BGP路由協(xié)議排錯(cuò)指南

第 1章　BGP基礎(chǔ) 1
1．1　邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議 1
1．1．1　自治系統(tǒng)號(hào) 2
1．1．2　路徑屬性 2
1．1．3　環(huán)路預(yù)防 2
1．1．4　地址家族 3
1．1．5　BGP會(huì)話 3
1．2　路由器間通信 4
1．3　BGP消息 4
1．3．1　OPEN 5
1．3．2　KEEPALIVE 5
1．3．3　UPDATE 6
1．3．4　NOTIFICATION消息 6
1．4　BGP鄰居狀態(tài) 6
1．4．1　空閑（Idle） 6
1．4．2　連接（Connect） 7
1．4．3　主動(dòng)發(fā)送OPEN消息（Active） 7
1．4．4　OPEN消息已發(fā)送（OpenSent） 7
1．4．5　OPEN消息已確認(rèn)（OpenConfirm） 8
1．4．6　已建立（Established） 8
1．5　BGP基本配置 8
1．5．1　IOS 8
1．5．2　IOS XR 9
1．5．3　NX-OS 10
1．5．4　驗(yàn)證BGP會(huì)話 10
1．5．5　前綴通告 13
1．5．6　BGP最優(yōu)路徑計(jì)算 15
1．6　路由過(guò)濾和處理 16
1．7　IBGP 17
1．7．1　IBGP全互聯(lián)需求 18
1．7．2　通過(guò)環(huán)回地址建立對(duì)等體關(guān)系 19
1．8　EBGP 20
1．8．1　EBGP和IBGP拓?fù)?21
1．8．2　下一跳處理 23
1．9　IBGP擴(kuò)展性 24
1．10　路由反射器中的環(huán)路預(yù)防 25
1．11　帶外路由反射器 26
1．12　BGP團(tuán)體 28
1．13　路由匯總 29
1．13．1　聚合地址 30
1．13．2　靈活的路由抑制 31
1．13．3　原子聚合 31
1．13．4　使用AS_SET實(shí)現(xiàn)路由聚合 32
1．13．5　使用AS_SET有選擇地通告路由聚合 32
1．13．6　通告默認(rèn)路由 32
1．13．7　針對(duì)某個(gè)鄰居通告默認(rèn)路由 32
1．14　移除私有AS 33
1．15　允許AS 33
1．16　本地AS 33
1．17　總結(jié) 34
第 2章　通用的排錯(cuò)方法 35
2．1　辨別問題 35
2．2　理解變量 36
2．3　重現(xiàn)問題 36
2．3．1　搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境 37
2．3．2　配置實(shí)驗(yàn)設(shè)備 39
2．3．3　觸發(fā)事件 42
2．4　嗅探器—數(shù)據(jù)包捕獲 43
2．4．1　Cisco IOS上的SPAN 44
2．4．2　Cisco IOS XR上的SPAN 45
2．4．3　Cisco NX-OS上的SPAN 46
2．4．4　遠(yuǎn)程SPAN 48
2．5　與平臺(tái)相關(guān)的數(shù)據(jù)包捕獲工具 49
2．5．1　Netdr捕獲工具 49
2．5．2　內(nèi)嵌數(shù)據(jù)包捕獲工具 51
2．5．3　Ethanalyzer 53
2．6　日志 56
2．7　事件監(jiān)控器/追蹤器 59
2．8　總結(jié) 62
第3章　排查對(duì)等體問題 63
3．1　BGP對(duì)等體失效的問題 63
3．1．1　檢查配置 64
3．1．2　檢查可達(dá)性 66
3．1．3　揭秘BGP通知 73
3．1．4　解碼BGP消息 76
3．1．5　在IOS XR中排查進(jìn)程阻塞的問題 79
3．1．6　IOS XR中的BGP追蹤消息 81
3．1．7　NX-OS中的BGP追蹤消息 83
3．1．8　調(diào)試BGP 85
3．1．9　IPv6對(duì)等體的排錯(cuò) 86
3．1．10　案例研究—單會(huì)話與多會(huì)話 87
3．2　BGP對(duì)等體翻動(dòng)問題 88
3．2．1　錯(cuò)誤的BGP更新消息 89
3．2．2　保持計(jì)時(shí)器超時(shí) 89
3．2．3　MTU不匹配的問題 92
3．2．4　高CPU利用率導(dǎo)致的控制平面翻動(dòng) 96
3．2．5　控制平面限速 98
3．3　動(dòng)態(tài)BGP對(duì)等體 107
3．3．1　動(dòng)態(tài)BGP對(duì)等體的配置 107
3．3．2　動(dòng)態(tài)BGP的難題 109
3．4　總結(jié) 110
第4章　路由通告和BGP策略的排錯(cuò) 111
4．1　BGP路由通告的排錯(cuò) 111
4．1．1　本地路由通告問題 111
4．1．2　路由聚合問題 113
4．1．3　路由重分布問題 115
4．1．4　BGP表 117
4．1．5　接收并查看路由 118
4．2　缺失BGP路由的排錯(cuò) 119
4．2．1　下一跳檢查失敗 121
