Протокол bgp что это такое

ИТ База знаний

Полезно

— Онлайн генератор устойчивых паролей

— Онлайн калькулятор подсетей

— Руководство администратора FreePBX на русском языке

— Руководство администратора Cisco UCM/CME на русском языке

— Руководство администратора по Linux/Unix

Навигация

Серверные решения

Телефония

FreePBX и Asterisk

Настройка программных телефонов

Корпоративные сети

Протоколы и стандарты

Основы протокола Border Gateway Protocol (BGP)

Основной протокол маршрутизации

В этой статье вы познакомитесь с основами BGP и узнаете о его различных типах сообщений и состояниях.

Полный курс по Сетевым Технологиям

В курсе тебя ждет концентрат ТОП 15 навыков, которые обязан знать ведущий инженер или senior Network Operation Engineer

Все статьи из цикла про BGP:

Полное руководство по BGP в PDF

Ох как мы любим PDF 🙃 Для вашего удобства, весь цикл статей по BGP (Border Gateway Protocol) мы «упаковали» в документ формата PDF.

Видео: Основы BGP за 7 минут

Обзор BGP

На рисунке 1 показан пример топологии BGP.

Именно поэтому протокол BGP является протоколом, который обеспечивает функционирование сети. Интернет-провайдеры (ISP) могут использовать BGP для перемещения префиксной информации между другими Интернет-провайдерами. Однако уникальные характеристики BGP на этом не заканчиваются. Одна из вещей, которая очень уникальна в протоколе, заключается в том, что он формирует пиринги (*равноправный информационный обмен) точка-точка с другими спикерами BGP, и вы должны создавать эти пиринги вручную.

С протоколом пограничного шлюза (BGP) нет такой вещи, как автоматическое формирование соседства с целой кучей устройств на одном сегменте. Для каждого из устройств, с которыми BGP должен пиринговать, он делает это с помощью одного однорангового отношения, которое мы предпочитаем называть пирингом BGP.

Как компонент прикладного уровня, BGP делает что-то блестящее. Он использует протокол управления передачей (TCP) для своих операций. Если мы рассмотрим EIGRP в качестве примера, то создателям пришлось приложить большие усилия, чтобы встроить надежность в сам протокол. Например, спикер EIGRP будет передавать многоадресные передачи, и, если это не сработает, он вернется к одноадресным передачам, чтобы попытаться обеспечить надежность.

Когда мы думаем о наших протоколах маршрутизации, мы знаем, что будет некоторое значение, которое будет служить метрическим значением для измерения расстояния. Например, в случае OSPF мы знаем, что метрикой является стоимость, а стоимость напрямую зависит от пропускной способности.

Когда мы формируем пиринг между автономными системами, это называется протоколом внешнего пограничного шлюза (EBGP). (Примечание: в некоторых литературных источниках EBGP пишется как eBGP.) Помните, что причина, по которой BGP различает пиринг IBGP и пиринг EBGP, заключается в том, что эксплуатационные характеристики должны изменяться в зависимости от того, как выполняется пиринг. Например, мы заявили, что существует путь AS, который записывает автономные системы, которые передаются. Очевидно, что при пиринге EBGP, когда префикс передается от одного AS к другому AS, отправляющий AS должен поместить свою автономную систему в путь. Но с IBGP, префикс остается в AS, поэтому протокол BGP не обновляет значение AS. Вы можете вернуться к рисунку 1, чтобы увидеть эти различные типы пиринга в действии.

Таким образом, правила меняются, когда мы говорим о IBGP против EBGP, чтобы быть последовательным и безошибочными. И уникальные свойства BGP просто не заканчиваются на этом.

Типы сообщений BGP, форматы и соседние типы сообщений состояния соседства BGP

Многие люди описывают протокол пограничного шлюза (BGP) как чрезвычайно сложный протокол, но я не согласна с этим. Видите ли, установка политик BGP и контроль распространения префиксов внутри BGP-это может быть довольно сложно. Но сам протокол, хотя и уникален, в основном прост в своей работе.

В этом части статьи мы рассмотрим типы сообщений BGP. На рисунке 2 показаны различные типы сообщений BGP.

Запомните первый шаг. Когда два спикера BGP хотят сформировать пиринг, они будут полагаться на протокол управления передачей (TCP). И, конечно, мы знаем, что будет three-way handshake (трехстороннее рукопожатие) с TCP, чтобы начать этот надежный сеанс связи.

Что же происходит дальше? Так это то, что эти устройства будут обмениваться открытыми сообщениями. Открытое сообщение содержит очень важную информацию, основным компонентом которой является номер автономной системы однорангового узла. Это будет определять, является ли это пиринг IBGP или пиринг EBGP.

Если в какой-то момент времени что-то пойдет не так, спикеры BGP могут использовать простое сообщение Notification. Данное сообщение прерывает пиринг в результате ошибки, которая может произойти с BGP.

Одним из очень интересных типов сообщений BGP является тип сообщения Route Refresh (обновления маршрута). Хотя этот тип сообщений не был включен в исходный стандарт BGP, большинство наших основных сетевых вендоров поддерживают Route Refresh. Route Refresh позволяют соседям обновлять, скажем, информацию о маршруте BGP или даже обновлять вещи после довольно серьезной реконфигурации политики, не разрушая пиринг и не влияя на пиринг каким- либо большим негативным образом.

Рисунок 3 показывает эти типы сообщений в действии благодаря захвату Wireshark’ом обмена сообщениями BGP в нашем примере топологии из рисунка 1.

Форматы сообщений BGP

В этом части статьи мы еще больше узнаем об эксплуатационных характеристиках Border Gateway Protocol, более подробно рассмотрев типы сообщений BGP.

Каждый тип сообщения имеет заголовок BGP. Этот заголовок показан на рисунке 4. Вы видите, что заголовок BGP имеет большое поле маркера. Можно подумать, что это чрезвычайно важно. Он имеет размер 16 октетов. Как оказалось, это поле будет заполнено у всех.

Это связано с тем, что использование этого поля маркера было прописано в устаревшем стандарте. Первоначальная идея этого поля состояла в том, что его можно было бы использовать для обнаружения таких событий, как потеря синхронизации между двумя одноранговыми узлами, и также считалось, что это будет область, в которой может храниться аутентификационная информация.

Почему это поле вообще имеется в BGP? Иногда, в очень редком случае, когда необходимо иметь обратную поддержку с каким-то действительно старым устройством BGP, которое ожидает эту информацию из поля маркера.

Важными полями в заголовке, будут длина (Length) (то есть длина всего сообщения) и поля типа (Type). Поле Тип указывает, с каким типом сообщения BGP мы имеем дело.

Если, например, в этом поле 1, вы имеете дело с открытым (Open) сообщением BGP. Значение 2 указывает на сообщение об обновлении (Update). А 3 означает уведомление (Notification). Значение 4 будет иметь сообщение Keepalive. 5 указывает на необязательное Route Refresh.

То, что следует за информацией заголовка, конечно же, является данными, за одним важным исключением- это сообщение Keepalive. По определению, в сообщении Keepalive нет никаких данных.

Теперь я надеюсь вы понимаете, что, когда ваша система хочет сформировать BGP-пиринг с другим устройством, она собирается отправить открытое сообщение. На рисунке 5 показан формат этих сообщений.

Когда мы смотрим на формат открытого (Open) сообщения, мы замечаем, что там есть номер версии. Именно так BGP указывает на версию BGP, которую вы используете.

Ваша система также отправит свой номер AS в открытом сообщении. Это очень важно для такого поведения IBGP по сравнению с EBGP. Существует значение Hold Time. Что же такое Hold Time? Когда маршрутизатор, с которым вы хотите свериться, получает Open сообщение, он смотрит время удержания (Hold Time), смотрит на свое собственное настроенное Hold Time, а затем использует меньшее из двух значений. Hold Time должно быть либо нулевым, либо не менее трех секунд.

Есть поле BGP Identifier. Это Ваш BGP Router ID, и это уникальное значение, которое будет однозначно отличать вашу систему в пирингах BGP.

Наконец, у нас есть дополнительные параметры (Optional Parameter), которые можно задать с помощью открытого сообщения. Там есть необязательная длина параметра (Optional Parameter Length), а затем сами параметры, дающие дополнительную гибкость работы с протоколом.

Сообщение об обновлении BGP содержит индикатор длины отозванных маршрутов (Withdrawn Routes Length). Это гарантирует, что сообщение обновления является средством для маршрутов, которые будут удалены из таблицы BGP соседа. Примечание: затем в сообщение об обновлении вставляется список изъятых маршрутов.

Сообщение об обновлении содержит поля, которые используются для обмена информацией о префиксах сети с соседями и включают в себя очень важную атрибутивную информацию, связанную с префиксами. Помните, что эти атрибуты позволяют Вам принимать важные решения о том, как BGP будет фактически маршрутизировать информацию в сети.

Создатели BGP сделали гениальную вещь. Они создали протокол для передачи NLRI таким образом, чтобы он был гибким по мере изменения сетей и необходимости передачи новой информации. BGP создан для того, чтобы сразу же запускать для нас такие вещи, как IPv6. Он также может легко переносить префиксы VPN IPv4 внутри чего-то вроде MPLS VPN.

На рисунке 7 показаны поля сообщения уведомления (Notification).

Соседство BGP

Точно так же, как мы можем многое узнать о работе BGP, изучая сообщения BGP и их форматы, мы также можем многое узнать о BGP, изучая различные состояния, через которые проходит пиринг BGP. На самом деле, они имеют решающее значение при устранении неполадок. Когда вы проанализируете протокол BGP, вы не удивитесь, узнав, что существует множество встроенных механизмов для обеспечения стабильности.

Многие IGP спроектированы так, чтобы быть максимально быстро сходящимися. Это происходит потому, что в момент, когда происходит изменение внутри сети вашей организации, мы хотим sub-second сходимости других устройств, чтобы мы знали об этом изменении. BGP спроектирован по-другому. Таймеры имеют гораздо большую продолжительность, чем мы привыкли бы с нашим IGP, потому что мы хотим стабильности, жертвуя скоростью сходимости. В конце концов, BGP имеет дело с общедоступными таблицами маршрутизации интернета в развертываниях поставщиков услуг. Эти таблицы маршрутизации очень массивны. Нестабильность в этой среде приведет к катастрофе всего публичного Интернета.

