bgp协议论文

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bgp协议论文(一)
BGP协议论文

哈尔滨师范大学

学 年 论 文

题 目

基于Dynamips环境下的BGP协议研究与应用学 生 叶巨岩 年 级 2011级

专 业 光电信息工程

系 别 物理系

学 院 物理与电子工程学院

哈尔滨师范大学

20144年 4月

题目 基于Dynamips环境下的BGP协议研究与应用

论 文 摘 要

以随着Intemet应用的快速发展,高性能核心路由器已经成为当前网络领域研究的热点和重点。核心路由器可能应用于各种环境,它必须提供多种路由协议,包括R于、OSPF、IS一IS以及BGP等内部和外部网关路由协议。其中BGP协议是为TCP/IP网络设计的边界网关路由协议,目前其版本为4。

【bgp协议论文】

BGP协议是一种路由协议,用于交换因特网自治域系统间的路由信息。它已经成为因特网路由体系的重要组成部分,国际和国内许多的网络和电信设备供应商已经实现和配置BGP协议,用于支撑因特网运行,减少交换和路由设备的运行负荷。

本文主要介绍了在Dynamips环境下进行网络拓扑环境设计,对BGP协议进行分析研究以及实现,并在此基础上实现BGP后门链路(Backdoor)。最后对BGP路由同步进行了研究分析。

关键词 Dynamips BGP(边界网关协议) 后门链路 路由模拟器

1 .课题背景

因特网在上世纪六十年代,是由美国国防部的高级研究计划局(ARPA)建设了一个军用网“阿帕网”(ARPAnet)发展、演变而来。因特网的联网概念是利用装有联网协议的路由器进行对等对话来选择路由,使得信息到达最后的目的地。而近年来因特网的网络规模和业务量一直遵循每6-9个月翻一番的新摩尔定律在爆炸式增长。因特网的迅猛发展正在引发着整个电信领域的一场极其深刻的变革,一个以因特网为中心的电信市场新格局正在形成和发展。而思科系统公司称成为了行业的领导者。

Cisco Systems是一个数据通信整体解决方案公司,于1984年由斯坦福大学的两位学者创立。今天,Cisco科技已成为全球各电信服务业者、大型银行、企业、大学和政府机关数以千计的数据通信网络的核心,不分何时、何地、何种通信协议,随时为人们提供高效率的多媒体通信。Internet是这些网络中最著名的一个,它绝大部分的基础也是采用Cisco科技,事实上,全球Internet上约88%的路由器均来自Cisco。

由于Cisco System在全球的广泛应用,思科系统(Cisco System)的网络工程师也享有了黄金网络工程师之称,因为拥有Cisco Router技术的工程师广受业界欢迎而且待遇相当不错,所以越来越多的人,选择了这个行业,从而产生了许多培训机构和在业内很有名的Dynamips Cisco模拟器。

Dynamips是一个基于虚拟化技术的模拟器(emulator),用于模拟思科(Cisco)的路由器,其作者是法国UTC大学 (University of Technology of Compiegne, France)的Christophe Fillot。作者的目的是使用真实的Cisco IOS操作系统构建一个学习和培训的平台,让人们更加熟悉Cisco的设备,以及领略Cisco作为全世界计算机网络技术的领跑者的风采,测试和实验Cisco IOS操作系统中数量众多、功能强大的特性,迅速地构建路由器的配置。 BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)是用来连接Internet上的独立系统的路由选择协议。它是Internet工程任务组制定的一个加强的、完善的、可伸缩的协议。BGP4支持CIDR寻址方案,该方案增加了Internet上的可用IP地址数量。BGP是为取代最初的外部网关协议EGP设计的。它也被认为是一个路径矢量协议。

2 .课题研究的目的和意义

课题目的在熟练掌握Dynamips的应用及网络拓扑图的设计的基础上,在Dynamips环 境下进行网络拓扑环境设计、分析研究并实现BGP协议、实现BGP后门链路(Backdoor)以及对BGP路由同步进行研究分析。

