FRR BGP代码分析20 -- 6PE\6VPE

落日映苍穹つ 2023-06-29 05:41 21阅读 0赞

下一代网际协议IPv6，是IPv4的增强版本，提供改进的地址空间、配置、维护和安全功能，支持更多的用户和设备接入互联网。

虚拟专用网络是由共享的链路或公网（如因特网）组成的专用私有网络的扩展，使用户在两个不同地域的计算机通过穿越共享链路或公网互通数据。

IPv6 层3隧道与IPv4 层3隧道的区别是IPv6 层3隧道中PE从CE接收到的是IPv6报文，IPv4 层3隧道中PE从CE接收到的是IPv4报文。

BGP/MPLS IPv6 层3隧道组网方案包括两种：

*  IPv6 层3隧道业务由服务提供商的IPv4骨干网来实现，此种方案又被称为6VPE方案。
 *  IPv6 层3隧道业务由服务提供商的IPv6骨干网来实现。

当前仅支持6VPE方案。这种情况下，骨干网是IPv4网络，客户站点是IPv6地址族，PE应支持IPv4和IPv6（双协议栈），如下图。CE和PE设备之间的连接使用可承载IPv6流量的任意网络协议。PE在连接客户端的接口上使用IPv6，在连接公网的接口使用IPv4。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

在提供IPv6 层3隧道服务的同时，PE和PE之间的运营商骨干网仍然运行IPv4协议。这样，可以使运营商网络逐步从IPv4过渡到IPv6。

在骨干网络是IPv4的情况下，PE之间使用IPv4地址建立层3隧道v6邻居，传递层3隧道IPv6路由，层3隧道IPv6路由可以选择骨干网中的IPv4隧道来承载IPv6 层3隧道业务。在骨干网络是IPv6的情况下，PE之间使用IPv6地址建立层3隧道v6邻居，传递层3隧道-IPv6路由，层3隧道v6路由可以选择骨干网中的IPv6隧道承载层3隧道 VPN业务。

本次实验讲解的拓扑图如下图所示：

*  CE与PE之间使用IPv6 EBGP交换路由信息。
 *  PE之间采用OSPF作为IGP实现PE的互通，配置LDP打通 MPLS
 *  PE之间配置MP-IBGP交换层3隧道v6路由信息。

本次实验讲解的拓扑图如下图所示：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

CE2的配置如下，本次我们从CE2配置network 3::3/128 开始整个报文处理的流程。

![20200119194234324.png][]

CE2配置了network命令后，会构造一个IPV6 unicast的UPDATE报文，我们抓包看下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

我们会发现IPV6的UPDATE报文是封装在MP\_REACH\_NLRI里面的，和IPV4 unicast是不一样的。

PE2的配置如下：

注意此时IPV6 层3隧道 地址族下的neighbor 用的是IPV4地址建立的邻居，RT、RD配置在vrf下的ipv6 unicast下面的。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

PE2 收到UPDATE报文后的处理和前面讲解UPDATE的报文一样的不在说明，这里说明下不一样的处理。

## PE2处理 ##

### 解析路径属性 ###

bgp\_process\_packet

--bgp\_update\_receive

--bgp\_attr\_parse

--bgp\_mp\_reach\_parse

bgp\_mp\_reach\_parse解析MP\_REACH\_NLRI，此时UPDATE报文里面的NHLEN是32字节，一个是IPV6的global地址，一个是link local地址，可以参看前面的报文，解析出来后，存放在attr属性的mp\_nexthop\_global、mp\_nexthop\_local 以便后面使用。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

### 处理NLRI ###

处理NLRI的内容和前面文章分析的一样，本次update结果会生成3份路由：

*  在bgp 的vrf 1路由表里面生成IPV6 3::3的路由，然后在通告给peer(2001:3::2)又发给了对端？

show ip bgp vrf 1 ipv6

Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path

\*> 3::3/128         fe80::5054:ff:fe57:53c0

0             0 65300 i

*  然后在通告给zebra，zebra里面的处理和前面的分析也差不多，然后在zebra的vrf 1路由表里面生成3::3的路由

show ipv6 route vrf 1

VRF 1:

B>\* 3::3/128 \[20/0\] via fe80::5054:ff:fe57:53c0, ens6, 02:32:21

C>\* 2001:3::/64 is directly connected, ens6, 1d21h12m

C>\* fe80::/64 is directly connected, ens6, 1d21h12m

K>\* ff00::/8 \[0/256\] is directly connected, ens6, 1d21h12m

*  然后在导入到层3隧道 里面，生成层3隧道 路由，然后在UPDATE出去，这个我们在leak-vrf-to-vpn讲解

show ip bgp ipv6 层3隧道

Network          Next Hop            Metric LocPrf Weight Path

Route Distinguisher: 100:1

\*> 3::3/128         2001:3::2@9<         0             0 65300 i

UN=2001:3::2 EC\{100:1\} label=16 type=bgp, subtype=5

Displayed  1 routes and 1 total paths

大概总结下处理的debug+结果+函数调用如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

前面没有说明bgp\_find\_or\_add\_nexthop函数，这里重点补充下

Nexthop valid

bgp\_find\_or\_add\_nexthop 函数引入了一个新的数据结构struct bgp\_nexthop\_cache

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

然后会使用nexthop构建前缀，在nexthop\_cache\_table缓存的table里面查找，如果没有会创建struct bgp\_nexthop\_cache，并存放在path里面，同样bnc里面会记录path信息，同时调用register\_zebra\_rnh向zebra注册nh，然后返回nexthop的有效性，其实有效性的检查是在zebra接收到register\_zebra\_rnh发送的消息后处理的，这块的分析，后面再这里继续补充。

这个数据保存后具体的作用？？还不太明白

### LEAK-VRF-TO-层3隧道 ###

Vrf的路由导入到层3隧道 的处理函数如下，其调用关系如下图，这里也能说明BGP 路由的来源。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 8][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 9][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 10][]

我们分段来详细过下这个函数。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200117165258858.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200117165258916.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200119194234324.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194234324.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194245947.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194301415.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194334845.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194353697.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194356804.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194419250.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194443378.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 9]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194450811.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c_size_16_color_FFFFFF_t_70 10]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200119194458497.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2FybWxpbnV4d3c=,size_16,color_FFFFFF,t_70

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