Когда вы изучите состояние соседства BGP, вы поймете для чего это. Относительно большое число состояний соседства BGP, показанных на рисунке 8, свидетельствует о тщательных усилиях по обеспечению стабильности протокола маршрутизации.

Обратите внимание, что есть состояние простоя, когда устройство не инициирует ни одно из других состояний, и есть установленное состояние, когда оно полностью установлено со своим узлом. Что несколько удивительно, так это то, что есть все эти “промежуточные” состояния подключения, активного, открытого подтверждения (OpenConfirm) и активного.

Состояние — подключения-это состояние, в котором устройство BGP ожидает завершения TCP- соединения с соседним устройством.

Используя в Cisco CLI специальные команды, можно узнать все о состоянии BGP. Пример 1 показывает использование команды show ip bgp summary для проверки соседнего состояния.

Обратите внимание на пример 1. Этот пиринг BGP находится в состоянии ожидания (параметр State/PfxRcd в состоянии Idle). Как только произойдет соединение значение IDLE заменится на 1 (Если ATL использует только один префикс с TPA 1).

Полный курс по Сетевым Технологиям

В курсе тебя ждет концентрат ТОП 15 навыков, которые обязан знать ведущий инженер или senior Network Operation Engineer

Источник

Принципы работы протокола BGP

Сегодня мы рассмотрим протокол BGP. Не будем долго говорить зачем он и почему он используется как единственный протокол. Довольно много информации есть на этот счет, например тут.

Итак, что такое BGP? BGP — это протокол динамической маршрутизации, являющийся единственным EGP( External Gateway Protocol) протоколом. Данный протокол используется для построения маршрутизации в интернете. Рассмотрим как строится соседство между двумя маршрутизаторами BGP.

Рассмотрим соседство между Router1 и Router3. Настроим их при помощи следующих команд:

Соседство внутри одной автономной системы — AS 10. После ввода данных на маршрутизаторе, например на Router1, данный маршрутизатор пытается настроить отношения соседства с маршрутизатором Router3. Начальное состояние, когда ничего не происходит называется Idle. Как только будет настроен bgp на Router1, он начнет слушать TCP порт 179 — перейдет в состояние Connect, а когда пытается открыть сессию с Router3, то перейдет в состояние Active.

После того, как сессия установится между Router1 и Router3, то происходит обмен Open сообщениями. Когда данное сообщение отправит Router1, то данное состояние будет называться Open Sent. А когда получит Open сообщение от Router3, то перейдет в состояние Open Confirm. Рассмотрим более подробно сообщение Open:

В данном сообщение передается информация о самом протоколе BGP, который использует маршрутизатор. Обмениваясь Open сообщениями, Router1 и Router3 сообщают друг другу информацию о своих настройках. Передаются следующие параметры:

Для установления соседства необходимо выполнения следующих условий:

Здесь указывают сети, о которых сообщает Router1 и Path attributes, которые являются аналогом метрик. О Path attributes мы поговорим более подробно. Также внутри TCP сессии передаются Keepalive сообщения. Они передаются, по умолчанию, каждые 60 секунд. Это Keepalive Timer. Если в течении Hold Timer-а не будет получено Keepalive сообщение, то это будет означать потерю связи с соседом. По умолчанию, он равен — 180 секундам.

Вроде бы разобрались как маршрутизаторы передают друг другу информацию, теперь попытаемся разобраться с логикой работы протокола BGP.

Чтобы анонсировать какой-нибудь маршрут в таблицу BGP, как и в протоколах IGP, используется команда network, но логика работы отличается. Если в IGP, после указание маршрута в команде network, IGP смотрит — какие интерфейсы принадлежат данной подсети и включает их в свою таблицу, то команда network в BGP смотрит в таблицу маршрутизации и ищет точное совпадение с маршрутом в команде network. При нахождении таких, данные маршруты попадут в таблицу BGP.

Look for a route in the router’s current IP routing table that exactly matches the parameters of the network command; if the IP route exists, put the equivalent NLRI into the local BGP table.

Теперь поднимем BGP на всех оставшихся и посмотрим как происходит выбор маршрута внутри одной AS. После того, как BGP маршрутизатор получит маршруты от соседа, то начинается выбор оптимального маршрута. Здесь надо понять какого вида соседи могут быть — внутренние и внешние. Маршрутизатор по конфигурации понимает является ли сконфигурированный сосед внутренним или внешним. Если в команде:

в качестве параметра remote-as указан AS, который сконфигурирован на самом маршрутизаторе в команде router bgp 10. Маршруты, пришедшие из внутренней AS считаются внутренними, а маршруты из внешней соответственно внешними. И по отношению к каждому работает разная логика получения и отправки. Рассмотрим такую топологию:

На каждом маршрутизаторы настроен loopback интрефейс с ip: x.x.x.x 255.255.255.0 — где x номер маршрутизатора. На Router9 у нас есть loopback интерфейс с адресом — 9.9.9.9 255.255.255.0. Его мы будем анонсировать по BGP и посмотрим как он распространяется. Данный маршрут будет передан на Router8 и Router12. С Router8 данный маршрут попадет на Router6, но на Router5 в таблице маршрутизации его не будет. Также и на Router12 данный маршрут попадет в таблицу, но на Router11 его также не будет. Попытаемся разобраться с этим. Рассмотрим какие данные и параметры передается Router9 своим соседям, сообщая об этом маршруте. Пакет внизу будет отправлен с Router9 на Router8.

Информация о маршруте состоит из аттрибутов пути (Path attributes).

Атрибуты пути разделены на 4 категории:

Атрибут Origin — указывает на то, каким образом был получен маршрут в обновлении. Возможные значения атрибута:

Далее, Next-hop. Атрибут Next-hop

Теперь Router6 передал маршрут Router5 и первому правилу Next-hop не изменил. То есть, Router5 должен добавить 9.9.9.0 [20/0] via 192.168.68.8, но у него нет маршрута до 192.168.68.8 и поэтому данный маршрут добавлен не будет, хотя информация о данном маршруте будет храниться в таблице BGP:

Та же самая ситуация произойдет и между Router11-Router12. Чтоб избежать такой ситуации необходимо настроить, чтоб Router6 или Router12, передавая маршрут своим внутренним соседям, подставляли в качестве Next-hop свой ip адрес. Делается при помощи команды:

После данной команды, Router6 отправит Update сообщение, где для маршрутов в качества Next-hop будет указан ip интерфейса Gi0/0 Router6 — 192.168.56.6, после чего данный маршрут уже попадет в таблицу маршрутизации.

Пойдем дальше и посмотрим появиться ли этот маршрут на Router7 и Router10. В таблице маршрутизации его не окажется и мы могли бы подумать, что проблема как в первом с параметром Next-hop, но если мы посмотрим вывод команды show ip bgp, то увидим, что там маршрут не был получен даже с неправильным Next-hop, что означает, что маршрут даже не передавался. И это нас приведет к существованию еще одного правила:

Маршруты, полученные от внутренних соседей не передаются другим внутренним соседям.

Так как, Router5 получил маршрут от Router6, то другому своему внутреннему соседу он передаваться не будет. Для того, чтобы передача произошла необходимо настроить функцию Route Reflector, либо настроить полносвязные отношения соседства ( Full Mesh), то есть Router5-7 каждый будет соседом с каждым. Мы будем в данном случае использовать Route Reflector. На Router5 необходимо использовать данную команду:

Route-Reflector меняет поведение BGP при передаче маршрута внутреннему соседу. Если внутренний сосед указан как route-reflector-client, то данным клиентам будут анонсироваться внутренние маршруты.

Маршрут не появился на Router7? Не забываем также и про Next-hop. После данных манипуляций маршрут должен и на Router7, но этого не происходит. Это нас подводит к еще одному правилу:

Правило next-hop работает только для External маршрутов. Для внутренних маршрутов замена атрибута next-hop не происходит.

И мы получаем ситуацию, в которой необходимо создать среду при помощи статичной маршрутизации или протоколов IGP сообщить маршрутизаторам о всех маршрутах внутри AS. Пропишем статические маршруты на Router6 и Router7 и после этого получим нужный маршрут в таблице маршрутизаторе. В AS 678 же мы поступим немного иначе — пропишем статические маршруты для 192.168.112.0/24 на Router10 и 192.168.110.0/24 на Router12. Далее, установим отношения соседства между Router10 и Router12. Также настроим на Router12 отправку своего next-hop для Router10:

Итогом будет то, что Router10 будет получать маршрут 9.9.9.0/24, он будет получен и от Router7 и от Router12. Посмотрим какой выбор сделает Router10:

Как мы видим, два маршрута и стрелка ( > ) означает, что выбран маршрут через 192.168.112.12.
Посмотрим как происходит процесс выбора маршрута:

Теперь все маршруты от данного соседа будут иметь такой вес. Посмотрим как изменится выбор маршрута после данной манипуляции:

Но как видим один маршрут через Router6. А где же маршрут через Router7? Может и на Router7 его нет? Смотрим:

Странно, вроде все в порядке. Почему же он не передается на Router5? Все дело в том, что у BGP есть правило:

Маршрутизатор передает только те маршруты, которые использует сам.

Router7 используется маршрут через Router5, поэтому маршрут через Router10 передаваться не будет. Вернемся к Local Preference. Давайте зададим Local Preference на Router7 и посмотрим как отреагирует на это Router5:

Итак, мы создали route-map, в который попадаются все маршруты и сказали Router7, чтоб при получение он менял параметр Local Preference на 250, по умолчанию равен 100. Смотрим, что произошло на Router5:

Посмотрим, что произойдет, если допустим Router6 потеряет маршрут 9.9.9.0/24 через Router9. Отключим интерфейс Gi0/1 Router6, который сразу поймет, что BGP сессия с Router8 оборвана и сосед пропал, а значит и маршрут, полученные от него не действительны. Router6 сразу отправляет Update сообщения, где указывает сеть 9.9.9.0/24 в поле Withdrawn Routes. Как только Router5 получит подобное сообщение, отправит его к Router7. Но так как у Router7 есть маршрут через Router10, то в ответ сразу отправит Update c новым маршрутом. Если детектировать падения соседа по состоянию интерфейса не получается, то придеться ждать срабатывания Hold Timer-а.

Если помните, то мы говорили о том, что часто приходится использовать полносвязную топологию. С большим количеством маршрутизаторов в одной AS это может доставить большие проблемы, чтоб избежать этого необходимо использовать конфедерации. Одна AS разбивается на несколько sub-AS, что позволяет работать им без требования полносвязной топологии.

