BGP设计与实现

《BGP设计与实现》详细介绍了BGP特性及应用。全书共分5个部分，共12章。第一部分为理解高级BGP，其中第1章讲解了BGP的基本特性，并比较了BGP和IGP的特性。第2章回顾了BGP的路径属性，在此基础上讲解了BGP的路径选择算法；同时较为深入地介绍了BGP进程和内存使用、路由选择信息库以及IOS的交换特性。第3章主要阐述了BGP性能调整的内容，包括有关TCP的考虑、队列优化、BGP更新报文生成、性能调整的相互依赖性、BGP网络性能特性等方面的内容。第4章详细阐述了BGP若干策略控制技巧，包括正则表达式、加强BGP策略的过滤列表、路由映射、策略列表、过滤处理的顺序等。第二、三部分介绍了设计企业和服务提供商BGP网络，这两部分的第5章至第9章是本书的核心，详细分析了企业的和运营商的BGP网络设计，内容包括若干BGP架构及其相互比较、企业网络的Internet连接性、可扩展的iBGP设计和实施指南、路由反射和联盟迁移策略、服务提供商网络架构。第四部分介绍了实施BGP多协议扩展，这部分的第10章到第12章跳出了传统的BGP领域，扩展地讲述了多协议BGP在其他领域的新应用，包括MPLS VPN、域间多播、IPv6、CLNS等方面的知识。第五部分为附录，提供了与本书内容关系密切的资料。
《BGP设计与实现》层次分明、阐述清晰、分析透彻、理论与实践并重，既深入讲解了传统的BGP知识，又讨论了BGP的新特性及IOS的新发展，非常适合于ISP网络管理员、BGP网络的设计及实施者以及希望深入研究BGP的读者。

第一部分　理解高级BGP

第1章　高级BGP介绍　3
1.1　理解BGP的特性　3
1.1.1　可靠性　4
1.1.2　稳定性　4
1.1.3　可扩展性　5
1.1.4　灵活性　6
1.2　比较BGP和IGP　7

第2章　理解BGP的构件块　11
2.1　比较控制层面和转发层面　11
2.2　BGP进程和内存使用　12
2.3　BGP路径属性　14
2.3.1　ORIGIN　15
2.3.2　AS_PATH　15
2.3.3　NEXT_HOP　16
2.3.4　MULTI_EXIT_DISC　16
2.3.5　LOCAL_PREF　17
2.3.6　COMMUNITY　17
2.3.7　ORIGINATOR_ID　18
2.3.8　CLUSTER_LIST　18
2.4　理解内部BGP　19
2.5　路径决策过程　21
2.6　BGP的能力　23
2.7　BGP-IGP的路由交换　27
2.8　路由选择信息库　27
2.9　交换路线　28
2.9.1　进程交换　29
2.9.2　基于缓存的交换　30
2.9.3　Cisco快速转发　32
2.9.4　交换机制的比较　39
2.10　案例研究：BGP内存的使用评估　41
2.10.1　方法　42
2.10.2　评估公式　44
2.10.3　分析　48
2.11　总结　50

第3章　调整BGP性能　53
3.1　BGP收敛的调整　54
3.1.1　有关TCP的考虑　55
3.1.2　队列优化　58
3.1.3　BGP更新生成　64
3.1.4　性能优化的相互依赖性　71
3.2　BGP网络性能的特性　71
3.2.1　减轻网络故障的影响　72
3.2.2　前缀更新的优化　78
3.3　案例研究：BGP收敛测试　83
3.3.1　测试环境　83
3.3.2　基准(baseline)收敛　84
3.3.3　对等体组的好处　85
3.3.4　对等体组和路径MTU发现　86
3.3.5　对等体组和队列优化　86
3.3.6　12.0(19)S以前版本特性的比较　87
3.3.7　12.0(19)S以后版本BGP性能的增强特性　88
3.3.8　案例研究总结　89
3.4　总结　91

第4章　有效的BGP策略控制　93
4.1　策略控制技巧　93
4.1.1　正则表达式　93
4.1.2　加强BGP策略的过滤列表　97
4.1.3　路由映射　102
4.1.4　策略列表　104
4.1.5　过滤处理顺序　105
4.2　条件通告　105
4.2.1　配置　106
4.2.2　举例　106
4.3　聚合与拆分　111
4.4　本地AS　117
4.5　QoS策略传播　119
4.5.1　标识和标记需要优先处理的BGP前缀　120
4.5.2　设置基于BGP标记的FIB策略表项　120
4.5.3　配置接口上的流量查找和设置QoS策略　121
4.5.4　当接收和传输流量时，在接口上实施管制　121
4.5.5　QPPB的例子　121
4.6　BGP策略记账　123
4.7　案例研究：使用本地AS的AS集成　125
4.8　总结　132

