BGPで動的ルーティング

概要

BGPが他社との接続でもっとも使われるプロトコルです。

用語

AS番号

AS番号は、BGPを利用する時の番号です。
プライベートAS番号も、通常は会社で１つ決めて、どこと接続する時にもそのAS番号を利用します。

AS番号は2バイト長であるため、利用できる番号は0～65535しかありません。
ただし、不足してきており、現在は、4バイトAS番号が開始されています。

1～64511	グローバルAS番号
64512～65534	プライベートAS番号

ピアリングとトランジット

ISPが持つネットワークを相互接続する方法は'ピアリング(Peering)'と'トランジット(Transit)'の２つがあります。

ピアリング	BGPを利用するルータ同士の接続お互いのネットワーク間だけのトラフィック配送を可能にする
トランジット	インターネットの接続性の提供各ASは、他のインターネット全域のASに対する接続性を別のASから提供してもらう「トランジットAS」：受け取った経路をアナウンスするAS 「非トランジットAS」：自ASのローカル経路のみをアナウンスするAS

シングルホームとマルチホーム

シングルホーム	外部との接続を1つしか持たないネットワーク
マルチホーム	複数の接続を持つネットワーク

その他

アドバタイズ	経路広報(経路広告) ルーティングプロトコルを使用してルート情報を隣接ルータに教えること
BGPスピーカー	BGPを実行するデバイスのこと
ネイバー（Neighbor）ピア（Peer）	BGPを利用するときの相手のルータ
フルルート	インターネット上のすべての経路情報
IBP	BGPルートが、同じAS内から生成されるもの
EGP	Exterior Gateway Protocol BGPルートが、他のASから生成されるもの

経路制御

BGPは、上りと下りを別々に経路制御可能
ただし、上りは自分たちで制御可能だが、下りは他社と調整が必要。
複数のBGPスピーカーから同じ経路を受けるが、パス属性を使って、最適なルーティングテーブルを作る

出口の経路制御

出口：上り（他社へ行く方向）

属性	補足
LOCAL_PREF属性	値が高い経路を通る LOCAL_PREF属性を付け、高い経路の方（数値が大きい経路）から送る。
WEIGHT (Cisco独自)	0(最低)～65535(最高)

設定例(LOCAL_PREF属性)

router bgp 50
  neighbor x.x.x.x remote-as 10   #相手のIPとAS番号
  neighbor x.x.x.x router-map set-localpref in
!
route-map set-localpref permit 10
 set local-preference 90          #相手を100  だと、相手の100が使われる。

access-list 1 permit 10.1.1.1 0.0.0.0
!
route-map weight1 permit 10
  match ip address 1
  set weight 100    #優先度が低い
  
route-map weight2 permit 10
  match ip address 1
  set weight 200    #優先度が高い
!
router bgp 50
  neighbor 1.1.1.1 route-map weight2 in    #こっちが使われる
  neighbor 2.2.2.2 route-map weight1 in

設定例(WEIGHT属性)

router bgp 10
    neighbor 1.1.1.1 remote-as 10
    neighbor 1.1.1.1 weight 200      #低い
    neighbor 2.2.2.2 remote-as 20
    neighbor 2.2.2.2 weight 300      #高い

! 回線リプレースで、こっちは事前に準備しておく場合、古い方の優先度を低くしておきます。
router bgp 10
    neighbor 1.1.1.1 remote-as 100
    neighbor 1.1.1.1 weight 200      #低い
    neighbor 2.2.2.2 remote-as 100
    neighbor 2.2.2.2 weight 300      #高い

入口の経路制御

入口：下り（他社から来る方向）

属性	補足
AS_PATH属性	AS_PATH属性は、ASを通るたびに追加される値です。 AS_PATHの数が多いと、それだけ遠いいとされます。待機系にAS_PATHを余分に追加することで、現用系を優先させます。
MED属性
COMMUNITY属性	値が高い経路を通る COMMUNITY属性を設定している方から値を送り、受信した方が値の高い方を優先して送る例：AWS Direct Connectで、自社の機器にCOMMUNITY属性を設定すると、 AWS側から来る経路を指定できる

AS_PATH prepend

■待機系機器
router bgp 50
  neighbor x.x.x.x remote-as 10   #相手のIPとAS番号
  neighbor x.x.x.x router-map aspath-prepend out
!
router-map aspath-prepend permit 10
  set as-path prepend 50 50

BGPコンバージェンス(ダウンタイム)

コンバージェンスとは、ダイナミックルーティングで、ネットワークの変化が発生してから、正常に通信できるようになることです。

(1)インターフェースでリンクダウンを検知すれば一瞬で検知し、切り替わる
(2)インターフェースでリンクダウンを検知できない場合、HelloやKeepaliveのホールドタイムを失効(Expire)するまで障害を検知できない。

Keepaliveを短くする方法

BGPのKeepaliveインターバル、ホールドタイムは、値の短いほうにネゴシエーションされます

BGPデフォルト値
Cisco 180秒
Juniper 90秒

ただし、ホールドタイムを20秒以下にすると、Flapするからよっくないと言われる

# KeepAliveの送信間隔 10秒、BGPピアがいなくなってから経路情報を削除するまでの時間を30秒
router bgp 100
  neighbor 10.0.0.1 timers 10 30

DC内で設定される一般的な値は、keepalive timer 3秒、hold timer 9秒です。
BGP in the Data Centerを読みました (2/6) : Chapter 2 - How BGP Has Been Adapted to the Data Center - baron tech blog