Здесь ссылка на данную лабу, а тут конфигурация для GNS3.

Пришлось бы настраивать Route-Reflector или полносвязые отношения соседства. Разбивая одну AS 2345 на 4 sub-AS ( 2,3,4,5) для каждого маршрутизатора, мы в итоге получаем другую логику работы. Все отлично описано здесь.

Источник

Сети для самых маленьких. Часть восьмая. BGP и IP SLA

До сих пор мы варились в собственном соку – VLAN’ы, статические маршруты, OSPF. Плавно росли над собой из зелёных студентов в крепких инженеров.
Теперь отставим в сторону эти игрушки, пришло время BGP.

Сначала освежим в памяти основы протоколов динамической маршрутизации.
Бывает два вида протоколов: IGP (внутренние по отношению к вашей автономной системе) и EGP (внешние).
И те и другие опираются на один из двух алгоритмов: DV (Distance Vector) и LS (Link State).
Внутренние мы уже рассматривали. К ним относятся ISIS/OSPF/RIP/EIGRP. Нужны они для того, чтобы обеспечить распространение маршрутной информации внутри вашей сети.

EGP представляет только один протокол – BGP – Border Gateway Protocol. Он призван обеспечивать передачу маршрутов между различными сетями (автономными системами).
Грубо говоря, стык между Балаган-Телекомом и его аплинковым провайдером будет точно организован через BGP.
То есть схема применения примерно такая:

Автономномые системы – AS

BGP неразрывно связан с понятием Автономной Системы (AS – Autonomous System), которое уже не раз встречалось в нашем цикле.
Согласно определению вики, АС — это система IP-сетей и маршрутизаторов, управляемых одним или несколькими операторами, имеющими единую политику маршрутизации с Интернетом.

Чтобы было немного понятнее, можно, например, представить, что город – это автономная система. И как два города связаны между собой магистралями, так и две АС связываются между собой BGP. При этом внутри каждого города есть своя дорожная система – IGP.

Вот как это выглядит с небольшого отдаления:

В BGP AS – это не просто какая-то абстрактная вещь для удобства. Эта штука весьма формализована, есть специальные окошки в собесе, где можно в будние дни с 9 до 6 получить номер автономной системы. Выдачей этих номеров занимаются RIR (Regional Internet Registry) или LIR (Local Internet Registry).

Вообще глобально этим занимается IANA. Но чтобы не разорваться, она делегирует свои задачи RIR – это региональные организации, каждая из которых отвечает за определённую часть планеты (Для Европы и России – это RIPE NCC)

LIR’ом может стать почти любая желающая организация при наличии необходимых документов. Они нужны для того, чтобы RIR’у не пришлось напрягаться с запросами от таких мелких контор, как ЛинкМиАп.

Ну вот, например, Балаган-Телеком мог бы быть LIR’ом. И у него мы и взяли ASN (номер АС) – 64500, например. А у самого у него AS 64501.

До 2007 года были возможны только 16-ибитные номера AS, то есть всего было доступно 65536, номеров. 0 и 65535 – зарезервированы.
Номера 64512 до 65534 предназначены для приватных AS, которые не маршрутизируются глобально – что-то вроде приватных IP-адресов.
Номера 64496-64511 – для использования в примерах и документации, чем мы и воспользуемся.

Сейчас возможно использование 32битных номеров AS. Этот переход значительно легче, чем IPv4->IPv6.

Опять же нельзя говорить об автономных системах без привязки к блокам IP-адресов. На практике с каждой AS должен быть связан какой-то блок адресов.

PI и PA адреса

В пору своей профессиональной юности, читая договор с нашим LIR я посмеивался над менеджерами, которые не могли правильно написать IP-адрес: то и дело в тексте встречалось слово “PI-адрес”.
Слава богу хватило тогда ума загуглить этот вопрос

На самом деле PI – это Provider Independent.

В обычной ситуации, когда вы подключаетесь к провайдеру, он выдаёт вам диапазон публичных адресов – так называемые PA-адреса (Provider Aggregatable).
Получить их – раз плюнуть, но если вы не являетесь LIR’ом, то при смене провайдера придётся возвращать и PA-адреса. Тем более фактически допускается подключение только к одному провайдеру.
И если вы решите сменить провайдера, то старые адреса уйдут вместе с ним, а новый провайдер выдаст новые. Ну и где тут гибкость?

У LIR вы можете приобрести повайдеро-независимый блок адресов (PI) и обязательно ASN. В нашем случае пусть это будет блок 100.0.0.0/23, который мы будем анонсировать по BGP своим соседям. И эти адреса уже чисто наши и никакие провайдеры нам не страшны: не понравился один – ушли к другому с сохранением своих адресов.

Получить PI-адреса всегда было не очень просто. Вам нужно подготовить массу документов, обосновать необходимость такого блока итд.
Сейчас с исчерпанием IPv4 получить большие блоки становится всё сложнее. RIR их уже не выдаёт, а LIR раздают последнее.

Таким образом и номера AS и PI-адреса можно получить в одних их тех же конторах.

После получения всего этого хозяйства вам нужно будет ещё внести изменения в базу данных RIPE. Дело это хлопотное, непростое и разбираться придётся долго.
Вот краткая инструкция по объектам БД RIPE.

Предположим, что в нашем случае компания ЛинкМиАп получила блок адресов 100.0.0.0/23 и AS 64500. Возвращаясь к нашей аналогии, мы дали городу имя и снабдили его диапазоном индексов.

Так вот для того, чтобы нам из своей AS передать информацию об этих публичных адресах в другую AS (читай в Интернет) и используется BGP. И если вы думаете, что яндекс или майкрософт использует какие-то небесные технологии для подключения своих ЦОДов к Интернету, то вы ошибаетесь – всё тот же BGP.

Теперь главный вопрос, который интересует всегда новичков: а зачем BGP, почему не взять пресловутый OSPF или вообще статику?

Наверное, большие дяди могут очень подробно и обстоятельно объяснить это, мы же постараемся дать поверхностное понимание.

– Если говорить о OSPF/IS-IS, то это Link-State алгоритмы, которые подразумевают (внимание!), что каждый маршрутизатор знает топологию всей сети. Представляем себе миллионы маршрутизаторов в Интернете и отказываемся от идеи использовать Link State для этих целей вообще.

Вообще OSPF при маршрутизации между area’ми является фактически distance vector протоколом. Гипотетически, можно было бы заменить «AS» на «Area» в плане глобальной маршрутизации, но OSPF просто не предназначен для переваривания таких объемов маршрутной информации, да и нельзя выделить в интернете Area 0.

RIP, EIGRP… Кхе-кхе. Ну, тут всё понятно.

– IGP – это нечто интимное и каждому встречному ISP показывать его не стоит. Даже без AS ситуация, когда клиент поднимает IGP с провайдером, крайне редкая (за исключением L3VPN). Дело в том, что IGP не имеют достаточно гибкой системы управления маршрутами – для LS-протоколов это вообще знать всё или ничего (опять же можно фильтровать на границе зоны, но гибкости никакой).
В итоге оказывается, что придётся открывать кому-то чужому потаённые части своей приватной сети или настраивать хитрые политики импорта между различными IGP-процессами.
– В данный момент в интернете более 450 000 маршрутов. Если бы даже OSPF/ISIS могли хранить всю топологию Интернета, представьте сколько времени заняла бы работа алгоритма SPF.
Вот наглядный пример, чем может быть опасно использование IGP там, где напрашивается нечто глобальное.

Поэтому нужен свой специальный протокол для взаимодействия между AS.
Во-первых, он должен быть дистанционно-векторным – это однозначно. Маршрутизатор не должен делать расчёт маршрута до каждой сети в Интернете, он лишь должен выбрать один из нескольких предложенных.
Во-вторых, он должен иметь очень гибкую систему фильтрации маршрутов. Мы должны легко определять, что светить соседям, а что не нужно выносить из избы.
В-третьих, он должен быть легко масштабируемым, иметь защиту от образования петель и систему управления приоритетами маршрутов.
В-четвёртых, он должен обладать высокой стабильностью. Поскольку данные о маршрутах будут передаваться через среду, которая не всегда может обладать гарантированным качеством (за стык отвечают по крайней мере две организации), необходимо исключить возможные потери маршрутной информации.
Ну и логичное, в-пятых, он должен понимать, что такое AS, отличать свою AS от чужих.

Вообще описание работы этого поистине грандиозного протокола мы разобьём на две части. И сегодня рассмотрим принципиальные моменты.

BGP делится на IBGP и EBGP.

IBGP необходим для передачи BGP-маршрутов внутри одной автономной системы. Да, BGP часто запускается и внутри AS, но об этом мы плотненько поговорим в другой раз.
EBGP – это обычный BGP между автономными системами. На нём и остановимся.

Установление BGP-сессии и процедура обмена маршрутами

Возьмём типичную ситуацию, когда у нас подключение к провайдерскому шлюзу организовано напрямую.

Устройства, между которыми устанавливается BGP-сессия называются BGP-пирами или BGP-соседями.

BGP не обнаруживает соседей автоматически – каждый сосед настраивается вручную.
Процесс установления отношений соседства происходит следующим образом:

I) Изначальное состояние BGP-соседства – IDLE. Ничего не происходит.

BGP находится в соcтоянии IDLE, если нет маршрута к BGP-соседу.

II) Для обеспечения надёжности BGP использует TCP.
Это означает, что теоретически BGP-пиры могут быть подключены не напрямую, а, например, так.

Но в случае подключения к провайдеру, как правило, берётся всё же прямое подключение, таким образом маршрут до соседа всегда есть, как подключенный непосредственно.

BGP-маршрутизатор (их также называют BGP-спикерами/speaker или BGP-ораторами) слушает и посылает пакеты на 179-й TCP порт.
Когда слушает – это состояние CONNECT. В таком состоянии BGP находится очень недолго.

Когда отправил и ожидает ответа от соседа – это состояние ACTIVE.

R1 отправляет TCP SYN на порт 179 соседа, инициируя TCP-сессию.

R2 возвращает TCP ACK, мол, всё получил, согласен и свой TCP SYN.

R1 тоже отчитывается, что получил SYN от R2.

После этого TCP-сессия установлена.

На R2 не запущен BGP, и R2 возвращает ACK, что получен SYN от R1 и RST, означающий, что нужно сбросить подключение.

Периодически R1 будет пытаться снова установить TCP-сессию.

