HCIP-BGP路由反射器

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为保证IBGP对等体之间的连通性,需要在IBGP对等体之间建立全连接关系。假设在一个AS内部有n台设备,那么建立的IBGP连接数就为n(n-1)/2。当设备数目很多时,设备配置将十分复杂,而且配置后网络资源和CPU资源的消耗都很大。在IBGP对等体间使用路由反射器可以解决以上问题。

路由反射器相关角色

如图1,在一个AS内部关于路由反射器有以下几种角色:
图1路由反射器示意图
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  • 路由反射器RR(Route Reflector):允许把从IBGP对等体学到的路由反射到其他IBGP对等体的BGP设备,类似OSPF网络中的DR。
  • 客户机(Client):与RR形成反射邻居关系的IBGP设备。在AS内部客户机只需要与RR直连。
  • 非客户机(Non-Client):既不是RR也不是客户机的IBGP设备。在AS内部非客户机与RR之间,以及所有的非客户机之间仍然必须建立全连接关系。
  • 始发者(Originator):在AS内部始发路由的设备。Originator_ID属性用于防止集群内产生路由环路。
  • 集群(Cluster):路由反射器及其客户机的集合。Cluster_List属性用于防止集群间产生路由环路。

路由反射器原理

同一集群内的客户机只需要与该集群的RR直接交换路由信息,因此客户机只需要与RR之间建立IBGP连接,不需要与其他客户机建立IBGP连接,从而减少了IBGP连接数量。如图1所示,在AS65000内一台设备作为RR,三台设备作为客户机,形成Cluster1。此时AS65000中IBGP的连接数从配置RR前的10条减少到4条,不仅简化了设备的配置,也减轻了网络和CPU的负担。

RR突破了“从IBGP对等体获得的BGP路由,BGP设备只发布给它的EBGP对等体。”的限制,并采用独有的Cluster_List属性和Originator_ID属性防止路由环路。RR向IBGP邻居发布路由规则如下:

  • 从非客户机学到的路由,发布给所有客户机。
  • 从客户机学到的路由,发布给所有非客户机和客户机(发起此路由的客户机除外)。
  • 从EBGP对等体学到的路由,发布给所有的非客户机和客户机。

Cluster_List属性

路由反射器和它的客户机组成一个集群(Cluster),使用AS内唯一的Cluster
ID作为标识。为了防止集群间产生路由环路,路由反射器使用Cluster_List属性,记录路由经过的所有集群的Cluster ID。

  • 当一条路由第一次被RR反射的时候,RR会把本地Cluster ID添加到Cluster
    List的前面。如果没有Cluster_List属性,RR就创建一个。
  • 当RR接收到一条更新路由时,RR会检查Cluster List。如果Cluster List中已经有本地Cluster
    ID,丢弃该路由;如果没有本地Cluster ID,将其加入Cluster List,然后反射该更新路由。

Originator_ID属性

Originator ID由RR产生,使用的Router ID的值标识路由的始发者,用于防止集群内产生路由环路。

  • 当一条路由第一次被RR反射的时候,RR将Originator_ID属性加入这条路由,标识这条路由的发起设备。如果一条路由中已经存在了Originator_ID属性,则RR将不会创建新的Originator_ID属性。
  • 当设备接收到这条路由的时候,将比较收到的Originator ID和本地的Router ID,如果两个ID相同,则不接收此路由。

备份路由反射器

为增加网络的可靠性,防止单点故障对网络造成影响,有时需要在一个集群中配置一个以上的RR。由于RR打破了从IBGP对等体收到的路由不能传递给其他IBGP对等体的限制,所以同一集群内的RR之间中可能存在环路。这时,该集群中的所有RR必须使用相同的Cluster
ID,以避免RR之间的路由环路。
图2备份路由反射器
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如图2,路由反射器RR1和RR2在同一个集群内,配置了相同的Cluster ID。

  • 当客户机Client1从EBGP对等体接收到一条更新路由,它将通过IBGP向RR1和RR2通告这条路由。
  • RR1和RR2在接收到该更新路由后,将本地Cluster ID添加到Cluster
    List前面,然后向其他的客户机(Client2、Client3)反射,同时相互反射。
  • RR1和RR2在接收到该反射路由后,检查Cluster List,发现自己的Cluster ID已经包含在Cluster
    List中。于是RR1和RR2丢弃该更新路由,从而避免了路由环路。

多集群路由反射器

一个AS中可以存在多个集群,各个集群的RR之间建立IBGP对等体。当RR所处的网络层不同时,可以将较低网络层次的RR配成客户机,形成分级RR。当RR所处的网络层相同时,可以将不同集群的RR全连接,形成同级RR。

分级路由反射器
图3分级路由反射器
image.png

在实际的RR部署中,常用的是分级RR的场景。如图3,ISP为AS100提供Internet路由。AS100内部分为两个集群,其中Cluster1内的四台设备是核心路由器,采用备份RR的形式保证可靠性。

同级路由反射器
**图4 **同级路由反射器
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如图4,一个骨干网被分成多个集群。各集群的RR互为非客户机关系,并建立全连接。此时虽然每个客户机只与所在集群的RR建立IBGP连接,但所有RR和客户机都能收到全部路由信息。


Title:HCIP-BGP路由反射器
Link:https://shuaiqijun.com/articles/2021/02/06/1612604120287.html