HCIE Datacom-02.3 BGP高级特性-RR路由反射器组网

本文最后更新于 2024年3月26日下午

路由反射器简介

引入路由反射器，可以简化IBGP全互联的需求和配置，也可以减轻网络和CPU的负担、和不必要的BGP Update。

相对于BGP联盟也更利于排错。

PS：iBGP全互联是因为iBGP的水平分割防环机制。

引入路由反射器之后存在3种角色：

RR（Route Reflector）：路由反射器

Client：客户机

Non-Client：非客户机
PS：是否为客户机，是由RR指定的。

RR会将学习的路由反射出去，从而使得IBGP路由在AS内传播无需建立IBGP全互联。

当RR收到对等体发来的路由，首先使用BGP选路策略来选择最佳路由。在向IBGP邻居发布学习到的路由信息时，RR会按照一定规则来发布路由。

路由反射器相关角色：

RR：允许把从IBGP对等体学到的路由反射到其他IBGP对等体的BGP设备，类似OSPF网络中的DR。

Client：与RR形成反射邻居关系的IBGP设备。在AS内部客户机只需要与RR直连。

Non-Client：既不是RR也不是客户机的IBGP设备。在AS内部非客户机与RR之间，以及所有的非客户机之间仍然必须建立全互联关系。

Originator（始发者）：在AS内部始发路由的设备。Originator_ID属性用于防止集群内产生路由环路。

Cluster（集群）：路由反射器及其客户机的集合。Cluster_List属性用于防止集群间产生路由环路。

PS：将一台BGP路由器指定为RR的同时，还需要指定其Client。至于Client本身，无需做任何RR相关配置，它并不知晓网络中存在RR。

RR发布路由规则：

从非客户机IBGP对等体学到的路由，发布给此RR的所有客户机。

从客户机学到的路由，发布给此RR的所有非客户机和客户机。

从EBGP对等体学到的路由，发布给所有的非客户机和客户机。

PS：非客户端不传非客户端，其他都传。

路由反射器防环机制：Originator ID与Cluster List

一、Originator ID

该属性属于BGP的可选非过渡属性；
Originator ID由RR产生，使用的Router ID的值标识路由的发送者，用于防止集群内产生路由环路；
当一条路由第一次被RR反射的时候，RR将Originator ID属性加入这条路由，标识这条路由的起始设备。如果一条路由中已经存在了Originator ID屡性，则RR将不会创建新的Originator ID属性（此时的Originator ID 指的是将该路由传递给RR的路由器的Router ID，不是RR的Router ID）；
当设备接收到这条路由的时候，将比较收到的Originator ID和本地的Router ID，如果两个ID相同则不接收此路由。

二、Cluster List

该属性属于BGP的可选非过渡属性，用于集群间的防环，由每个路由反射器 (RR)产生，记录反射路由经过的集群；
路由反射器和它的客户机组成一个集群 (Cluster)。在一个AS内，每个路由反射器便用唯一的ClusterlD作为集群标识。缺省情况下，每个路由反射器使用自己的Router ID作为集群ID；
为了防止集群间产生路由环路，路由反射器便用Cluster List属性，记示路由经过的所有集群的Cluster ID；
当RR在它的客户机之间或客户机与非客户机之间反射路由时，RR会把本地Cluster ID添加到Cluster List的前面，如果Cluster List为空，RR就创建一个；
当RR接收到一条更新路由时，RR会检查Cluster List。如果Cluster List中已经有本地Cluster ID，则丢弃该路由；如果Cluster List中没有本地Cluster ID，则将其加入Cluster List，然后反射该路由。

常见组网：备份RR组网

为增加网络的可靠性，防止单点故障对网络造成影响，有时需要在一个集群中配置一个以上的RR。
转发路径上的路由器与所有RR均建立IBGP关系，任意一个RR均有完整的BGP路由。

RR1和RR2在同一个集群内，配置了相同的Cluster ID。
单级RR组网路由反射原理（图示以RR1的反射路径为例）：

当客户机Client1从EBGP对等体接收到一条更新路由，它将通过IBGP向RR1和RR2通告这条路由。
RR1和RR2在接收到该更新路由后，将本地Cluster ID添加到Cluster List前面，然后向其他的客户机（Client2）反射，同时相互反射。
RR1和RR2在接收到该反射路由后，检查Cluster List，发现自己的Cluster ID已经包含在Cluster List中。于是RR1和RR2丢弃该更新路由，从而降低BGP的内存占用。（RR之间根据Cluster List 防环）

PS：Cluster ID很类似于使用AS Path防环

常见组网：多集群RR组网 (1)

一个AS中可以存在多个集群，各个集群的RR之间建立IBGP对等体。
当RR所处的网络层相同时，可以将不同集群的RR全互联，形成同级RR。

一个骨干网AS可能被分成多个集群。各集群的RR互为非客户机关系，并建立IBGP全互联。
此时虽然每个客户机只与所在集群的RR建立IBGP连接，但所有RR和客户机都能收到全部路由信息。
如图所示：四个RR分别处于Cluster1、Cluster2、Cluster3、Cluster4中，它们之间互相建立IBGP连接，而每个客户机只与所在集群内的RR建立IBGP连接。

常见组网：多集群RR组网 (2)

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

在实际的RR部署中，常用的是分级RR的场景。

如图所示，AS 101内部分为三个集群：

其中Cluster1内的四台设备是核心路由器，采用备份RR的形式保证可靠性。Cluster1部署了两个1级RR，其余两台路由器作为1级RR的客户机。

Cluster2和Cluster3中分别部署了一个2级RR，而2级RR同时也是1级RR的客户机。两个2级RR之间无需建立IBGP连接关系。

分级RR与单级RR的路由发布规则相同。

分级RR设计需要考虑两个因素：

顶层全互联的拓扑大小：如果IBGP全互联数量已经多到难以管理了，则可考虑引入RR分级部署。

可替代路径的数量：该因素影响负载分担和资源消耗。越多的层次越会减少负载分担链路的数量，但需要的路由器资源更少。

单集群问题

为了在基于RR的架构中提供所期望的冗余，正确的集群划分是非常重要的。

场景描述：

如图AS 101采用备份RR组网，RR1和RR2使用相同的Cluster ID，两台RR为R1访问10.1.5.5/32提供了冗余链路。

R4通告了10.1.5.5/32路由后，两台RR向R1通告，并相互之间通告。由于RR1和RR2有相同的Cluster ID，因此RR之间的更新消息会被丢弃。

IBGP会话失效导致冗余失效：

假设R3和R4间的IBGP会话失效（如：错误配置），由于R3忽略R2通告的10.1.5.5/32的路由，因此R1访问10.1.5.5/32就没有了冗余链路。

多集群设计-解决问题

多集群设计不仅提供了针对链路失效的物理冗余，同时提供了针对客户机与RR之间的IBGP会话失效的逻辑冗余。

如图：将R2和R4划入Cluster1中，将R3和R4划入Cluster2中。

当R3和R4间的IBGP会话失效后，R3仍然可以继续转发流量，因为R3会学习R2通告的10.1.5.5/32路由。

配置命令

# RouterB RR的配置
bgp 100 
 router-id 2.2.2.2
 peer 10.1.2.1 as-number 100
 peer 10.1.3.2 as-number 100
 #  
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  peer 10.1.2.1 enable
  peer 10.1.3.2 enable
  peer 10.1.3.2 reflect-client //配置RR及其客户机