【重识云原生】第四章云网络4.3.7.6节——MP-BGP协议

《重识云原生系列》专题索引：

1. 第一章——不谋全局不足以谋一域
2. 第二章计算第1节——计算虚拟化技术总述
3. 第三章云存储第1节——分布式云存储总述
4. 第四章云网络第一节——云网络技术发展简述
5. 第四章云网络4.2节——相关基础知识准备
6. 第四章云网络4.3节——重要网络协议
7. 第四章云网络4.3.1节——路由技术简述
8. 第四章云网络4.3.2节——VLAN技术
9. 第四章云网络4.3.3节——RIP协议
10. 第四章云网络4.3.4节——OSPF协议
11. 第四章云网络4.3.5节——EIGRP协议
12. 第四章云网络4.3.6节——IS-IS协议
13. 第四章云网络4.3.7节——BGP协议
14. 第四章云网络4.3.7.2节——BGP协议概述
15. 第四章云网络4.3.7.3节——BGP协议实现原理
16. 第四章云网络4.3.7.4节——高级特性
17. 第四章云网络4.3.7.5节——实操
18. 第四章云网络4.3.7.6节——MP-BGP协议

1 背景

        传统的BGP-4只能管理IPV4的路由信息，对于使用其他网络层协议（如ipv6）的应用，在跨自治系统传播时就受到一定限制。为了提供对多种网络层协议的支持，IETF对BGP-4进行了扩展，形成MP-BGP,MP-BGP标准是RFC4760(Multiprotocol Extensions for BGP-4,BGP-4的多协议扩展)。

        BGP-4使用的报文中，与IPv4相关的三处信息都由Update报文携带，这三条信息分别是：NLRI（Network Layer Reachability Information）字段、Next_Hop属性、Aggregator属性（该属性中包含形成聚合路由的BGP Speaker的IP地址）。

        为实现对多种网络层协议的支持，BGP-4需要将网络层协议的信息反映到NLRI及Next_Hop。MP-BGP中引入了两个新的路径属性：

        MP_REACH_NLRI：Multiprotocol Reachable NLRI，多协议可达NLRI。用于发布可达路由及下一跳信息。

        MP_UNREACH_NLRI：Multiprotocol Unreachable NLRI，多协议不可达NLRI。用于撤销不可达路由。 这两种属性都是可选非过渡（Optional non-transitive）的，因此，不提供多协议能力的BGP Speaker将忽略这两个属性的信息，不把它们传递给其它邻居。

2 功能简介

        多协议可达NLRI提供了以下功能：

        向对等体发布可达路由。发布下一跳信息。例如，BGP4+中的Next_Hop属性用IPv6地址来表示，可以是IPv6全球单播地址或者下一跳的链路本地地址。使能路由器报告本地系统中的部分或全部SNPA（Sub-network Points of Attachment）。

主要字段的解释如下：

• Address Family Identifier：该字段携带了网络层协议的地址族标识，对应RFC1700的“Address Family Number”所定义的地址族值。例如IPv4的值是1，IPv6的值是2。Subsequent Address Family Identifier：该字段提供了NLRI类型的附加信息。

− 1：用于单播模式的NLRI

− 2：用于组播模式的NLRI

− 3：同时用于单播和组播模式的NLRI

• Length of Next Hop Network Address：“Network Address of Next Hop”字段的长度，以字节为单位。Network Address of Next Hop：下一跳网络地址，该字段长度可变。Number of SNPAs：下面的字段中SNPA的数量。如果该字段取值为0，表示属性中不包含SNPA。
• Length of Nth SNPA：第N个SNPA字段的长度，以半字节（semi-octets）为单位。Nth SNPA of Next Hop：路由器的SNPA，该路由器的网络地址包含在“Network Address of Next Hop”字段中。这个字段的长度是字节的整数倍，即以半字节为单位的“Length of Nth SNPA”字段四舍五入得出的整数值。如果SNPA包含奇数个半字节，该字段尾部剩余的半个字节以0补位。
• Network Layer Reachability Information：可达路由列表。如果“Subsequent Address Family Identifier”字段置位，则每个NLRI由一个二元组（Length-Prefix）表示。− Length表示IP地址前缀的长度，单位为比特。

        如果为0，则说明该前缀匹配所有的IP地址。

− Prefix包含了IP地址的前缀，后面则是填充比特，用于保证字段结尾符合字节边界，填充比特的值无意义。

• • 携带了MP_REACH_NLRI属性的Update消息必须携带用于EBGP和IBGP信息交换的Origin属性和AS_Path属性。另外，如果这个Update消息在IBGP对等体之间传播，还要携带Local_Pref属性。如果这条消息是从EBGP对等体接收的，本地系统需要检查AS_Path列表最左侧的AS号是否与发送该信息的AS号一致。如果不一致，本地系统会发送Notification消息（携带Update消息错误码）给对端。
  • 如果Update消息中MP_REACH_NLRI属性没有携带NLRI，则该消息也不允许携带Next_Hop属性。如果这条消息中包含了Next_Hop属性，Next_Hop属性将被忽略。多协议不可达NLRI用于撤销一条或多条不可达路由。
• Withdrawn Routes：不可达路由列表。

        携带了MP_UNREACH_NLRI属性的Update消息不再需要携带其他的属性。

参考链接 

MP-BGP_百度百科

【HCIE-R&S 天梯路】MP-BGP