В свою бытность зелёным юнцом, я, впервые настраивая BGP-пиринг с провайдером, потратил полдня на поиск проблемы. Я реально не знал, как настраивается BGP и искал ошибку в конфигурации, думал, что есть какие-то тонкости для моей ситуации, уже начал читать про community. Но наконец в голову пришла светлая мысль – проверить ACL на входе в сеть. Да, TCP-запросы провайдера попадали в deny и сессия не устанавливалась.
Будьте аккуратны. Рядовая практика для провайдера вешать на все свои внешние интерфейсы, торчащие в «мир» ACL.

III) После того, как TCP-сессия установлена, BGP-ораторы начинают обмен сообщениями OPEN.

OPEN – первый тип сообщений BGP. Они отсылаются только в самом начале BGP-сессии для согласования параметров.

Получив OPEN от R1, R2 отправляет свой OPEN, а также KEEPALIVE, говорящий о том, что OPEN от R1 получен – это сигнал для R1 переходить к следующему состоянию – Established.

Вот примеры неконсистентности параметров:

а) некорректная AS (На R2 настроена AS 300, тогда, как на R1 считается, что данный сосед находится в AS 200):

R2 отправляет обычный OPEN

R1 замечает, что AS в сообщении не совпадает с настроенным, и сбрасывает сессиию, отправляя сообщение NOTIFICATION. Они отправляются в случае каких-либо проблем, чтобы разорвать сессию.

При этом в консоли R1 появляются следующие сообщения:

б) одинаковый Router ID
R2 отправляет в OPEN Router ID, который совпадает с ID R1:

R1 возвращает NOTIFICATION, мол, опух?!

При этом в консоли будут следующего плана сообщения:

После таких ошибок BGP переходит сначала в IDLE, а потом в ACTIVE, пытаясь заново установить TCP-сессию и затем снова обменяться сообщениями OPEN, вдруг, что-то изменилось?
Когда сообщение Open отправлено – это состояние OPEN SENT.
Когда оно получено – это сотояние OPEN CONFIRM.

Если Hold Timer различается, то выбран будет наименьший. Поскольку Keepalive Timer не передаётся в сообщении OPEN, он будет рассчитан автоматически (Hold Timer/3). То есть Keepalive может различаться на соседях
Вот пример: на R2 настроены таймеры так: Keepalive 30, Hold 170.

R2 отправляет эти параметры в сообщении OPEN. R1 получает его и сравнивает: полученное значение – 170, своё 180. Выбираем меньшее – 170 и вычисляем Keepalive таймер:

Это означает, что R2 свои Keepalive’ы будет рассылать каждые 30 секунд, а R1 – 56. Но главное, что Hold Timer у них одинаковый, и никто из них раньше времени не разорвёт сессию.

Увидеть состояние OPENSENT или OPENCONFIRM практически невозможно – BGP на них не задерживается.

IV) После всех этих шагов они переходят в стабильное состояние ESTABLISHED.
Это означает, что запущена правильная версия BGP и все настройки консистентны.

Для каждого соседа можно посмотреть Uptime – как долго он находится в состоянии ESTABLISHED.

V) В первые мгновения после установки BGP-сессии в таблице BGP только информация о локальных маршрутах.

Можно переходить к обмену маршрутной информацией.
Для это используются сообщения UPDATE

Каждое сообщение UPDATE может нести информацию об одном новом маршруте или о удалении группы старых. Причём одновременно.

Разберём их поподробнее.
R1 передаёт маршрутную информацию на R2.
Первый плюсик в сообщении UPDATE – это атрибуты пути. Мы их подробно рассмотрим позже, но вам уже должны быть поняты два из них. AS_PATH означает, что маршрут пришёл из AS с номером 100.
NEXT_HOP – что логично, информация для R2, что указывать в качестве шлюза для данного маршрута. Теоретически здесь может быть не обязательно адрес R1.

Второй плюсик – это собственно информация о маршрутах – NLRI – Network Layer Reachability Information. Собственно, наша сеть 100.0.0.0/23 тут и указана.

Ну и UPDATE от R2 к R1.

Нижеидущие KEEPALIVIE – это своеобразные подтверждения, что информация получена.

Информация о сетях появилась теперь в таблице BGP:

И в таблице маршрутизации:

UPDATE передаются при каждом изменении в сети до тех пор пока длится BGP-сессия. Заметьте, никаких синхронизаций таблиц маршрутизации нет, в отличии от какого-нибудь OSPF. Это было бы технически глупо – полная таблица маршрутов BGP весит несколько десятков мегабайтов на каждом соседе.

VI) Теперь, когда всё хорошо, каждый BGP-маршрутизатор регулярно будет рассылать сообщения KEEPALIVE. Как и в любом другом протоколе это означает: «Я всё ещё жив». Это происходит с истечением таймера Keepalive – по умолчанию 60 секунд.

Если BGP-сессия устанавливается нормально, но потом рвётся и это повторяется с некой периодичностью – верный знак, что не проходят keepalive. Скорее всего, период цикла – 3 минуты (таймер HOLD по умолчанию). Искать проблему надо на L2. Например, это может быть плохое качество связи, перегрузки на интерфейсе или ошибки CRC.

Ещё один тип сообщений BGP – ROUTE REFRESH – позволяет запросить у своих соседей все маршруты заново без рестарта BGP процесса.

Подробнее обо всех типах сообщений BGP.

Полная FSM (конечный автомат) для BGP выглядит так:

Нашёл в сети подробное описание каждого шага.

Вопрос на засыпку: Предположим, что Uptime BGP-сессии 24 часа. Какие сообщения гарантировано не передавались между соседями последние 12 часов?

Теперь расширим наш кругозор до вот такой сети:
Картинки без подсетей

И посмотрим, что из себя представляет таблица маршрутов BGP на маршрутизаторе R1:

Как видите, маршрут представляет из себя вовсе не только NextHop или просто список устройств до нужной подсети. Это список AS. Иначе он называется AS-Path.
То есть, чтобы попасть в сеть 123.0.0.0/24 мы должны отправить пакет наружу, преодолеть AS 200 и AS 300.

AS-path формируется следующим образом:
а) пока маршрут гуляет внутри AS, список пустой. Все маршрутизаторы понимают, что полученный маршрут из этой же AS
б) Как только маршрутизатор анонсирует маршрут своему внешнему соседу, он добавляет в список AS-path номер своей AS.

в) внутри соседской AS, список не меняется и содержит только номер изначальной AS
г) когда из соседской AS маршрут передаётся дальше в начало списка добавляется номер текущей AS.

И так далее. При передаче маршрута внешнему соседу номер AS всегда добавляется в начало списка AS-path. То есть фактически это стек.

AS-path нужен не просто для того, чтобы маршрутизатор R1 знал путь до конечной сети – ведь по сути Next Hop достаточно – каждый маршрутизатор решение по-прежнему принимает на основе таблицы маршрутизации. На самом деле тут преследуются две более важные цели:
1) Предотвращение петель маршрутизации. В AS-Path не должно быть повторяющихся номеров

На самом деле ASN может повторяться в AS-Path в двух случаях
а) Когда вы используете AS-Path Prepend, о котором ниже.
б) Когда вы хотите соединить два куска одной AS, не имеющих прямой связи друг сдругом.

2) Выбор наилучшего маршрута. Чем короче AS-Path, тем предпочтительнее маршрут, но об этом позже

Настройка BGP и практика

В этом выпуске мы смешаем теорию с практикой, потому что так будет проще всего понять. Собственно сейчас обратимся к нашей сети ЛинкМиАп.
Как обычно, отрезаем всё лишнее и добавляем необходимое:

Внизу наш главный маршрутизатор msk-arbat-gw1. Для упрощения настройки и понимания, мы отрешимся от всех старых настроек и освободим интерфейсы.

Выше два наших старых провайдера – Балаган Телеком и Филькин Сертификат.

Разумеется, у каждого провайдера здесь своя AS. Мы добавили ещё одну тупиковую AS – до неё и будем проверять, пусть, это например, ЦОД в Интернете.

Для простоты полагаем, что каждая AS представлена только одним маршрутизатором, никаких ACL, никаких промежуточных устройств.

Мы поднимаем BGP-сессию с обоими провайдерами.
Нам важна следующая информация:
1) Номер нашей AS и блок IP-адресов. Их мы уже получили: AS64500 и блок: 100.0.0.0/23.
2) Номер AS «Балаган Телеком» и линковая подсеть с ним. AS64501 и линковая сеть: 101.0.0.0/30.
3) Номер AS «Филькин Сертификат» и линковая подсеть с ним. AS64502 и линковая сеть: 102.0.0.0/30.

При подключении по BGP в качестве линковых адресов используются обычно публичные с маской подсети /30 и выдаёт их нам вышестоящий провайдер.
Делается это по той простой причине, чтобы ваш трафик везде следовал по публичным адресам и в трассировке посередине не появлялись всякие 10.Х.Х.Х. Не то, чтобы это что-то запрещённое, но обычно-таки придерживаются этого правила.

Начнём с банального.

Настройка интерфейсов:

Теперь назначим какой-нибудь адрес на интерфейс Loopback, чтобы потом проверить связность:

Черёд BGP. Тут заострим внимание на каждой строчке.

Сначала мы запускаем BGP процесс и указываем номер AS. Именно тот номер, который выдал LIR. Это вам не OSPF – вольности недопустимы.

Теперь поднимаем пиринг.

Командой neighbor мы указываем, с кем устанавливать сессию. Именно на адрес 101.0.0.1 маршрутизатор будет отсылать сначала TCP-SYN, а потом OPEN. Также мы обязаны указать номер удалённой Автономной Системы – 64501.

Конфигурация с обратной стороны симметрична:

Уже по одному сообщению

можно судить, что BGP поднялся, но давайте проверим его состояние:

Вот они пробежали по всем состояниям и сейчас их статус Established.
Получал и отправлял наш маршрутизатор по одному OPEN и успел за это время отослать и принять уже 2 KEEPALIVE.

Командой sh ip bgp можно посмотреть какие сети известны BGP:

Пусто. Надо указать, что есть у нас вот эта сеточка 100.0.0.0/23 и передать её провайдерам?

Для этого существует три варианта:
– определить сети командой network
– импортировать из другого источника (direct, static, IGP)
– создать аггрегированный маршрут командой aggregate-address

Забегая вперёд, заметим, что network имеет больший приоритет, а с импортированием нужно быть аккуратнее, чтобы не хватануть лишку.