第二部分 设计企业BGP网络

第5章　企业级BGP核心网络设计　137
5.1　在企业核心网中使用BGP　137
5.1.1　问题定义　138
5.1.2　确定解决方案　138
5.2　BGP网络核心设计解决方案　139
5.2.1　内部BGP核心架构　140
5.2.2　外部BGP核心架构　146
5.2.3　内部/外部BGP核心架构　155
5.3　远程站点聚合　166
5.4　案例研究：BGP核心部署　167
5.4.1　BGP核心设计情形　168
5.4.2　设计需求　168
5.4.3　潜在解决方案　169
5.4.4　需求分析　169
5.4.5　解决方案描述　170
5.4.6　核心设计　170
5.4.7　迁移计划　172
5.4.8　最终情形　179
5.5　总结　190

第6章　企业网络的Internet连接性　193
6.1　确定从上游提供商接收什么信息　193
6.1.1　只需要默认路由　193
6.1.2　默认路由加部分路由　194
6.1.3　完全的Internet路由选择表　194
6.2　多宿主　194
6.2.1　单宿主末端网络　195
6.2.2　多宿主末端网络　195
6.2.3　标准多宿主网络　197
6.3　路由过滤　199
6.3.1　入境过滤　199
6.3.2　出境过滤　200
6.4　负载平衡　201
6.4.1　入境流量负载平衡　201
6.4.2　出境流量负载平衡　201
6.4.3　与同一个提供商的多个会话　202
6.5　其他连接性考虑　205
6.5.1　基于提供商的汇总　206
6.5.2　对等过滤器　207
6.6　案例研究：多宿主环境下的负载平衡　208
6.6.1　情景概览　208
6.6.2　初始配置　209
6.6.3　入境流量策略　211
6.6.4　出境流量策略　213
6.6.5　最终的配置　214
6.7　总结　216

第三部分 设计服务提供商BGP网络

第7章　可扩展的iBGP设计和实施指南　221
7.1　iBGP扩展性的问题　221
7.2　路由反射　222
7.2.1　路由反射如何运作　222
7.2.2　前缀通告规则　224
7.2.3　分簇　225
7.2.4　环路防止机制　226
7.2.5　层次化路由反射　229
7.2.6　路由反射设计例子　231
7.3　联盟　253
7.3.1　联盟如何工作　253
7.3.2　联盟设计例子　256
7.4　联盟与路由反射的比较　261
7.5　总结　262

第8章　路由反射和联盟迁移策略　265
8.1　一般迁移策略　265
8.1.1　准备步骤　265
8.1.2　确定初始和最终的网络拓扑　266
8.1.3　确定初始路由器　268
8.1.4　最小化流量损失　268
8.2　案例研究1：从iBGP全连接环境迁移到路由反射环境　269
8.2.1　初始配置和RIB　269
8.2.2　迁移流程　275
8.2.3　最终的BGP配置　281
8.3　案例研究2：从iBGP全连接环境迁移到联盟环境　282
8.3.1　初始配置和RIB　282
8.3.2　迁移流程　282
8.4　案例研究3：从路由反射环境迁移到联盟环境　296
8.4.1　初始配置　296
8.4.2　迁移流程　299
8.5　案例研究4：从联盟环境迁移到路由反射环境　312
8.5.1　初始配置　312
8.5.2　迁移流程　315
8.6　总结　331

第9章　服务提供商网络架构　333
9.1　通常的ISP网络架构　333
9.1.1　内部网关协议规划　334
9.1.2　网络规划　334
9.1.3　网络地址分配方法学　341
9.1.4　用户连接性　342
9.2　穿越和对等概观　343
9.2.1　穿越连接　343
9.2.2　对等　344
9.2.3　ISP级别和对等关系　344
9.3　BGP团体属性设计　345
9.3.1　前缀起源跟踪　345
9.3.2　动态用户策略　346
9.3.3　基于BGP的QoS策略传播　350
9.3.4　静态路由重分布和团体属性应用　353
9.4　BGP安全特性　353
9.4.1　BGP会话的TCP MD5签名　354
9.4.2　对等过滤　354
9.4.3　分级化路由抖动衰减　355
9.4.4　公共对等安全考虑　357
9.5　案例研究：缓解分布式拒绝服务攻击　360
9.5.1　动态黑洞路由选择　360
9.5.2　最终的边缘路由器配置例子　361
9.6　总结　370

