int,点到多点）p2mp类型可以看作是多个p2p链路，产生多个主机路由。p2mp类型不选举dr和bdr,允许设 置到每个邻居的度量值。.（4）p2p （point-to-point,点到点）« tp2p类型以组播方式发送ospf报文，自动发现邻居。r2.2.1：区域划分人* /stub area（末节区域）tcta'ly stib:完全天节区域not-©o-stuhby area(kssa)totally hot stubby alz(totally nssa)按收区域间路由是是是足白动发送st 认洛由定否可以亜分布外 部路由图2-2-1区域划分图这一张图就是介绍

29、了 ospf中的两大特殊区域，也许有人会问为什么上面是四种区域呢，我们可以归类成两类区域一个是stub区域一个是not-so-stub区 域这张表有接收区域间路由是什么意思比如说ospf屮有area 0、1、2这几个 区域分别都属于一个自治系统内，那么只接收区域间路曲顾名思义就是说路曲 只在这儿个区域内发送，针对外部路由很显然是不能接收或者发送的，例如：stub area：接收区域间路由：否，就是接收，abr是否自动发送默认路由：就 是说区域边界路出是否在自身路出器上自动产生一条默认路曲指向自己外部路 由在访问该区域吋就是通过这条默认路由访问的，然而当外部路由进来区域会 不会重新引入该路由或者

30、发布该路由答案是：否，同理其他的几个特殊的区域 也是同理我也不一一介绍了。2.3： lsa六种常见类型 j由于ospf协议定义了多种路路由器的类型，因而定义多种lsa通告的类型 也是必耍的。v例如：一台dr路由器必须通告多路访问链路和所有与这条链路相连的路由 器，而其他类型的路由器将不需耍通告这种类型的信息。ospf的七种类型lsa：(1) 路由器lsa (router lsa)由区域内所有路由器产生，并且只能在本 个区域内泛洪广播。这些最基本的lsa通告列出了路由器所冇的链路 和接口，并指明了它们的状态和沿每条链路方向出站的代价。(2) 网络lsa (network lsa)由区域内的dr或

31、bdr路由器产生，报文包 括dr和bdr连接的路由器，网络lsa也仅仅在产生这条网络lsa的区 域内部进行泛洪。(3) 网络汇总lsa (network summary lsa)由abr产生，可以通知木区 域内的路由器通往区域外的路由信息。在一个区域外部但是仍然在一 个ospf自治系统内部的缺省路由也可以通过这种lsa來通告。如果一 台abr路由器经过骨干区域从其他的abr路rtl器收到多条网络汇总lsa,那么这台始发的abr路由器将会选择这些lsa通告中代价最低的 lsa,并11将这个lsa的最低代价通告给与它相连的非骨干区域。(4) asbr汇总lsa (asbr summary lsa)

32、也是由abr产生，但是它是一条 主机路由，指向asbr路由器地址的路由。(5) 自治系统外部 lsa (autonomous system external lsa)由 asbr 产 生，告诉相同自治区的路由器通往外部自治区的路径。自治系统外部 lsa是惟一不和具体的区域相关联的lsa通告，将在整个自治系统屮 进行泛洪。(6) 组成员 lsa (group membership lsa)目前不支持组播 ospf (mospf协议)i、(7) nssa 外部 lsa (nssa external lsa)由 asbr 产生，几乎和 lsa 5 通 告是相同的，但nssa外部lsa通告仅仅在始发这

33、个nssa外部lsa通 告的非纯末梢区域内部进行泛洪。在nssa区域中、当有一个路由器是 asbr时，不得不产生lsa 5报文*但是nssa中不能有lsa 5报文， 所有asbr产生lsa 7报文丿发给本区域的路由器。只有一个例外，每台abr路由器上利用一个类型3來通告缺省路由。每一种区域内允许泛洪的lsa类型;区域类型1&23&457骨干区域允许允许允许不允许非骨干(非stub)允许允许允许不允许stub允许允许不允许不允许完全stub允许不允许不允许不允许nssa允许允许不允许允许只有一个例外，每台abr路由器上利用一个类型3来通告缺省路由。(1) 末梢区域：(stub a

34、rea)不允许as外部通告(lsa 5)在其内部进行泛 洪。在末梢区域边界的abr路由器使用网络汇总lsa (lsa 3)向这个区 域通告缺省路由，而且这条缺省路由不会被通告到这个区域的外部去。(2) 完全末梢区域：(totally stub)使用缺省路由到达0spf自治系统外部 的目的地址，而且使用缺省路由到达这个区域外部的所有目的地址，完全 末梢区域的abr路由器不仅阻塞lsa 5,也阻塞所有的汇总lsa除了 通告缺省路由的那一条类型3。(3) 非纯末梢区域(not-so-stubby-area)允许外部路由通告到ospf自治系统内部，而同时保留自治系统的其余部分的末梢区域特征，asbr将