Смотрим появилась ли наша сеть в таблице:

Странно, но нет, ничего не появилось. На R2 тоже.

А дело тут в том, что в ту сеть, которую вы прописали командой network должен быть точный маршрут, иначе она не будет добавлена в таблицу BGP – это обязательное условие. Конечно, такого маршрута нет. Откуда ему взяться:

Поскольку реально у нас некуда прописывать такой маршрут – кроме одного Loopback-интерфейса, нигде этой сети нет, мы можем поступить следующим образом:

Данный маршрут говорит о том, что все пакеты в эту подсеть будут отброшены. Но, не пугайтесь, нормальная работа не будет нарушена. Если у вас есть более точные маршруты (с маской больше /23, например, /24, /30, /32), то они будут предпочтительнее согласно правилу Longest Prefix Match.

И теперь в таблице BGP есть наш локальный маршрут:

Если настроить BGP и нужные маршруты на всех устройствах нашей схемы, то таблицы BGP и маршрутизации на нашем бордере (border – маршрутизатор на границе сети) будут выглядеть так:

Обратите внимание, что в таблице BGP по 2 маршрута к некоторым сетям, а в таблице маршрутизации только один. Маршрутизатор выбирает лучший из всех и только его переносит в таблицу маршрутизации. Об этом поговорим позже.
Это необходимый минимум, после которого уже будет маленькое счастье.

Условие:
Настройки маршрутизаторов несущественны. Никаких фильтров маршрутов не настроено. Почему на одном из соседей отсутствует альтернативный маршрут в сеть 195.12.0.0/16 через AS400?

Full View и Default Route

Говоря о BGP и подключении к провайдерам, нельзя не затронуть эту тему. Когда ЛинкМиАп, имея уже AS и PI-адреса, будет делать стык с Балаган-Телекомом, одним из первых вопросов от них будет: “Фул вью или Дефолт?”. Тут главное не растеряться и не сморозить чепуху.

То, что вы видели до сих пор – это так называемый Full View – маршрутизатор изучает абсолютно все маршруты Интернета, пусть даже в нашем случае это пять-шесть штук. В реальности их сейчас больше 400 000. Соответственно от одного провайдера вы получите 400k маршрутов, от второго столько же. Подчас бывает и третий резервный – плюс ещё 400k. Итого больше миллиона.
Ну не покупать же теперь маленькому недоинтерпрайзу циску старших серий только для этого?

* вывод таблицы маршрутизации с одного из публичных серверов (дуступен по telnet route-server.ip.att.net)

На самом деле, далеко не каждому, кто имеет AS, нужен Full View. Обычно для таких компаний, как наша вполне достаточно Default Route, по названиям вполне понятно, чем они отличаются. В последнем случае от каждого провайдера приходит только один маршрут по умолчанию, вместо сотен тысяч специфических (хотя вообще-то может и вместе).

Вы знаете, какие к нему ведут AS. Через сайт RIPE можно посмотреть какие провайдеры обеспечивают транзит. Вы следите за всеми изменениями. Если вдруг у кого-то что-то упадёт через первый линк (даже не у вас или у провайдера, а где-то там, дальше), BGP это отследит и перестроит свою таблицу маршрутизации для передачи данных через второго провайдера.
При этом вы очень гибко можете управлять маршрутами, вмешиваясь в стандартную процедуру выбора наилучшего пути.
Например, весь трафик на яндекс вы будете пускать через Балаган Телеком, а на гугл через Филькин Сертификат. Это называется распределением нагрузки.
Достигается это путём настройки, например, приоритетов маршрутов для определённых префиксов.

Балансировка и распределение входящего трафика при получении маршрута по умолчанию никак не затрагивается – проблемы те же. А вот с исходящим, конечно, всё, немного иначе, былой гибкости тут уже не будет.

В общем, очень грубый совет прозвучит так:
Если вы не собираетесь организовывать через себя транзит (подключать клиентов со своими АС) и нет нужды в тонком распределении исходящего трафика, то вам хватит Default Route.

Но уж точно нет смысла принимать от одного провайдера Full View, а от другого Default – в этом случае один линк будет всегда простаивать на исходящий трафик, потому что маршрутизатор будет выбирать более специфический путь.

При этом от всех провайдеров вы можете брать Default плюс определённые префиксы (например, именно этого провайдера). Таким образом до нужных ресурсов у вас будут специфические маршруты без Full View.

Вот пример настройки передачи Default Route нижестоящему маршрутизатору:

И вот как после этого выглядит таблица маршрутов на нашем бордере:

То есть помимо обычных маршрутов (Full View) передаётся ещё маршрут по умолчанию.

Сейчас вы уже должны начинать догадываться, что Default Route – это не противопоставление Full View. Не обязательно здесь стоит «или то или другое» (надо бы ввести понятие хили или ксили, как английское XOR), вы вполне можете использовать Default Route в дополнение к Full View или Default Route и часть каких-то других маршрутов.

Схема: Общая схема сети
Задание:
Настроить фильтрацию со стороны провайдера таким образом, чтобы он передавал нам только маршрут по умолчанию и ничего лишнего.
То есть, чтобы таблица BGP выглядела так:

Looking Glass и другие инструменты

Одним из очень мощных инструментов работы с BGP – Looking Glass. Это сервера, расположенные в Интернете, которые позволяют взглянуть на сеть извне: проверить доступность, просмотреть через какие AS лежит путь в вашу автономную систему, запустить трассировку до своих внутренних адресов.

Это как если бы вы попросили кого-то: “слушай, а посмотри, как там мои анонсы видятся?”, только просить никого не нужно.

Не стоит недооценивать силу внешних инструментов. Однажды у меня была проблема с очень низкой скоростью отдачи вовне. Она едва переваливала за несколько мегабит. После довольно продолжительного траблшутинга, решил взглянуть в Looking Glass. Какого же было моё удивление, когда я обнаружил, что трафик идёт ко мне, через VPN канал до филиала в другом городе, с которым установлен IBGP. Естественно, ширина канала была небольшой и утилизировалась практически полностью.

Существуют также специальные организации, которые отслеживают анонсы BGP в Интернете и, если вдруг происходит что-то неожиданное, может уведомить владельца сети – BGPMon, Renesys, RouterViews.
Благодаря им было предотвращено несколько глобальных аварий.

С помощью сервиса BGPlay можно визуализировать информацию о распространении маршрутов.

На nag.ru можно почитать о самых ярких случаях, когда некорректные анонсы BGP вызывали глобальные проблемы в Интернете, таких как ”AS 7007 Incident” и “Google’s May 2005 Outage”.

Очень хорошая статья по разнообразным прекраснейшим инструментам для работы с BGP.
Список серверов Looking Glass.

Control Plane и Data Plane

Перед тем, как окунуться в глубокий омут управления маршрутами, сделаем последнее лирическое отступление. Надо разобраться с понятиями в заголовке главы.
В своё время, читая MPLS Enabled Application, я сломал свой мозг на них. Просто никак не мог сообразить, о чём авторы ведут речь.
Итак, дабы не было конфузов у вас.
Это не уровни модели, не уровни среды или моменты передачи данных – это весьма абстрактное деление.
Управляющий уровень (Control Plane) – работа служебных протоколов, обеспечивающих условия для передачи данных.
Например, когда запускается BGP, он пробегает все свои состояния, обменивается маршрутной информацией итд.
Или в MPLS-сети LDP распределяет метки на префиксы.
Или STP, обмениваясь BPDU, строит L2-топологию.

Всё это примеры процессов Control Plane. То есть это подготовка сети к передаче – организация коммутации, наполнение таблицы маршрутизации.

Передающий уровень (Data Plane) – собственно передача полезных данных клиентов.

Часто случается так, что данные двух уровней ходят в разных направлениях, “навстречу друг другу”. Так в BGP маршруты передаются из AS100 в AS200 для того, чтобы AS200 могла передать данные в AS100.

Более того, на разных уровнях могут быть разные парадигмы работы. Например, в MPLS Data Plane ориентирован на создание соединения, то есть данные там передаются по заранее определённому пути – LSP.
А вот сам этот путь подготавливается по стандартным законам IP – от хоста к хосту.

Важно понять назначение уровней и в чём разница.

Для BGP это принципиальный вопрос. Когда вы анонсируете свои маршруты, фактически вы создаёте путь для входящего трафика. То есть маршруты исходят от вас, а трафик к вам.

Выбор маршрута

Ситуация с маршрутами у нас такая.
Есть BGP-таблица, в которой хранятся абсолютно все маршруты, полученные от соседей.

То есть если есть у нас несколько маршрутов, до сети 100.0.0.0/23, то все они будут в BGP-таблице, независимо от “плохости” оных:

А есть знакомая нам таблица маршрутизации, хранящая только лучшие из лучших. Точно также BGP анонсирует не все приходящие маршруты, а только лучшие. То есть от одного соседа вы никогда не получите два маршрута в одну сеть.

Если это условие выполнено, то происходит балансировка нагрузки между несколькими равнозначными линками

Как видите, очень много критериев выбора. Причём они довольно сложные и с ходу их все понять непросто. Втягивайтесь потихоньку.
О некоторых упомянутых атрибутах мы поговорим ниже, а конкретно на выборе маршрутов остановимся в отдельной статье.

Схема: Общая схема сети
Условие: Full View на всех маршрутизаторах

Если вы сейчас посмотрите таблицу BGP на маршрутизаторе провайдера Балаган Телеком, то увидите 3 маршрута в сеть 102.0.0.0/21 – сеть Филькина Сертификата. И один из маршрутов ведёт через нашу сети ЛинкМиАп.

Это говорит о том, что наш бордер анонсирует чужие маршруты дальше, иными словами наша AS является транзитной.

Задание:
Настроить фильтрацию таким образом, чтобы наша AS64500 перестала быть транзитной.

Управление маршрутами

Прежде чем переходить к большой теме распределения нагрузки с помощью BGP просто необходимо разобраться с тем, каким образом мы вообще можем управлять маршрутами в этом протоколе.
Именно возможность такого управления обменом маршрутной информации делает BGP таким гибким и подходящим для взаимодействия нескольких различных провайдеров, в отличии от любого IGP.

Но только первые два из них позволяют фильтровать анонсируемые или принимаемые маршруты, остальные лишь устанавливают приоритеты.

AS-Path ACL

Весьма мощный, но не самый популярный механизм.