Dynamips是一款直接运行IOS来模拟Cisco路由器的网络模拟工具,具有强大的设备接口支持、网络拓扑定制等功能。它能够在传统的PC机上模拟(emulate)Cisco的7200路由器。发展到现在,该模拟器已经能够支持Cisco的3600系列(包括3620,3640,3660),3700系列(包括3725,3745)和2600系列(包括2610到2650XM,2691)路由器平台。这使得构建满足局域网拓扑结构的多台路由器、交换机或防火墙并实现相互通信成为可能。 BGP协议的主要功能是主要功能是在系统之间交换网络可达信息,它已经成为因特网路由体系的重要组成部分。例如:中国互联网长期以来存在电信网通南北“割据”,虽然互联却不互通的状况。这种情况在网站上的表现,即是用网通接入的网站,使用电信线路的网民访问速度极慢,使用电信线路接入的网站,使用网通线路的网民访问速度极慢。利用BGP多线接入技术就能很好解决上述问题,比如BGP双线,使用BGP技术配合中国网络带宽出口最优秀的北京电信、北京网通,确保全国南北互联互通,彻底解决了南电信北网通的互连问题。目前国际和国内许多的网络和电信设备供应商已经实现和配置BGP协议,用于支撑因特网运行,减少交换和路由设备的运行负荷。

为了避免在现实的网络设计、配置中产生不必要的错误,造成经济损失和资源浪费,可以借用Dynamips进行模拟,这种先虚拟测试再真实部署的方法,帮助人们更顺利解决所遇到困难,也可以保证科研成果的科学性、严谨性和正确性。

3. 本文的研究内容

本课题主要是分析研究BGP协议,并在Dynamips模拟器的环境下设计网络拓扑,实现BGP的应用。BGP协议是用来连接Internet上的独立系统的路由选择协议,本课题内容具体包括以下几个方面:

1. 在思科路由仿真器Dynamips环境下进行网络拓扑环境设计; 2. 分析研究BGP协议,并在Dynamips环境下加以实现; 3. BGP后门链路(Backdoor)实现; 4. BGP路由同步研究分析; 5. IP路由故障恢复的研究分析。

4. BGP的概述

BGP(Border Gateway Protocol,边界网关协议)是一种用于自治系统AS(Autonomous System)之间的动态路由协议。AS是拥有同一选路策略,在同一技术管理部门下运行的一组路由器。

BGP是一种外部网关协议(EGP),与OSPF、RIP、IS-IS等内部网关协议(IGP)不同,其着眼点不在于发现和计算路由,而在于控制路由的传播和选择最佳路由。BGP与OSPF和RIP的不同之处在于BGP使用TCP作为其传输层协议。用一条TCP连接两个正在运行BGP的系统,然后交换整个BGP路由表。从这个时候开始,在路由表发生变化时,再发送更新信号。

BGP把Internet划分成许多自治系统,在RFC1711上这样定义了AS:

过去的自治系统定义是:单一技术管理下的一系列路由器集合,在AS内部使用公用度量值路由报文和内部网关协议,在与其他AS互通时使用外部网关协议路由信息报文。随着这个传统定义的不断演变,如今,一个AS内也可使用多种内部网关协议,有时也可以有几套度量值。在这我们就是要强调一个事实:即使使用了多个度量值和可多种IGP,在其他自治系统看来一个自治系统的管理有一个连贯的内部路由计划,并展现了通过该自治系统可到达目的地的一致布局。

BGP是一个距离向量协议,但是与(通告到目的地址跳数的)RIP不同的是,BGP列举了到每个目的地址的路由(自治系统到达目的地址的序列号)。这样就排除了一些距离向量协议的问题。采用16bit数字表示自治系统标识。

5. BGP的历史

外部网关协议(Exterior Gateway Protocol,EGP)是BGP的前身,最初始于1982年在RFC827中提出的,于1984年在RFC904中正式化。

EGP的产生是由于当每个管理员可以管理自己域内的路由器,选择自己的路由协议,但是当需要在几个域之间进行路由时就需要有另外一种办法,而EGP就是由此而生,它提供了在管理域之间管理路由的方法。人们也逐渐的意识到要把互联网划分成多个管理域或自治系统,也确实把其中某些自治系统实际上作为在不同AS间传输流量的传送器使用。为了给这些中转自治系统的管理员更多的访问权——这就是EGP产生的主要原因。

随着因特网的不断发展与进步,BGP也经历了不同的发展阶段,1989、1990和1993年公布了BGP协议的版本一(BGP-1)、版本二(BGP-2)和版本三(BGP-3),从1993年开始研发的当前版本BGP-4,建议号RFC1771。如今BGP-4已经广泛应用于网络中,它提供了一套新的机制以支持无类域间路由。这些机制包括支持网络如今BGP-4已经广泛应用于网络

中,它提供了一套新的机制以支持无类域间路由。这些机制包括支持网络前缀的通告、取消BGP网络中“类”的概念。 BGP-4也引入机制支持路由聚合,包括AS路径的集合。这些改变为提议的超网方案提供了支持