第四部分 实施BGP多协议扩展

第10章　多协议BGP和MPLS VPN　375
10.1　针对MPLS VPN的多协议BGP扩展　375
10.1.1　路由区分符和VPN-IPv4地址　375
10.1.2　扩展团体属性　376
10.1.3　多协议可达性属性　377
10.2　理解MPLS基础知识　378
10.2.1　MPLS标签　379
10.2.2　标签交换和LSP建立　380
10.2.3　转发带标签的数据包　384
10.3　搭建MPLS VPN架构　387
10.3.1　MPLS VPN的组件　387
10.3.2　VPN路由选择/转发实例　388
10.3.3　VPNv4路由和标签传播　391
10.3.4　自动路由过滤　394
10.3.5　AS_PATH操纵　394
10.4　跨越AS边界的多种VPN　397
10.4.1　AS间的VPN　399
10.4.2　运营商支持的运营商VPN　414
10.4.3　BGP联盟和MPLS VPN　421
10.5　部署考虑　423
10.5.1　扩展性　423
10.5.2　路由目标设计例子　428
10.5.3　收敛　430
10.6　案例研究：RR间使用多跳eBGP实现的AS间的VPN和IPv4标签　432
10.7　总结　441

第11章　多协议BGP和域间多播　445
11.1　多播基础知识　445
11.1.1　多播分布树　446
11.1.2　多播组记号法　447
11.1.3　共享树　447
11.1.4　源树　448
11.1.5　构造多播转发树　449
11.2　域间多播　461
11.2.1　多播源发现协议　462
11.2.2　MP-BGP中的多播NLRI　463
11.2.3　mBGP/MSDP交互　463
11.3　案例研究：服务提供商的多播部署　472
11.3.1　任意播RP　472
11.3.2　用户配置　474
11.3.3　域间连接　480
11.4　总结　481

第12章　多协议BGP对IPv6的支持　483
12.1　IPv6的增强特性　483
12.1.1　扩充的地址划分能力　484
12.1.2　自动配置　484
12.1.3　头部简化　485
12.1.4　安全性的增强　485
12.1.5　QoS能力　485
12.2　IPv6地址分配　485
12.2.1　任意播地址的功能　486
12.2.2　通用地址格式　486
12.3　针对IPv6 NLRI的MP-BGP扩展　489
12.3.1　双栈部署　489
12.3.2　IPv6部署的MP-BGP考虑　489
12.4　为IPv6配置MP-BGP　490
12.4.1　BGP地址簇配置　490
12.4.2　向BGP中插入IPv6前缀　491
12.4.3　IPv6的前缀过滤　491
12.5　案例研究：部署IPv4和IPv6的双栈环境　492
12.5.1　初始IPv4网络拓扑　492
12.5.2　初始配置　493
12.5.3　设计的IPv6覆盖　494
12.5.4　IPv6网络拓扑　495
12.5.5　最终配置　496
12.6　总结　498

第五部分 附录

附录A　多协议BGP扩展对CLNS的支持　503
A.1　DCN扩展性　503
A.2　DCN架构　504
A.3　基于BGP的DCN网络设计　504
A.3.1　IS-IS网络布局　505
A.3.2　BGP对等关系　505
A.3.3　CLNS前缀的BGP下一跳　507
A.4　CLNS的多协议BGP配置例子　508
A.4.1　网络验证　509
A.4.2　配置总结　511
A.5　CLNS支持告诫　514

附录B　BGP特性和Cisco IOS软件版本列表　517

附录C　其他信息源　523
C.1　RFC　523
C.2　Cisco Systems URL　524
C.3　书籍　525
C.4　论文　525

附录D　术语表　527

Randy Zhang，Ph.D.，CCIE#5659，是Cisco公司高级服务组的一名网络咨询工程师，为Cisco公司的战略服务提供商和企业客户提供支持。他帮助过许多客户进行大型的BGP和MPLS网络的设计、迁移和实施。在加入高级服务组之前，Randy是一名高级软件QA工程师，主要负责Cisco IP DSL交换机系列以及其他项目中的IP路由和MPLS。Ratldy发表了多篇技术和学术论文以及文章。

Micah Bartell，CCIE#5069，是Cisco公司的一名网络咨询工程师。他是Cisco公司高级服务组中ISP专家团队的成员之一，负责为Cisco公司战略服务提供商和企业客户提供支持。Micah在大型IP网络设计领域是一名公认的专家。而且对BGP、IS-IS和IP多播颇有造诣。此外，Micah通过ISO和IETF参与到了一些标准化制订的工作之中。Micah还是ISO／IEC IS 10589的编辑。