С помощью AS-Path ACL вы можете, например, запретить принимать анонсы маршрутов, принадлежащих AS 200. Ну вот просто не хотите – пусть они через другого провайдера будут известны, а через этого нет.

Самое сложное в таком подходе – запомнить все регулярные выражения и научиться их использовать. Сначала голова от них кругом:

Чтобы было чуть более понятно, приведём несколько примеров:

1

До и после номера AS идут знаки “_”, означающие, что в AS-path номер 200 может стоять в начале, середине или конце, главное, чтобы он был.

2

“^” означает начало списка, а “$” – конец. То есть в AS-path всего лишь один номер AS – это означает, что маршрут был зарождён в AS 200 и оттуда сразу был передан нам.

3

“$” означает конец списка, то есть это самая первая AS, из неё маршрут и зародился, знак “_” говорит о том, что неважно, что находится дальше, хоть ничего, хоть 7 других AS.

4

Знак “^” означает, что ASN 200 была добавлена последней, то есть маршрут к нам пришёл из AS 200, но это не значит, что родился он в ней же – знак “_” говорит о том, что это может быть конец списка, а может пробел перед следующей AS.

5

Список AS-path пуст, значит маршрут локальный, сгенерированный внутри нашей AS.

Пример

Вот в нашей сети отфильтруем маршруты, которые зародились в AS 64501. То есть мы будем от соседа 101.0.0.1 получать все интернетовские маршруты, но не будем получать их локальные.

Конфигурация устройств.

Prefix-list

Тут всё просто и логично. Ну почти.

Префикс-листы – это просто привычные нам сеть/маска, и мы указываем разрешить такие маршруты или нет.

Синтаксис команды:
list-name – название списка. Ваш КО. Обычно указывается, как name_in или name_out. Это подсказывает нам на входящие или исходящие маршруты будет действовать (но, конечно, на данном этапе никак не определяет).
seq – порядковый номер правила (как в ACL), чтобы проще было оперировать с ними.
deny/permit – определяем разрешать такой маршрут или нет
network/length – привычная для нас запись, вроде, 192.168.14.0/24.
А вот дальше, внимание, сложнее – возможны ещё два параметра: ge и le. Как и при настройке NAT (или в ЯП Фортран), это означает «greater or equal» и «less or equal».
То есть вы можете задать не только один конкретный префикс, но и их диапазон.

Например, такая запись

будет означать, что будут выбраны следующие маршруты.

10.0.0.0/10, 10.0.0.0/11, 10.0.0.0/12, 10.0.0.0/13, 10.0.0.0/14, 10.0.0.0/15, 10.0.0.0/16

Пример

Сейчас мы запретим принимать анонс сети 120.0.0.0/24 через провайдер Филькин Сертификат, а все остальные разрешим. Запись 0.0.0.0/0 le 32 означает любые подсети с любой длиной маски (меньшей или равной 32 (0-32)).

Сделаем на всякий случай оговорку: последний пример не означает, что соседний провайдер не будет вам их передавать – конечно, будет, ведь он-то ничего не знает о ваших политиках – а вот ваш маршрутизатор, получив такой анонс, не добавит маршрут в свою BGP-таблицу.

Route Map

До сих пор все правила применялись безусловно – на все анонсы от пира или пиру.
С помощью карт маршрутов (у других вендоров они могут называться политиками маршрутизации) мы можем очень гибко применять правила, дифференцируя анонсы.

Синтаксис команды следующий:
map_name – имя карты
permit/deny – разрешаем или нет прохождение данных, подпадающих под условия route-map
seq – номер правила в route-map
match – условие подпадания трафика под данное правило.

expression:

set – что сделать с отфильтрованными маршрутами
expression:

Пример применения

Укажем, что в подсеть 120.0.0.0/24 предпочтительно ходить через Филькин Сертификат, а в 103.0.0.0/22 через Балаган Телеком. Для этого воспользуемся атрибутом Local Preference. Чем выше значение этого параметра, тем выше приоритет маршрута.

Сначала мы создали обычным образом prefix-list, которым выделили подсеть 120.0.0.0/24. Permit означает, что на этот префикс в будущем будут действовать правила route-map. Как и в обычных ACL далее идёт неявное правило deny для всего остального. В данном случае оно означает, что под действие route-map подпадёт только 120.0.0.0/24 и ничего другого.

В созданной карте маршрутов BGP1_IN мы разрешили прохождение маршрутной информации (permit), подпадающей под созданный prefix-list (match ip address prefix-list TEST1_IN).
Для этих анонсов установим local preference в 50 – ниже, чем стандартные 100 (set local-preferеnce 50). То есть они будут менее «интересными».

И в конечном итоге привяжем карту к конкретному BGP-соседу (neighbor 102.0.0.1 route-map BGP1_IN in).

Что же получается в результате?

Конфигурация устройств

Другие примеры рассмотрим в следующем разделе.

Схема: Общая схема сети
Условие: ЛинкМиАп получает Full View от обоих провайдеров.

Тема: Поиск неисправностей.
От провайдеров: полная таблица маршрутов BGP

На маршрутизаторе msk-arbat-gw1 настроено распределение исходящего трафика между провайдерами Балаган Телеком и Филькин Сертификат. Трафик идущий в сети провайдера Филькин Сертификат, должен идти через него, если он доступен. Остальной исходящий трафик, должен передаваться через провайдера Балаган Телеком, когда он доступен.
При проверке исходящего трафика, оказалось, что при отключении Балаган Телеком, исходящий трафик к ЦОД (103.0.0.1) не идет через Филькин Сертификат.

В остальном конфигурация стандартная.

Задание:
Исправить настройки так, чтобы исходящий трафик в сети провайдера ISP2, к его клиенту и в сеть удаленного офиса компании, шел через провайдера ISP2.

Балансировка и распределение нагрузки

“А какие вы знаете способы балансировки трафика в BGP?”
Это вопрос, который любят задавать на собеседованиях.

Начиная готовиться к этой статьей, я имел разговор с нашей Наташей, из которого стало понятно, что в BGP балансировка и распределение – это две большие разницы.

Балансировка нагрузки

Под балансировкой обычно понимается распределение между несколькими линками трафика, направленного в одну сеть.

Включается она просто

Последнее условие обходится скрытой командой

В этом случае умаляется также условие полного совпадения AS-path, но длина должна быть по-прежнему одинаковой.

Как мы можем проверить это на нашей сети? Нам ведь нужно убедиться, что балансировка работает.

Балансировка обычно осуществляется на базе потоков (IP-адрес/порт отправителя и IP-адрес/порт получателя), чтобы пакеты приходили в правильном порядке. Поэтому нам нужно создать два потока.
Нет ничего проще:
1) ping непосредственно с msk-arbat-gw1 на 103.0.0.1
2) подключаемся телнетом на msk-arbat-gw1 (не забыв настроить параметры) с любого другого маршрутизатора и запускаем пинг с указанием источника (чтобы потоки чем-то отличались друг от друга)

После этого один пинг пойдёт через один линк, а второй через другой. Проверено

По умолчанию никак не учитывается пропускная способность внешних каналов. Такая возможность однако реализована и запускается командами

Схема: Общая схема сети
Условие: ЛинкМиАп получает от обоих провайдеров маршрут по умолчанию.

Задание:
Настроить балансировку исходящего трафика между маршрутами по умолчанию от провайдеров Балаган Телеком и Филькин Сертификат в пропорции 3 к 1.

Распределение нагрузки

Совсем другая песня с распределением – это более тонкая настройка путей исходящего и входящего трафика.

Исходящий

Исходящий трафик направляется в соответствии с маршрутами, полученными свыше.
Соответственно ими и надо управлять.
Напомним схему нашей сети

Итак, есть следующие способы:
1) Настройка Weight. Это цисковский внутренний параметр – никуда не передаётся – работает в пределах маршрутизатора. У других вендоров тоже часто бывают аналоги (например, PreVal у Huawei). Тут ничего специфического – не будем даже останавливаться. (по умолчанию – 0)

Применение ко всем маршрутам полученным от соседа:

Применение через route-map:

2) Local Preference. Это параметр стандартный. По умолчанию 100 для всех маршрутов. Если вы хотите трафик на определённые подсети направлять в определённые линки, то Local Preference незаменим.

Выше мы уже рассматривали пример использования данного параметра.

3) Вышеуказанная балансировка командой maximum-paths

Схема: Общая схема сети
Условие: ЛинкМиАп получает Full View от обоих провайдеров.

Задание:
Не используя атрибуты weight, local preference или фильтрацию, настроить маршрутизатор msk-arbat-gw1 так, чтобы для исходящего трафика Балаган Телеком был основным, а Филькин Сертификат резервным.

Входящий

Тут всё сложно.
Дело в том, что даже у крупных провайдеров исходящий трафик незначителен в сравнении со входящим. И там так остро не замечается неровное распределение.

Зато если речь идёт о Центрах Обработки Данных или хостинг-провайдерах, то ситуация обратная и вопрос балансировки стоит очень остро.

Тут мы крайне стеснены в средствах:

1) AS-Path Prepend

Один из самых частых приёмов – “ухудшение” пути. Нередко бывает так, что через одного провайдера ваши маршруты будут переданы с длиной AS-path больше, чем через другого. Разумеется, BGP выбирает первого, безапелляционно, и только через него будет передавать трафик. Чтобы выровнять ситуацию при анонсировании маршрутов можно добавить лишний “хоп” в AS-Path.

А бывает такая ситуация, что один провайдер предоставляет более широкий канал за небольшие деньги, но при этом путь через него длиннее и весь трафик уходит в другой – дорогой и узкий. Нам эта ситуация невыгодна и мы бы хотели, чтобы узкий канал стал резервным.
Вот её и разберём. Но придётся взять совершенно вырожденную ситуацию. К примеру, доступ из Балаган Телекома к сети ЛикМиАп.

Вот так выглядит таблица BGP и маршрутизации на провайдере Балаган Телеком в обычной ситуации:

Если мы хотим ухудшить основной путь (прямой линк между ними), то нужно добавить AS в список AS-Path:

Тогда выглядеть картинка будет так

Разумеется, выбирается путь с меньшей длиной AS-Path, то есть через Филькин Сертификат (AS6502)

Этот маршрут и добавится в таблицу маршрутизации.

Заметим, что обычно в AS-Path добавляют именно свой номер AS. Можно, конечно, и чужую, но вас не поймут в приличном обществе.

Таким образом мы добились того, что трафик пойдёт намеченным нами путём.