35、始发 类型7的lsa来通告那些外部网络，这些naas外部lsa将在整个naas区 域中泛洪，在abr上被阻塞。abr会将类型7的转化为类型5通告到其他 区域中。=2.4： ospf环路解决方案fospf中冇很多种环路的类型每：种环路都冇相应的解决方法为了展示集中 环路产生的环境拓扑下面我将画一种相应的拓扑图区域间的环路如图2-4-2所图2-4-3区域图我们可以发现上面的两个图：一种是运行ospf同吋都在一个区域内的网络 环境，另一种就是运行ospf的网络环境分别在歹斥区域：area： 0、area： area： 2屮，针对第一种网络环境我们可以看到这种拓扑没冇别的机制来控制 的环很容易造成环路

36、产生而第二种就能很好的控制环路产生。环路问题：丫为什么第一种情况为什么会岀现环路呢？例如：当r2上的lp： 10. 0. 2. 0 /24这个网段是外部路由在该区域中发 送的时候，由于rl、r2、r3都同时运行了 0spf协议，在前面的ospf的 运行原理，我们可以知道当一条路由无意屮消失或者某条链路挂掉的时候， 就会有环路产生的可能，当r2的外部路由不能往该区域发送那么区域内的 三台路由器都有相应的外部路由，那当这条路有挂了的同吋r1会通知其他 的路由器，说：嗨！我发现一条路由挂掉了，你们也都别耍了吧！其他路由 相当听话，问题就是就在三台路由器都在相互通知的时候会有路由环路，r2 发给sw1

37、 （此时当成一台路由器）的时候，此时r3会定时发送hello包此 时r2收到r3发来一条我没有的一条路由lp： 10. 0. 2. 0 /24这条路由，r2 就会在自己的路由表小把这条路由加入，一段时间过后这条路有有没有收 至ij,此吋r2又会认为这条路有已经挂掉了，就是这样r2和r3之间就会产 生环路。为什么第二种情况就会解决出现的环路了呢?第二种网络环境中我们可以发现他有三个区域:area： 0、area： 1、area： 2就是这三个区域使整个自制系统内没有了环路，area： 0是骨干区 域area： 1非骨干区域area： 2非骨干区域，骨干区域与非骨干区域有三种 机制：一、骨干区威收

38、到的lsa不再发回骨干区域。二、非骨干区域从骨干 区域收到的lsa不再往回发送。三、非骨干区域之间不再发送lsao所以我 们可以用一句话来总结解决该环路的方法就是骨干区域防止环路。第三章：bgp协议运行过程3.1： bgp协议概述二十卅纪八十年代初，互联网知识一个简单的网关到网关的ggp网络 (gateweiy to geiteweiy protocol)这种协议要求每一网关都知道去其他网关的 路rfl,但随着网络规模的发展以及路ft!表的规模计算路ftl的开销都变得十分庞 大，所以简单的网络已经不能满足当今社会的需求。rfc827对美国研究工程部署(arpanet)网络划分了层次，把一个单一

39、的 网络哟划分成由多个互联的自制系统as (autonomous system)组成的网络。 每一个自制系统用as号来标记是一个由管理机构独立管理的互联网络毎个as 内，管理机构可以自主选择1gp协议ggp协议就是美国研究部署的第一个1gp 路rtt协议，之后完全被rip、eigrp、ospf等协议取代，现在在as之间通过 egp协议來共享信息。随着网络的进一步发展，拓扑的复杂性，egp协议因为以下缺点，最终被 bgp (border gateway protocol)协议取代。(1) 不能进行环路检测。(2) 不具有选择遇见最优路由的算法。(3) 网络拓扑发生变化时，收敛速度较慢。(4) 不

40、能应用路由策略。3.1.1： bgp协议特性bgp是一种外部网关协议,与ospf、r1p等内部网关协议不同，其功能不 在于发现和计算路由，而在于控制路由的发送与接收和选择最佳路由。bgp协议的特性人概有七人特性：(1) bgp使用tcp作为其传输层协议(协议号位179)从而提高了协议的 可靠性。bgp进行域间路由选择，对协议的稳定性要求较高，因此tcp协议的 高可靠性來保证bgp协议的稳定性。bgp对等体必须逻辑上连通，并进行tcp连接，向对等体发起连接请 求时，口的的端口号为179,而本地的端口号任意。(2) bgp支持无类域间路曲ctdr。(3) 路由更新吋，bgp只发送更新的路由，大大减