6.开始实施

为了实施BGP我们首先要搭建好一个网络拓扑,在这里我选择用两个路由器搭建网 络。

图1基本BGP配置

首先按照以下代码配置路由器名称及接口,然后给各接口分配IP地址。 Router1接口配置如下:

Router>en

Router#conf t

Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z. Router(config)#ho r1 r1(config)#int s0/0

r1(config-if)#ip address 192.168.12.1 255.255.255.252 r1(config-if)#no sh r1(config-if)#exit r1(config)#int e1/0

r1(config-if)#ip address 192.168.0.1 255.255.255.0 r1(config-if)#no sh r1(config-if)#exit

bgp协议论文(二)
关于BGP路由协议的研究与应用 论文

摘 要

本论文主要叙述的是BGP-4(Border Gateway Protocol-4,中文名为边界网关协议)版本的协议,提供一系列BGP配置案例,包括在BGP路由之间建立对等关系、将IGP(interior Gateway Protocols)内部网关协议路由注入BGP、将BGP注入IGP等基本配置,并从管理和维护的角度讨论从而使学习BGP连接变得的更易管理。

研究BGP路由协议,先必须了解BGP路由协议及其他路由协议的基本原理及作用,在做网络工程时,选择不同的路由协议直接决定了该网络的好与坏。必须掌握BGP基本连接属性及重要的拓展属性,通过大量的实验熟悉和了解这些属性的意义和作用。

本论文中的设计使用了我国Internet组网框架,集合BGP路由协议的特点模拟现实的网络构建的网络拓扑,在设计中,主要介绍了网络工程中所使用工具,并对BGP路由协议的基本配置 、路由黑洞的产生及解决、Local_Preference属性及MED(Multi Exit Disc)属性进行了详细介绍,并对测试结果进行了详细说明,并加入了通过做工程而得到的结论及心得。这里我要说明一下,BGP不是单纯的路由协议,它很少单独用于网络当中,许多时候是和IGP互操的,这就说明了学习BGP比学习IGP难的地方, BGP路由表是独立于IGP路由表的,但是这两个表之间可以进行信息的交换,这就是前面提到的“再分布”技术(Redistribution)。信息的交换有两个方向:从BGP注入IGP,以及从IGP注入BGP.前者是将AS外部的路由信息传给AS内部的路由器,而后者是将AS内部的路由信息传到外部网络,这也是路由更新的来源。把路由信息从BGP注入IGP涉及到一个重要概念——同步(Synchronization)。同步规则的主要目的是为了保证AS(As-Path)自治系统内部的连通性,防止路由循环的黑洞。但是在实际的应用中,一般都会将同步功能禁用,而使用AS内IBGP的全网状连接结构来保证连通性,这样即可以避免向IGP中注入大量BGP路由,加快路由器处理速度,又可以保证数据包不丢失。将IGP路由信息注入BGP,是路由更新的来源。它直接影响到因特网的路由稳定性。 BGP还根据拓展属性提供选择不同路由策略(Policy)的方法来控制BGP更新信息的数据流。设计中我使用两种BGP的路由属性进行了路由策略,即Local_Preference属性及MED属性并结合了一些必要的说明。

许多互联网并不像想象的那样需要BGP,一个错误的观念就是,如果需要将一个互联网分为多个路由域,那么就应该在不同的路由域之间运行BGP。当然,BGP的确是一种可行选择,但并不一定在不必要的情况下通过增加其他路由协议而是事情变得复杂不堪。

关键词:BGP;AS自治系统;IBGP;EBGP

ABSTRACT

This paper provides a series of cases of BGP (Border Gateway Protocol, its Chinese name is Bian Ji Wang Guan Xie Yi)configuration, BGP routing, including peer relations between BGP routing, the IBGP routes into BGP, the BGP into the IGP and other basic configuration, and other basic configuration, management and maintenance from the perspective of how to make learning BGP connection become more manageable.

To study on the BGP routing protocol and application, firstly you must understand the BGP routing protocol and other routing protocols and the role of the basic principles, in doing network engineering, the selection of suitable routing protocols will determine the network's good or bad. BGP also must master the basic connection properties and its expansion properties, through a large number of experimental knowledge and understanding of the meaning and role of these attributes.