4．2．2　不良網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 123
4．2．3　有效性檢查失敗 124
4．2．4　BGP團(tuán)體屬性 129
4．2．5　使用路由策略過(guò)濾前綴 134
4．3　條件匹配 135
4．3．1　訪問控制列表（ACL） 135
4．3．2　前綴匹配 135
4．3．3　正則表達(dá)式 137
4．3．4　BGP團(tuán)體屬性的條件匹配 143
4．4　BGP路由器策略的排錯(cuò) 143
4．4．1　IOS和NX-OS上的prefix-list 144
4．4．2　IOS和NX-OS上的AS-Path ACL 146
4．4．3　route-map的處理過(guò)程 148
4．4．4　IOS和NX-OS上的route-map 149
4．4．5　IOS XR中的route-policy語(yǔ)言 152
4．4．6　路由策略的不完整配置 154
4．5　BGP的條件調(diào)試 154
4．6　總結(jié) 158
第5章　BGP收斂的排錯(cuò) 159
5．1　理解BGP路由收斂 159
5．1．1　BGP更新組 161
5．1．2　BGP更新的生成 164
5．2　收斂問題的排錯(cuò) 168
5．2．1　更快速的故障檢測(cè) 169
5．2．2　IOS XR設(shè)備上的BGP收斂排錯(cuò) 176
5．2．3　NX-OS設(shè)備上的BGP收斂排錯(cuò) 182
5．3　BGP慢對(duì)等體 184
5．3．1　BGP慢對(duì)等體現(xiàn)象 185
5．3．2　BGP慢對(duì)等體檢測(cè) 186
5．3．3　解決方案 188
5．3．4　與慢對(duì)等體相關(guān)的show命令 192
5．4　BGP路由翻動(dòng)的排錯(cuò) 192
5．5　總結(jié) 195
第6章　排查BGP引起的平臺(tái)問題 196
6．1　排查BGP引起的高CPU利用率問題 196
6．1．1　在Cisco IOS平臺(tái)上排查BGP引起的高CPU利用率問題 196
6．1．2　在IOS XR平臺(tái)上排查BGP引起的高CPU利用率問題 201
6．1．3　在NX-OS平臺(tái)上排查BGP引起的高CPU利用率問題 205
6．2　排查BGP引起的內(nèi)存問題 209
6．2．1　TCAM內(nèi)存 210
6．2．2　在Cisco IOS平臺(tái)上排查內(nèi)存問題 211
6．2．3　在IOS XR平臺(tái)上排查內(nèi)存問題 214
6．2．4　在NX-OS平臺(tái)上排查內(nèi)存問題 217
6．2．5　重啟進(jìn)程 220
6．3　總結(jié) 220
第7章　BGP的擴(kuò)展 221
7．1　Internet路由表增長(zhǎng)帶來(lái)的影響 221
7．2　各個(gè)Cisco平臺(tái)上大規(guī)模的Internet表 223
7．3　大規(guī)模BGP功能 225
7．3．1　調(diào)整BGP內(nèi)存 226
7．3．2　調(diào)整BGP CPU 230
7．3．3　出向路由過(guò)濾（ORF） 241
7．3．4　最大前綴 246
7．3．5　BGP最大AS 248
7．3．6　BGP最大鄰居 251
7．4　在大規(guī)模BGP中使用路由反射器 252
7．4．1　BGP路由反射器集群 253
7．4．2　BGP多樣路徑 271
7．5　路由服務(wù)器 279
7．6　總結(jié) 285
第8章　BGP邊界架構(gòu)的排錯(cuò) 286
8．1　BGP多宿主和多路徑 286
8．1．1　服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò)中的可恢復(fù)性 288
8．1．2　EBGP和IBGP多路徑的配置 288
8．1．3　EIBGP多路徑 290
8．1．4　AS-PATH放松 294
8．2　理解BGP路徑選擇 294
8．2．1　路由路徑選擇中的最長(zhǎng)匹配 294
8．2．2　BGP最優(yōu)路徑概述 295
8．3　BGP最優(yōu)路徑的排錯(cuò) 303
8．3．1　可視化拓?fù)?304
8．3．2　路由表的路徑選擇 307
8．4　BGP多宿主中的常見問題 308
8．4．1　傳輸路由 308
8．4．2　競(jìng)爭(zhēng)條件帶來(lái)的問題 309
8．4．3　交叉鏈路上的對(duì)等體關(guān)系 314
8．4．4　IBGP的全互聯(lián) 321
8．4．5　向IGP中重分布BGP帶來(lái)的問題 322
8．5　總結(jié) 326
第9章　保障BGP的安全 327
9．1　保障BGP安全的需要 327
9．2　保障BGP會(huì)話的安全 328
9．2．1　明確配置對(duì)等體 328
9．2．2　BGP會(huì)話認(rèn)證 331
9．2．3　EBGP多跳 333
9．2．4　過(guò)濾 335
9．3　保障域間路由的安全 336
9．3．1　S-BGP 342
9．3．2　soBGP 344
9．3．3　BGP起源AS確認(rèn) 346