41、少了 bgp传播路由所占 用的带宽，所以该协议适用于在internet上传播大量的路由信息。(4) bgp是一种距离矢量协议，从设计上避免了环路的发生。as区域之间：bgp携带as路径信息标记路径as,带有木地as号的 路由将被丢弃，从而避免了域间环路的产生。(5) bgp提供了丰富的路由策略，能够对路由实现灵活的过滤和选择。(6) bgp提供了路由解决路由震荡的机制，有效提高了 internet网络的稳/(7) bgp方便扩展，能够适应网络新的发展。3.2： bgp 术语as 65550 rtc图 3-2-1(1) 什么是bgp发言者、bgp对等体呢？发送bgp消息的路由器成为bgp发言者b

42、gp speakero相互交换bgp发言者之间互称为bgp对等体bgp peer。(2) 什么是ebgp、ibgp对等体呢？处于不同as的bgp对等体为ebgp对等体，通常情况下对等体是物理上的 直连。bgp发言者从ebgp对等体获得的路由会向其他所自的bgp对等体通告包 括 ebgp、 ibgpo处于同一个as的bgp对等体为tbgp对等体。两人特点：bgp的路由不再向他的ibgp对等体发布 、bgp获得的路由是否发布给他的ebgp对筹体与bgp是否同步相关(3) 我们看到bgp同步，那什么又是bgp同步呢？所谓的bgp同步就是我们经常看到的bgp转发中“黑洞“的产生如图所 示：如果位于as

43、200的路由器d上没有到达& 0. 0.0 /24网络的路由信息,那么在路由器d上去往8. 0. 0. 0 /24网段的路由就会被丢弃4cc 4a 4 4图 3-2-23.2.1： bgp 属性本节主要介绍的内容：bgp属性的分类、origin属性、as_pash属性nextjiop属性、med属性、local_pref 属性。bgp属性的分类:bgp路由属性是一套参数，他对特定的路由属性进行描述，继而bgp能够对路 由进行过滤和选择。所有的bgp路由属性一般分为一下四类：(1) 公认必遵属性(wei 1-known mandatory):所有bgp路由器都可以识别, 冃.必须，存在t

44、update消息中。如果缺少这种属性，路市信息就会出 错。(2) 公认可选属性(well-known discretionary):所有bgp路由器都可以识 别，但不耍求必须存在于update,消息中，可以根据具体情况来选择。(3) 可选可过渡(optional transitive):在as之间具有可传递性的属性 bgp路由可传递。(4) 可选非过渡(optional non-transitive):如果bgp路由器不支持此属 性，则相应的。update消息会被忽略“口不会通告给其他对等体。性分类至要包含的風柱公认必逍屈和originwn. as_patha4rfe. next_hopj,i

45、h介认町选尿性1local_prefjmlfl、 atomic_aggregatewm：.可选传community jw 性. aggregatewffc可选非传逸属性1medmfl：. cluster_l!stmffc. originator idmftji对于上述提到的update其实就是消息类型小的一种，bgp的消息类型大概 可以分为四种：消息类型消息作用的描述open用于建立bgp对等体之间的连接关系keepalive周期性地向bgp对等体发出keepalive消息，用来保持连接的 有效性一该报文只有包头没有内容update数据包里面携带的是路由更新的信息notification当bg

46、p检测到错误状态时,就向对等体发出notification消 息，之后bgp连接关系就会立即关闭掉那么我们可以考虑一下bgp之间在发送消息类型的时候他们之间的关系是 怎么建立的呢？这个就是我要描述的的bgp协议状态机，bgp z间的建立共分为两部分；第一步：tcp的建立。笫二部：bgp建立。/规则：首先idlc（空闲状态）发起tcp连接时可能会成功、失败、超时，那 如果成功的话就转到0pen-sent状态，如果火败转到active状态，如果超 时转到connect状态，同理active、connect也会发起tcp连接同样也会 有成功、失败、超时三种结果，不过，当连接成功的时候转到open-s

47、ent 状时，开始建立bgp连接，等待bgp发送open报文进入open-confirm （查 配置）状态，当收到bgp邻居发送keepalive报文吋,对open进行确认之as_path属性含义：按适量的顺序记录了某条路由从本地地址到h的地址所要 经过的所有as编号。(1) 公认必遵属性。(2) 是路由到达一个口的地址所经过的一系列自制系统号码的有序列表。(3) 当bgp将一条路曲通过到其他as时便会把自己的as号添加在as_pash列 表的最前面也就是最左边。还有一点特别注意的就是，1bgp在向对等休通告路由时，不改变as_pash 属性，只冇在ebgp对等体间通告时as编号才会被添加到a

48、s_pash列表的 最左边，不过这个知识针对有序列表，如果是无序的路市器就会建立一张 表，来记录as号码这时不要求什么顺序jf如图所示：was: 10as20ernet cmq/1e 0/0/0ar1220-ar2ar12201/ethernet0/q/1as30 "*ethemeflp11.1.1 132(1020)lp:1.1.1.1 1040(10 20 30)旅哮邮費 as50 iar1220-ar3/x i y图 3-2-5)v-7p411.1/<erneta(wettlrnet 0/0/0met 0/0/11 a1 11 i/i【/as40 / / 9t:11ar1

