深入解析BGP路由反射器与联邦：突破IBGP全连接限制的两种方案

一、引言：大型BGP网络的挑战

在大型BGP网络架构中，传统的IBGP全连接架构会带来严重的扩展性问题。当网络中存在N台路由器时，需要维护N*(N-1)/2个IBGP连接，这对设备资源和运维管理都是巨大挑战。本文将深入解析两种主流解决方案：路由反射器和联邦体系。

二、路由反射器（Route Reflector）技术解析

场景

问题：

当R2学到他的EBGP对等体R1来的路由后会发送给R3，但是由于IBGP水平分割的限制，R3是无法把路由发送给他的IBGP对等体R4和R5的。

2.1 核心架构原理

路由反射器（RR）通过建立层次化结构打破IBGP水平分割规则：

当我们将一台设备制定成为路由反射器后，同时需要制定他的一个或多个的IBGP对等体作为他的客户。（client）剩余没有被指定为客户的IBGP对等体称为非客户。

• ​​反射簇​​：由RR及其客户端组成，簇ID默认采用RR的Router ID
• ​​角色定义​​：
  • RR（路由反射器）：负责路由转发的中枢
  • Client（客户端）：仅需与RR建立连接
  • Non-Client（非客户端）：需要与RR保持全连接

2.2 路由反射规则详解

路由来源	反射方向	典型场景
客户端	反射给所有客户端和非客户端	分支机构路由传播
非客户端	仅反射给所有客户端	数据中心间路由同步
EBGP对等体	正常转发给所有IBGP节点	互联网路由注入

总结为“非非不传”

2.3 防环机制深度剖析

路由反射器实际上通过打破 IBGP 水平分割来实现更灵活的路由传播，所以会有环路出现，这时利用属性来防止路由环路，确保网络的稳定性和可靠性。

路由反射器通过两个关键属性防止环路：

1. ​​Originator_ID​​

• 记录路由始发者的Router ID
• 当路由器收到携带自身ID的路由时自动丢弃

2. Cluster_List​​

• 记录路由经过的反射簇ID序列
• 检测到重复簇ID立即终止传播

2.4 配置

#只需在RR上指定client即可
[r3-bgp]peer 2.2.2.2 reflect-client 

查看BGP路由详细信息

注意：因为以上两个防环属性是IBGP对等体内部进行防环使用，所以，在发送给自己EBGP对等体时，将不携带。

三、联邦（Confederation）体系架构

3.1 联邦核心设计理念

通过AS嵌套机制实现逻辑分割：

• ​​成员AS​​：内部使用私有AS号（64512-65535）
• ​​联邦AS​​：对外显示统一公有AS号
• ​​路由传播​​：
  • 联邦内使用EBGP协议交互
  • 对外路由隐藏内部AS细节

3.2 典型配置示例

1）拓补：

2）基础配置准备：

1. 划分IP地址：

路由器	环回地址	物理接口地址示例
AR1	1.1.1.1/24	GE0/0/0: 12.0.0.1/24
AR2	2.2.2.2/24	GE0/0/0: 12.0.0.2/24   GE0/0/1: 23.0.0.1/24
AR3	3.3.3.3/24	GE0/0/0: 23.0.0.2/24   GE0/0/1: 34.0.0.1/24
AR4	4.4.4.4/24	GE0/0/0: 34.0.0.2/24   GE0/0/1: 45.0.0.1/24
AR5	5.5.5.5/24	GE0/0/0: 45.0.0.2/24   GE0/0/1: 56.0.0.1/24
AR6	6.6.6.6/24	GE0/0/0: 56.0.0.2/24

2. AS2内部配置OSPF实现互通

3）联邦核心配置

R1：

[r1-bgp]dis this
[V200R003C00]
#
bgp 1router-id 1.1.1.1peer 12.0.0.2 as-number 2 （AS之间还是以大AS建邻）#ipv4-family unicastundo synchronizationnetwork 1.1.1.0 255.255.255.0 peer 12.0.0.2 enable
#
return

R2：

[r2-bgp]dis this
[V200R003C00]  # 设备系统版本V200R003C00
#
bgp 64512  # 启动BGP进程，使用私有AS号64512（成员AS号）router-id 2.2.2.2  # 设置BGP路由器ID（需与环回地址一致）confederation id 2  # 声明联邦公有AS号# IBGP对等体配置（连接同成员AS的AR3）peer 3.3.3.3 as-number 64512  # 指定邻居AS号peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0  # 使用环回口建立邻居# EBGP对等体配置（连接外部AS1的AR1）peer 12.0.0.1 as-number 1  # 指定邻居AS号（物理接口直连）#ipv4-family unicast  # 进入IPv4单播地址族视图undo synchronization  # 关闭BGP与IGP同步（华为默认关闭）# 在IPv4地址族下激活邻居peer 3.3.3.3 enable  # 使能IBGP邻居的IPv4路由交换peer 3.3.3.3 next-hop-local  # 修改下一跳为自身（华为设备必须显式配置）peer 12.0.0.1 enable  # 使能EBGP邻居的IPv4路由交换
#
return

R3：

[r3-bgp]dis this
[V200R003C00]
#
bgp 64512router-id 3.3.3.3confederation id 2confederation peer-as 64513 # 声明联邦邻居ASpeer 2.2.2.2 as-number 64512 peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0peer 4.4.4.4 as-number 64513 peer 4.4.4.4 ebgp-max-hop 255 peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack0#ipv4-family unicastundo synchronizationpeer 2.2.2.2 enablepeer 4.4.4.4 enable
#
return

R4：

[r4-bgp]dis this
[V200R003C00]
#
bgp 64513router-id 4.4.4.4confederation id 2confederation peer-as 64512 # 声明联邦邻居ASpeer 3.3.3.3 as-number 64512 peer 3.3.3.3 ebgp-max-hop 255 peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack0peer 5.5.5.5 as-number 64513 peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack0#ipv4-family unicastundo synchronizationpeer 3.3.3.3 enablepeer 5.5.5.5 enable
#
return

R5：

[r5-bgp]dis this
[V200R003C00]
#
bgp 64513router-id 5.5.5.5confederation id 2peer 4.4.4.4 as-number 64513 peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack0peer 56.0.0.2 as-number 3 #ipv4-family unicastundo synchronizationpeer 4.4.4.4 enablepeer 56.0.0.2 enable
#
return

R6：

[r6-bgp]dis this
[V200R003C00]
#
bgp 3router-id 6.6.6.6peer 56.0.0.1 as-number 2 #ipv4-family unicastundo synchronizationpeer 56.0.0.1 enable
#
return

联邦也打破了IBGP水平分割，所以，也有可能出环，因为已经成为EBGP对等体关系，则可以直接使用EBGP对等体的水平分割---即通过AS_PATH属性来进行防环。

注意，联邦的AS号使用小括号括起来，在防环时，需要防止回传，但是，在选路时，直接不考虑。因为联邦的AS号是IBGP对等体内部进行防环使用，所以，在发送给自己EBGP对等体时，将不携带。