BFDでケーブル問題を１秒以内で検知

BFD (Bidirectional Forwarding Detection)

ケーブルの問題を1秒以内に検出するには、BFD (Bidirectional Forwarding Detection) をリンク間で有効化し、 BFDによるリンク障害検知をBGPデーモンに通知します。

Cisco設定例

Cisco BGPの確認

Host# show ip bgp
Host# show ip route

Cisco BGP設定例

 192.168.0.0/24      192.168.1.0/24      192.168.2.0/24 
----------------[R1]----------------[R2]----------------
             .1      .1          .2      .2
           AS10                          AS20

R1(config)# router bgp 10    <- 自分のAS番号を宣言し、BGPを利用する

#接続相手(ネイバー)の情報
R1(config-router)# neighbor 192.168.1.2 remote-as 20

#自分が知っていて、相手に渡したいネットワーク
R1(config-router)# network 192.168.0.0  0.0.0.255

R2(config)# router bgp 20    <- 自分のAS番号を宣言し、BGPを利用する

#接続相手(ネイバー)の情報
R1(config-router)# neighbor 192.168.1.1 remote-as 10

#自分が知っていて、相手に渡したいネットワーク
R2(config-router)# network 192.168.2.0  0.0.0.255

Cisco BGP設定例（実際に利用される構成例）

Cisco BGP設定例

A-L3-1

interface GigabitEthernet1/0/24
  description To_B
  no switchport
  ip vrf forwarding VRF-B
  ip address 10.0.1.1 255.255.255.254

interface Vlan10
  description To_B
  ip vrf forwarding VRF-B
  ip address 192.168.1.2  255.255.255.240
  standby 201 ip 192.168.1.1
  standby 201 priority 105   #Active側を優先させる
  standby 201 preempt
  standby 201 track 3 decrement 20


trac 1  GigabitEthernet1/0/24 line-protocol
trac 2 ip route 172.16.0.0 255.255.255.240
 ip vrf VRF-B
track 3 list boolean and
  object 1
  object 2


address-family ipv4 vrf VRF-B
  netwrok 192.168.1.0  mask 255.255.255.240
  neighbor 10.0.1.2 remote-as 65534
  neighbor 10.0.1.2 active
exit-address-family

A-L3-2

interface GigabitEthernet1/0/24
  description To_B
  no switchport
  ip vrf forwarding VRF-B
  ip address 10.0.2.1 255.255.255.254

interface Vlan10
  description To_B
  ip vrf forwarding VRF-B
  ip address 192.168.1.3  255.255.255.240
  standby 201 ip 192.168.1.1
  standby 201 priority 90   #待機系のプライオリティを下げる
  standby 201 preempt

! 待機系にはtrac不要

address-family ipv4 vrf VRF-B
  network 192.168.1.0  mask 255.255.255.240
  neighbor 10.0.2.3 remote-as 65534
  neighbor 10.0.2.3 active
exit-address-family

Juniperの設定

確認方法

> show bgp neighbor
> show route protocol bgp

 192.168.0.0/24      192.168.1.0/24      192.168.2.0/24 
----------------[R1]----------------[R2]----------------
             .1      .1          .2      .2
           AS10                          AS20
          1.1.1.1                        2.2.2.2

root@R1# set interfaces ge-0/0/0 unit 0 family inet address 192.168.1.1/24
root@R1# set interfaces lo0 unit 0 family inet address 1.1.1.1/32
root@R1# set routing-options router-id 1.1.1.1

root@R1# set routing-options autonomous-system 10

root@R1# set protocols bgp group EXT type external
root@R1# set protocols bgp group EXT neighbor 192.168.1.2 peer-as 20


■ルート情報のアドバタイズ
root@R1# set policy-options prefix-list AS10ROUTE 192.168.0.0/24

root@R1# set policy-options policy-statement ADV-ROUTE01 term 1 from prefix-list AS10ROUTE
root@R1# set policy-options policy-statement ADV-ROUTE01 term 1 then accept

root@R1# set protocols bgp group EXT export ADV-ROUTE01

root@R2# set interfaces ge-0/0/0 unit 0 family inet address 192.168.1.2/24
root@R2# set interfaces lo0 unit 0 family inet address 2.2.2.2/32
root@R2# set routing-options router-id 2.2.2.2

root@R2# set routing-options autonomous-system 20

root@R2# set protocols bgp group EXT type external
root@R2# set protocols bgp group EXT neighbor 192.168.1.1 peer-as 10


■ルート情報のアドバタイズ
root@R2# set policy-options prefix-list AS20ROUTE 192.168.2.0/24

root@R2# set policy-options policy-statement ADV-ROUTE01 term 1 from prefix-list AS20ROUTE
root@R2# set policy-options policy-statement ADV-ROUTE01 term 1 then accept

root@R2# set protocols bgp group EXT export ADV-ROUTE01

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目次

BGPで動的ルーティング

目次

概要

用語

AS番号

ピアリングとトランジット

シングルホームとマルチホーム

その他

経路制御

出口の経路制御

設定例(LOCAL_PREF属性)

設定例(WEIGHT属性)

入口の経路制御

AS_PATH prepend

BGPコンバージェンス(ダウンタイム)

Keepaliveを短くする方法

BFDでケーブル問題を１秒以内で検知

Cisco設定例

Cisco BGPの確認

Cisco BGP設定例

Cisco BGP設定例（実際に利用される構成例）

A-L3-1

A-L3-2

Juniperの設定

確認方法