49、<20-ar41e o/o/o作用:1、防止路有环路。as_pash属性可以防止路由环路，一般情况下，运行bgp的路由器不接收 as小已经包含本地as编号的路由条口，所以这种机制可以很好的防止环路的 产生，不过有时候根据特殊的需要也可以让邻居接收已有的as编号，通过配置 peer allow-as-loop命令可以允许as编号重复，同样也可以附加as编号， 配置apply as-path命令可以附加as编号。2、控制路由选择。as_pash属性可用于控制路由的选择。在其他因素相同的情况下，bgp会优 先选择as路径较短的路由，不过在某些应用屮可以使用路由策略认为的增加 as路径的长度，以

50、便更为灵活的控制bgp路径额选择才3、路由过滤。通过配置as路径过滤，可以针对as_pash屈性中所柏寒的as编号对路由 进行过滤，比如说只接收as.pash列表中包含某一个如20的路由，这样就可以 控制路as_pash属性的一个主要作用就是防止环路的产生，如果bgp路由器收到 来白对等体的路由发现有自己的as编号，就会放弃这条路由以避免环路的产 生，但是仅仅应用有序列表，路ft!在聚合的情况下会存在环路的可能。如图所示3-2-6：as： 20发布路由10. 0. 12. 0 /24给as： 100,该路由在as： 100处聚合后 发布给as30,最后又被as30发冋给as20.而此时as：

51、20收到聚合后的路由， 并不包含as20的路由信息，因为路径信息在as： 100处聚合后丢失了。as200那么解决上面环路的方法就是在聚合路rfl加入无序集as_setonetworknexthopmedlocprfprefvalpath/ogn*>10.0.0.012.1.1.10200?*13.1.1.3020?23.1.1.4030?*>12.0.0.012.1.1.10 /200?*>12.1.1.0/240.0.0.000i x*12.1.10200i*>13.0.0.013.1.1.30i20?23.1.1.4030 20?*>13.1.1.0/240

52、.0.0.000 x13.1.1.300 120i*2311.40 30 20i*>14.0.0.013.1.1.30 20?23.1.1.4030? j*>14<1.1.0/2413.1.1.300' 20i /一 more 图3-2-7 bgp详细图从这个实验当屮你就能看到pash屮不带有其他的as只有木身的pash,后而其他的pash只是到目的地址的as并不是收到的路由添加的as编号。net_hop 属性一般情况下net. hop屈性遵循下而的规则。（1）bgp s发言者在向ebgp对等体发送某条路由时，会把该路出信息的 下一条属性设置为木地与对端建立邻居关系的

53、接口地址。（2）bgp发言者将本地事发路由发布给ibgp对等体时，会把该信息的下一条属性设置为本地与对端建立bgp邻居关系的接口地址。(3) bgp发言者在向ibgp对等体发布从ebgp对等体雪莱的路由时，并不改变该路出信息的下一条属性。med (multi-exit-disriminator)屈性仅在相邻的两个as之间传递消息, 收到此属性的as这台路由器不再将其通告其他的as区域。med属性和比较老的igp使用的度量值很像，它用于判断流量进入as区域 时的最佳路由，当一个运行bgp的设备通过不同的ebgp对等体所耍到达的h的 地址相同，但是下、条不同有多条到达口的地，在其他条件都相同的情况

54、下， 将选择med值较小的作为最佳路由如图所示3-2-8所示：注意一点的是：bgp只会比较来自同一个as的里也冇，不同as之间的med 值不比较。 j2.1.1.> d=9.0.0.0next_hop=2.1.1.1!: >/med=0routerad 二900.0.0.0/ routerdibgpnext_hop=3.1.1.1!med=100戶耳 *as10! 3.1.1.1routercas20图3-2-9 med屈性 .local_pref 属性该屈性只在ibgp对等体z间才有效，不同高给其他的as,该属性也是所 谓的木地优先级。i jlocal_pref属性用于判断流量离

55、开as时的最佳路由，当bgp、的路由通过 不同的1bgp对等体时，也就是说一条路由到达目的地址相同，但会冇不同的路 径，这时在其他条件都相同的情况下，该路出将优先选择local_pref属性较高 的路由如图3-2-9所示：_/.0routerba 2111d 二 8.000hp next_hop=2.1.1.1-local pref= 100 iibgp；i as10routerati routercrouterd> d二800.0ibgp next_hop=3.1.1.1 _ 3上 1loc£pref=200c2calpref2uq> / as20图 3-2-10 local_prefcommunity 属性团体屈性用来简化路由策略的使用和