9．4　BGP遠(yuǎn)程觸發(fā)的黑洞過(guò)濾 362
9．5　BGP Flowspec 364
9．6　總結(jié) 375
第 10章　MPLS三層VPN（L3VPN） 376
10．1　MPLS VPN 376
10．2　MPLS三層VPN（L3VPN）概述 377
10．2．1　虛擬路由轉(zhuǎn)發(fā) 378
10．2．2　路由區(qū)分符 379
10．2．3　路由目標(biāo) 379
10．2．4　多協(xié)議BGP（MP-BGP） 380
10．2．5　PE路由器和CE路由器之間的網(wǎng)絡(luò)通告 380
10．3　MPLS三層VPN的配置 381
10．3．1　VRF的創(chuàng)建和關(guān)聯(lián) 381
10．3．2　檢查VRF的設(shè)置和聯(lián)通性 384
10．3．3　MPLS轉(zhuǎn)發(fā) 387
10．3．4　VPNv4和PE-CE前綴的BGP配置 388
10．4　MPLS L3VPN的排錯(cuò) 396
10．4．1　PE-CE路由器之間的默認(rèn)路由通告 397
10．4．2　與AS-PATH相關(guān)的問題 397
10．4．3　VPNv4路由反射器帶來(lái)的次優(yōu)路由 402
10．4．4　排查與路由目標(biāo)相關(guān)的問題 407
10．4．5　MPLS L3VPN服務(wù) 410
10．4．6　RT限制 419
10．4．7　MPLS VPN標(biāo)簽交換 422
10．4．8　MPLS轉(zhuǎn)發(fā) 423
10．5　總結(jié) 425
第 11章　MPLS L2VPN服務(wù)的BGP 426
11．1　L2VPN服務(wù) 426
11．1．1　術(shù)語(yǔ) 428
11．1．2　虛擬專線服務(wù) 429
11．1．3　虛擬專用LAN服務(wù) 439
11．2　總結(jié) 462
第 12章　服務(wù)提供商的IPv6 BGP 463
12．1　IPv6 BGP特性和概念 463
12．1．1　IPv6 BGP下一跳 463
12．1．2　IPv4傳輸上的IPv6可達(dá)性 467
12．1．3　IPv6下一跳上的IPv4路由 472
12．1．4　IPv6 BGP策略審計(jì) 473
12．2　MPLS上的6PE（IPv6提供商邊緣路由器） 476
12．2．1　6PE配置 478
12．2．2　6PE的檢查和排錯(cuò) 482
12．3　6VPE（IPv6 VPN提供商邊緣） 487
12．3．1　兼容IPv6的VRF 488
12．3．2　6VPE下一跳 489
12．3．3　6VPE數(shù)據(jù)平面 491
12．3．4　6VPE配置 492
12．3．5　檢查6VPE控制平面 493
12．3．6　檢查6VPE數(shù)據(jù)平面 497
12．4　總結(jié) 501
第 13章　VxLAN BGP EVPN 502
13．1　理解VxLAN 502
13．1．1　VxLAN數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu) 503
13．1．2　VxLAN網(wǎng)關(guān)類型 504
13．2　VxLAN疊加 505
13．3　VxLAN BGP EVPN概述 512
13．3．1　分布式任播網(wǎng)關(guān) 512
13．3．2　ARP抑制 513
13．3．3　IRB（集成的路由/橋接）模式 514
13．3．4　多協(xié)議BGP 515
13．3．5　VxLAN BGP EVPN的配置和驗(yàn)證 517
13．4　總結(jié) 541
第 14章　BGP高可用性 542
14．1　BGP平滑重啟 542
14．2　BGP不間斷路由 548
14．3　雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測(cè) 558
14．3．1　異步模式 558
14．3．2　異步模式的響應(yīng)功能 559
14．3．3　配置和驗(yàn)證 560
14．3．4　BFD問題的排錯(cuò) 568
14．4　BGP快速外部故障切換 569
14．5　BGP Add-Path 569
14．6　BGP最優(yōu)外部路由 580
14．7　BGP FRR和與前綴無(wú)關(guān)的收斂 583
14．7．1　BGP PIC核心 583
14．7．2　BGP PIC邊緣 585
14．8　總結(jié) 592
第 15章　BGP的增強(qiáng)特性 593
15．1　使用BGP分發(fā)鏈路狀態(tài) 593
15．1．1　BGP-LS NLRI 596
15．1．2　BGP-LS路徑屬性 598
15．1．3　BGP-LS的配置 598
15．2　使用BGP建立隧道 605
15．3　提供商骨干橋接：以太網(wǎng)VPN（PBB-EVPN） 607
15．3．1　EVPN NLRI和路由 608
15．3．2　EVPN擴(kuò)展團(tuán)體屬性 609
15．3．3　EVPN的配置和驗(yàn)證 610
15．4　總結(jié) 618