Естественно, при падении одного из каналов трафик переключится на второй, независимо от настроенных AS-Path Prepend’ов.

2) MED

Multiexit Discriminator. В cisco он называется метрикой (Inter-AS метрика). MED является слабым атрибутом. Слабым, потому что он проверяется лишь на шестом шаге при выборе маршрута и оказывает по сути слабое влияние.
Если Local Preference влияет на выбор пути выхода трафика из Автономной системы, то MED передаётся в соседние AS и таким образом влияет на пути входа трафика.
Вообще MED и Local Preference часто путают новички, поэтому опишем в табличке разницу

Не будем на нём останавливаться, потому что используют его редко, да и наша сеть для этого не подходит – должно быть несколько соединений между двумя AS, а у нас только по одному в каждую.

3) Анонс разных префиксов через разных ISP

Ещё один способ распределить нагрузку – раздавать разные сети разным провайдерам.

Сейчас в сети ЦОДа наши анонсы выглядят так:

То есть наша сеть 100.0.0.0/23 известна через два пути, но в таблицу маршрутизации добавится только один. Соответственно и весь трафик назад пойдёт одним – лучшим путём.

Но!
Мы можем разделить её на две подсети /24 и одну отдавать в Балаган Телеком, а другую в Филькин Сертификат.
Соответственно ЦОД будет знать про эти подсети через разные пути:

Настраивается это так.

Во-первых, мы прописываем все свои подсети – все 3: одну большую /23 и две маленькие /24:

Для того, чтобы они могли быть анонсированы, нужно создать маршруты до этих подсетей.

А теперь создаём префикс-листы, которые разрешают каждый только одну подсеть /24 и общую /23.

Осталось привязать префикс-листы к соседям.

Привязываем мы их на OUT – на исходящий, потому что речь о маршрутах, которые мы отправляем вовне.

Итак, соседу 101.0.0.1 (Балаган Телеком) мы будем анонсировать сети 100.0.0.0/24 и 100.0.0.0/23.
А соседу 102.0.0.1 (Филькин Сертификат) – сети 100.0.1.0/24 и 100.0.0.0/23.

Результат будет таким:

Вроде бы, неправильно, потому что у нас по два маршрута в каждую сеть /24 – через Балаган Телеком и через Филькин Сертификат.
Но если приглядеться, то вы увидите, что согласно AS-Path у нас такие маршруты:

То есть, по сути всё правильно. Да и в таблицу маршрутизации всё помещается правильно:

Теперь осталось ответить на вопрос какого лешего мы тащили за собой большую подсеть /23? Ведь согласно правилу Longest prefix match более точные маршруты предпочтительней, то есть /23, как бы и не нужен, когда есть /24.

Но вообразим себе ситуацию, когда падает сеть Балаган Телеком. Что при этом произойдёт? Подсеть 100.0.0.0/24 перестанет быть известной в интернете – ведь только Балаган Телеком что-то знал о ней благодаря нашей настройке. Соответственно, ляжет и часть нашей сети. Но! Нас спасает более общий маршрут 100.0.0.0/23. Филькин Сертификат знает о нём и анонсирует его в Интернет. Соответственно, хоть ЦОД и не знает про сеть 100.0.0.0/24, он знает про 100.0.0.0/23 и пустит трафик в сторону Филькина Сертификата.

То есть, слава Лейбницу, мы застрахованы от такой ситуации.

Надо иметь ввиду, что помимо настройки маршрутизатора вам придётся завести все три сети в базе данных RIPE. Там должны быть и обе сети /24 и сеть /23.

4) BGP Community

C помощью BGP Community можно давать провайдеру указания, что делать с префиксом, кому передавать, кому нет, какой local preference у себя ставить и т.д. Рассматривать этот вариант сейчас не будем, потому что тему коммьюнити мы перенесём в следующий выпуск.

Схема: Общая схема сети

Условие: На маршрутизаторе msk-arbat-gw1 настроено управление входящим и исходящим трафиком. Основной провайдер Балаган Телеком, резервый – Филькин Сертификат. При проверке настроек оказалось, что исходящий трафик передается правильно. При проверке входящего трафика, оказалось, что входящий трафик идет и через провайдера Балаган Телеком, но когда отключается Балаган Телеком, входящий трафик не идет через Филькин Сертификат.

Задание: Исправить настройки.

Наташа Самойленко — автор xgu.ru подготовила для нас презентацию.

http://www.slideshare.net/NatashaSamoylenko/linkmeup-bgpipslaВы можете её качать и использовать, как пожелаете с указанием авторства.

Все технологии маршрутизации, которые мы применяли до этого момента в наших статьях, будь то статическая маршрутизация, динамическая маршрутизация (IGP или EGP), в своей работе принимали во внимание только один признак пакета: адрес назначения. Все они, упрощенно, действовали по одному принципу: смотрели, куда идет пакет, находили в таблице маршрутизации наиболее специфичный маршрут до пункта назначения (longest match), и переправляли пакет в тот интерфейс, который был записан в таблице напротив этого самого маршрута. В этом, в общем-то, и состоит суть маршрутизации. А что, если такой порядок вещей нас не устраивает? Что, если мы хотим маршрутизировать пакет, отталкиваясь от адреса источника? Или нам нужно мальчики HTTP направо, девочки SNMP налево?

Имеем вот такую топологию:

В данный момент трафик R1-R5 и обратно идет по маршруту R1-R2-R4-R5, для удобства, адреса присвоены так, чтобы последняя цифра адреса была номером маршрутизатора:

R1#traceroute 192.168.100.5
1 192.168.0.2 20 msec 36 msec 20 msec
2 192.168.2.4 40 msec 44 msec 16 msec
3 192.168.100.5 56 msec * 84 msec

R5#traceroute 192.168.0.1
1 192.168.100.4 56 msec 40 msec 8 msec
2 192.168.2.2 20 msec 24 msec 16 msec
3 192.168.0.1 64 msec * 84 msec

Для примера, предположим, что нам нужно, чтобы обратно трафик от R5 (с его адресом в источнике) шел по маршруту R5-R4-R3-R1. По схеме очевидно, что решение об этом должен принимать R4. На нем сначала создаем ACL, который отбирает нужные нам пакеты:

Затем создаем политику маршрутизации с именем “BACK”:

Внутри нее говорим, какой трафик нас интересует:

И что с ним делать:

После чего заходим на интерфейс, который смотрит в сторону R5 (PBR работает с входящим трафиком!) и применяем на нем полученную политику:

R5#traceroute 192.168.0.1
1 192.168.100.4 40 msec 40 msec 16 msec
2 192.168.3.3 52 msec 52 msec 44 msec
3 192.168.1.1 56 msec * 68 msec

Работает! А теперь посмотрим внимательно на схему и подумаем: все ли хорошо?

А вот и нет!
Следуя данному ACL, у нас заворачивается на R3 весь трафик с источником R5. А это значит, что если, например, R5 захочет попасть на R2, он, вместо короткого и очевидного маршрута R5-R4-R2, будет послан по маршруту R5-R4-R3-R1-R2. Поэтому, нужно очень аккуратно и вдумчиво составлять ACL для PBR, делая его максимально специфичным.

Вообще говоря, с помощью команды set можно изменять очень много в подопытном пакете: начиная от меток QoS или MPLS и заканчивая атрибутами BGP

Условие: ЛинкМиАп использует статические маршруты к провайдерам (не BGP).

Схема и конфигурация. Маршрутизаторы провайдеров также не используют BGP.

Задание: Настроить переключение между провайдерами.
Маршрут по умолчанию к Балаган Телеком должен использоваться до тех пор, пока приходят icmp-ответы на пинг google (103.0.0.10) ИЛИ yandex (103.0.0.20). Запросы должны отправляться через Балаган Телеком. Если ни один из указанных ресурсов не отвечает, маршрут по умолчанию должен переключиться на провайдера Филькин Сертификат. Для того чтобы переключение не происходило из-за временной потери отдельных icmp-ответов, необходимо установить задержку переключения, как минимум, 5 секунд.

IP SLA

А теперь самое вкусное: представим, что в нашей схеме основной путь R4-R2-R1 обслуживает один провайдер, а запасной R4-R3-R1 – другой. Иногда у первого провайдера бывают проблемы с нагрузкой, которые приводят к тому, что наш голосовой трафик начинает страдать. При этом, другой маршрут ненагружен и хорошо бы в этот момент перенести голос на него. Ок, пишем роут-мап, как мы делали выше, который выделяет голосовой трафик и направляем его через нормально работающего провайдера. А тут – оп, ситуация поменялась на противоположную – опять надо менять все обратно. Будни техподдержки: “И такая дребедень целый день: то тюлень позвонит, то олень”. А вот бы было круто, если можно было бы отслеживать нужные нам характеристики основного канала (например, задержку или джиттер), и в, зависимости от их значения, автоматически направлять голос или видео по основному или резервному каналу, да? Так вот, чудеса бывают. В нашем случае чудо называется IP SLA.

Эта технология, по сути, есть активный мониторинг сети, т.е. генерирование некоего трафика с целью оценить ту или иную характеристику сети. Но мониторингом все не заканчивается – роутер может, используя полученные данные, влиять на принятие решений по маршрутизации, таким образом реагируя и разрешая проблему. К примеру, разгружать занятой канал, распределяя нагрузку по другим.

Без лишних слов, сразу к настройке. Для начала, нам нужно сказать, что мы хотим мониторить. Создаем объект мониторинга, назначаем ему номер:

Так-с, что мы тут можем мониторить?

R4(config-ip-sla)#?
IP SLAs entry configuration commands:
dhcp DHCP Operation
dns DNS Query Operation
exit Exit Operation Configuration
frame-relay Frame-relay Operation
ftp FTP Operation
http HTTP Operation
icmp-echo ICMP Echo Operation
icmp-jitter ICMP Jitter Operation
mpls MPLS Operation
path-echo Path Discovered ICMP Echo Operation
path-jitter Path Discovered ICMP Jitter Operation
slm SLM Operation
tcp-connect TCP Connect Operation
udp-echo UDP Echo Operation
udp-jitter UDP Jitter Operation
voip Voice Over IP Operation

Нужно сказать, что синтаксис команд, относящихся к IP SLA, претерпел некоторые изменения: начиная с IOS 12.4(4)T он такой, как в статье, до этого некоторые команды писались по другому. Например, вместо ip sla 1 было rtr 1 или вместо ip sla responder – rtr responder

Как видите, список внушительный, поэтому останавливаться не будем, для интересующихся есть подробная статья на циско.ком.