The design of this thesis uses the framework of China's Internet network, combined with the characteristics of BGP routing protocol to simulate real network construction of the network topology. In the design, introduces the network engineering tools used for the basic configuration of BGP routing protocol, routing black hole and Its Solution, Local_Preference attributes and MED attribute is described in detail, the test results is described in detail, and joined by doing the works to the conclusion and tips. I have to explain, BGP is not a simple routing protocol, which were rarely used alone network, and the IGP often is interoperability, and here shows learning BGP difficult than learning the local IGP, BGP routing table is independent of the IGP routing table, but it can be between two tables of information exchange, which is the previously mentioned "redistribution" technology (Redistribution). Information exchange has two directions: from BGP into the IGP, as well as from the IGP into BGP. The former is the AS external routing information to routers within the AS, which is spread AS external routing information within the network, which is the source of routing updates. The routing information from BGP into the IGP involves an important concept - Sync (Synchronization). The main purpose of synchronization rules is to ensure connectivity within AS, prevent routing loop hole. But in practice the application Zhong, Yi Ban will disable the sync feature, but use the fully meshed IBGP AS Nei Lian Jie structure Lai ensure connectivity, Zhe Yang Ji Zhu Ru can be avoided in a large number of BGP to IGP routing, speed up the router Chulisuduo can ensure packets are not lost. To IGP routing information into BGP, is the source of routing updates. It directly affects the stability of Internet routing.

BGP is also provided under the expanded property choose a different routing policy

(Policy) of the method to control the flow of BGP updates of data. I use both the design of BGP routing attributes of the routing strategy, that Local_Preference property and MED attributes combined with the necessary instructions.

Many think the Internet is not as necessary as BGP, a misconception that, if the Internet is divided into a number of routing domains, then it should be in different routing domains to run BGP. Of course, BGP is indeed a viable option, but not necessarily the case in unnecessary routing protocol by increasing the other but things complicate.

Keywords: BGP; AS Autonomous System; IBGP; EBGP

目 录

第一章 前言…………………………………………………………………………… 1

第二章 路由协议概论………………………………………………………………… 2

2.1 静态路由协议概论……………………………………………………………… 2

2.2 动态路由协议概论……………………………………………………………… 2

2.2.1 RIP路由协议概论………………………………………………………… 3

2.2.2 IGRP路由协议概论……………………………………………………… 4

2.2.3 EIGRP路由协议概论……………………………………………………… 4

2.2.4 OSPF路由协议概论……………………………………………………… 4

2.3 BGP路由协议概论……………………………………………………………… 5

第三章 BGP路由协议基础………………………………………………………… 7

3.1 BGP协议的引入及BGP协议简介……………………………………………… 7

3.1.1 何时需要BGP……………………………………………………………… 7

3.1.2 何时BGP不适合…………………………………………………………… 7

3.1.3 协议层次………………………………………………………………… 7

3.1.4 层次化配置…………………………………………………………………8

3.1.5 BGP协议模型……………………………………………………………… 8

3.1.6 AS(自治系统)………………………………………………………… 8

【bgp协议论文】

3.2 BGP工作机制…………………………………………………………………… 9

3.2.1 BGP的基本原理……………………………………………………………9

3.2.2 BGP的消息类型……………………………………………………………9

3.2.3 BGP的三张表…………………………………………………………… 11

3.3 BGP基本属性与操作…………………………………………………………… 13

3.3.1 BGP的邻居类型………………………………………………………… 13

3.3.2 BGP的next-hop属性………………………………………………… 13

3.3.3 IBGP的水平分割………………………………………………………… 14

3.3.4 BGP的路由发布………………………………………………………… 14

3.3.5 BGP的路由聚合………………………………………………………… 15

3.3.6 BGP的As-set属性…………………………………………………… 15

3.3.7 BGP的Update-source属性…………………………………………… 15【bgp协议论文】

3.3.8 BGP的Ebgp-multihop属性…………………………………………… 15

第四章 BGP路由协议网络工程………………………………………………… 17

4.1 BGP协议的引入及BGP协议简介……………………………………………… 17

4.1.1亿图图示专家…………………………………………………………… 17

4.1.2小凡模拟器……………………………………………………………… 18

4.1.3 SecureCRT………………………………………………………………… 21

4.2 总工程拓扑图的产生………………………………………………………… 23

4.3 工程一(使用BGP会出现的问题-路由黑洞及解决方案)…………………… 24

4.4 工程二(BGP的路由策略与选路控制)………………………………………… 34

第五章 结论…………………………………………………………………………… 47 参考文献……………………………………………………………………………………48 致谢……………………………………………………………………………………… 49

bgp协议论文(三)
BGP协议的配置

仅单一连接到AS或者Internet,使用缺省路由来搞定. BGP需要的带宽特别庞大的. 在路由器之间采用TCP的可靠连接(三次握手, 验证连接的存在).【bgp协议论文】

对等体就是类似邻居, 可是直连也可以不是直连.路由表列出了最佳路径

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