Условие: ЛинкМиАп использует статические маршруты к провайдерам (не BGP).

Схема и конфигурация. Маршрутизаторы провайдеров также не используют BGP.

Задание:
Настроить маршрутизацию таким образом, чтобы HTTP-трафик из локальной сети 10.0.1.0 шел через Балаган Телеком, а весь трафик из сети 10.0.2.0 через Филькин Сертификат. Если в адресе отправителя фигурирует любой другой адрес, трафик должен быть отброшен, а не маршрутизироваться по стандартной таблице маршрутизации (задание надо выполнить не используя фильтрацию с помощью ACL, примененных на интерфейсе).
Дополнительное условие: Правила PBR должны работать так только если соответствующий провайдер доступен (в данной задаче достаточно проверки доступности ближайшего устройства провайдера). Иначе должна использоваться стандартная таблица маршрутизации.

Обычно, работу IP SLA рассматривают на простейшем примере icmp-echo. То есть, в случае, если мы можем пинговать тот конец линии, трафик идет по ней, если не можем – по другой. Но мы пойдем путем чуть посложнее. Итак, нас интересуют характеристики канала, важные для голосового трафика, например, джиттер. Конкретнее, udp-jitter, поэтому пишем

В этой команде после указания вида проверки (udp-jitter) идет ip адрес, куда будут отсылаться пробы (т.е. меряем от нас до 192.168.200.1 – это лупбек на R1) и порт (от балды 55555). Затем можно настроить частоту проверок (по умолчанию 60 секунд):

и предельное значение, при превышении которого объект ip sla 1 рапортует о недоступности:

Некоторые виды измерений в IP SLA требуют наличия “на той стороне” так называемого “ответчика” (responder), некоторые (например, FTP, HTTP, DHCP, DNS) нет. Наш udp-jitter требует, поэтому, прежде чем запускать измерения, нужно подготовить R1:

Теперь нам нужно запустить сбор статистики. Командуем

Т.е. запускаем объект мониторинга 1 прямо сейчас и до конца дней.

Мы не можем менять параметры объекта, если запущен сбор статистики. Т.е. чтобы поменять, например, частоту проб, нам нужно сначала выключить сбор информации с него: no ip sla schedule 1

Round Trip Time (RTT) for Index 1
Latest RTT: 36 milliseconds
Latest operation start time: *00:39:01.531 UTC Fri Mar 1 2002
Latest operation return code: OK
RTT Values:
Number Of RTT: 10 RTT Min/Avg/Max: 19/36/52 milliseconds
Latency one-way time:
Number of Latency one-way Samples: 0
Source to Destination Latency one way Min/Avg/Max: 0/0/0 milliseconds
Destination to Source Latency one way Min/Avg/Max: 0/0/0 milliseconds
Jitter Time:
Number of SD Jitter Samples: 9
Number of DS Jitter Samples: 9
Source to Destination Jitter Min/Avg/Max: 0/5/20 milliseconds
Destination to Source Jitter Min/Avg/Max: 0/16/28 milliseconds
Packet Loss Values:
Loss Source to Destination: 0 Loss Destination to Source: 0
Out Of Sequence: 0 Tail Drop: 0
Packet Late Arrival: 0 Packet Skipped: 0
Voice Score Values:
Calculated Planning Impairment Factor (ICPIF): 0
Mean Opinion Score (MOS): 0
Number of successes: 12
Number of failures: 0
Operation time to live: Forever

R4#sh ip sla conf
IP SLAs Infrastructure Engine-II
Entry number: 1
Owner:
Tag:
Type of operation to perform: udp-jitter
Target address/Source address: 192.168.200.1/0.0.0.0
Target port/Source port: 55555/0
Request size (ARR data portion): 32
Operation timeout (milliseconds): 5000
Packet Interval (milliseconds)/Number of packets: 20/10
Type Of Service parameters: 0x0
Verify data: No
Vrf Name:
Control Packets: enabled
Schedule:
Operation frequency (seconds): 10 (not considered if randomly scheduled)
Next Scheduled Start Time: Pending trigger
Group Scheduled: FALSE
Randomly Scheduled: FALSE
Life (seconds): 3600
Entry Ageout (seconds): never
Recurring (Starting Everyday): FALSE
Status of entry (SNMP RowStatus): Active
Threshold (milliseconds): 10
Distribution Statistics:
Number of statistic hours kept: 2
Number of statistic distribution buckets kept: 1
Statistic distribution interval (milliseconds): 4294967295
Enhanced History:

Теперь настраиваем так называемый track (неправильный, но понятный перевод “отслеживатель”). Именно к его состоянию привязываются впоследствии действия в роут-мапе. В track можно выставить задержку переключения между состояниями, что позволяет решить проблему, когда у нас по одной неудачной пробе меняется маршрутизация, а по следующей, уже удачной, меняется обратно. Указываем номер track и к какому номеру объекта ip sla мы его подключаем (rtr 1):

Это означает: если объект мониторинга упал и не поднялся в течение 15 секунд, переводим track в состояние down. Если объект был в состоянии down, но поднялся и находится в поднятом состоянии хотя бы 10 секунд, переводим track в состояние up.
Следующим действием нам нужно привязать track к нашей роут-мапе. Напомню, стандартный путь от R5 к R1 идет через R2, но у нас имеется роут-мапа BACK, переназначающая стандартное положение вещей в случае, если источник R5:

R4#sh run | sec route-map
ip policy route-map BACK
route-map BACK permit 10
match ip address 100
set ip next-hop 192.168.3.3

Если мы привяжем наш мониторинг к этой мапе, заменив команду set ip next-hop 192.168.3.3 на set ip next-hop verify-availability 192.168.3.3 10 track 1, получим обратный нужному эффект: в случае падения трека (из-за превышения показателя джиттера в sla 1), мапа не будет отрабатываться (все будет идти согласно таблице маршрутизации), и наоборот, в случае нормальных значений, трек будет up, и трафик будет идти через R3.

Как это работает: роутер видит, что пакет подпадает под условия match, но потом не сразу делает set, как в предыдущем примере с PBR, а промежуточным действием проверяет сначала состояние трека 1, а затем, если он поднят (up), уже делается set, если нет – переходит к следующей строчке роут-мапы.

Для того, чтобы наша мапа заработала, как надо, нам нужно как-то инвертировать значение трека, т.е. когда джиттер большой, наш трек должен быть UP, и наоборот. В этом нам поможет такая штука, как track list. В IP SLA существует возможность объединять в треке список других треков (которые, по сути, выдают на выходе 1 или 0) и производить над ними логические операции OR или AND, а результатом этих операций будет состояние этого трека. Кроме этого, мы можем применить логическое отрицание к состоянию трека. Создаем трек-лист:

Единственным в этом “списке” будет логическое отрицание значения трека 1:

Теперь привязываем роут-мап к этому треку

Цифра 10 после адреса некстхопа – это его порядковый номер (sequence number). Мы можем, к примеру, использовать его так:

Тут такая логика: выбираем трафик, подпадающий под ACL 100, затем идет промежуточная проверка track 1, если он up, ставим пакету некстхоп 192.168.3.3, если down, переходим к следующему порядковому номеру (20 в данном случае), опять же промежуточно проверяем состояние трека (уже другого, 2), в зависимости от результата, ставим некстхоп 192.168.2.2 или отправляем с миром (маршрутизироваться на общих основаниях).

Давайте теперь немножко словами порассуждаем, что же мы такое накрутили: итак, измерения джиттера у нас идут от источника R4 к респондеру R1 по маршруту через R2. Максимальное допустимое значение джиттера на этом маршруте у нас – 10. В случае, если джиттер превышает это значение и держится на этом уровне 15 секунд, мы переключаем трафик, генерируемый R5, на маршрут через R3. Если джиттер падает ниже 10 и держится там минимум 10 секунд, пускаем трафик от R5 по стандартному маршруту. Попробуйте для закрепления материала найти, в каких командах задаются все эти значения.

Итак, мы достигли цели: теперь, в случае ухудшения качества основного канала (ну, по крайней мере, значений udp-джиттера), мы переходим на резервный. Но что, если и там тоже не очень? Может, попробуем с помощью IP SLA решить и эту проблему?

Попробуем выстроить логику того, что мы хотим сделать. Мы хотим перед переключением на резервный канал проверять, как у нас обстоит дело с джиттером на нем. Для этого нам нужно завести дополнительный объект мониторинга, который будет считать джиттер на пути R4-R3-R1, пусть это будет 2. Сделаем его аналогичным первому, с теми же значениями. Условием переключения на резервный канал тогда будет: объект 1 down И объект 2 up. Чтобы измерять джиттер не по основному каналу, придется пойти на хитрость: сделать loopback-интерфейсы на R1 и R4, прописать статические маршруты через R3 туда-обратно, и использовать эти адреса для объекта SLA 2.

Теперь меняем условие трека 2, к которому привязана роут-мапа:

Вуаля, теперь трафик R5->R1 переключается на запасной маршрут только в том случае, если джиттер основного канала больше 10 и, в это же время, джиттер запасного меньше 10. В случае, если высокий джиттер наблюдается на обоих каналах, трафик идет по основному и молча страдает.

Состояние трека можно привязать также к статическому маршруту: например, мы можем командой ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 192.168.1.1 track 1 сделать шлюзом по умолчанию 192.168.1.1, который будет связан с треком 1 (который, в свою очередь, может проверять наличие этого самого 192.168.1.1 в сети или измерять какие-нибудь важные характеристики качества связи с ним). В случае, если связанный трек падает, маршрут убирается из таблицы маршрутизации.

Также будет полезным упомянуть, что информацию, получаемую через IP SLA, можно вытащить через SNMP, чтобы потом можно было ее хранить и анализировать где-нибудь в вашей системе мониторинга. Можно даже настроить SNMP-traps.

Схема: как в других задачах по PBR. Конфигурация ниже.
Условие: ЛинкМиАп использует статические маршруты к провайдерам (не BGP).

На маршрутизаторе msk-arbat-gw1 настроена PBR: HTTP-трафик должен идти через провайдера Филькин Сертификат, а трафик из сети 10.0.2.0 должен идти через Балаган Телеком.
Указанный трафик передается правильно, но не маршрутизируется остальной трафик из локальной сети, который должен передаваться через провайдера Балаган Телеком.

Задание:
Исправить настройки таким образом, чтобы они соответствовали условиям.

Источник