BGPコンフェデレーション設定と動作確認 – Ciscoルータでの手順解説

2020.06.11

iBGP では AS 内のルータをフルメッシュでつなぐ必要があり、大規模なネットワークでは構成が複雑になります。BGP コンフェデレーションは、AS を複数のサブ AS に分けて、フルメッシュが必要な範囲をサブ AS の中だけにする方法です。外部の AS からは、これまでどおり1つの AS に見えます。

この記事では、Cisco ルータで BGP コンフェデレーションを設定し、経路がサブ AS をまたいで伝わるときの AS_PATH や経路の種類の変化、ベストパスと実際の転送経路の関係を確認します。

この記事でわかること
  1. サブ AS235（R2・R3・R5）にコンフェデレーションを設定する
  2. サブ AS6（R6）を設定し、サブ AS 間でピアを張る
  3. 外部 AS（R1・R4）から1つの AS（AS2356）として見えるようにする
  4. 経路が伝わるときの AS_PATH と confed-internal／confed-external を確認する

BGP コンフェデレーションの概要

コンフェデレーションでは、1つの AS（ここでは AS2356）を内部で複数のサブ AS に分けます。サブ AS の中は通常の iBGP なのでフルメッシュ（またはルートリフレクタ）が必要ですが、サブ AS 同士は eBGP に近い形でつなぐので、AS 全体をフルメッシュにする必要はありません。

サブ AS 間のピアは、セッションの張り方は eBGP と同じですが、経路の属性の扱いは iBGP と同じです。

観点サブ AS 間のピアの動き
eBGP と同じ点BGP パケットはデフォルトで TTL=1（ループバック同士なら ebgp-multihop が必要）。受け取った経路を別のサブ AS のピアへ広告できる。AS_PATH にサブ AS 番号が追加され、ループを検出できる
iBGP と同じ点Next Hop、Local Preference、MED を書き換えずに渡す。ベストパスの選択では内部の経路として扱われる

外部の AS へ広告するときは、サブ AS の番号は AS_PATH から取り除かれ、代わりにコンフェデレーション全体の AS 番号（公開 AS 番号）が付きます。外部からはサブ AS の構成は見えません。

BGP コンフェデレーションの設定

次の構成で設定します。IGP には EIGRP を使い、AS2356 の中の BGP ピアはループバックアドレス（R2 は 2.2.2.2、R3 は 3.3.3.3 のように、ルータ番号を並べたアドレス）で張ります。

AS2356（公開AS）サブAS235サブAS6AS1AS4R1R4R2R3R5（RR）R6eBGPeBGPiBGPiBGPサブAS間サブAS間
図1　検証構成。AS2356 をサブ AS235 とサブ AS6 に分ける
ルータ所属役割・接続
R5サブ AS235ルートリフレクタ。クライアントは R2（192.168.25.0/24）と R3（192.168.35.0/24）
R2サブ AS235R1（AS1）と eBGP（192.168.12.0/24）、R6 とサブ AS 間（192.168.26.0/24）
R3サブ AS235R4（AS4）と eBGP（192.168.34.0/24）、R6 とサブ AS 間（192.168.36.0/24）
R6サブ AS6R2・R3 とサブ AS 間でピア
R1・R4AS1・AS4外部 AS。相手の AS は 2356 として設定する

サブ AS235 を設定する

R5（ルートリフレクタ）

R5 はサブ AS235 に属し、ルートリフレクタとして動作します。router bgp にはサブ AS の番号（235）を指定し、bgp confederation identifier で公開 AS 番号（2356）を指定します。R2 と R3 はループバックでピアを張るルートリフレクタのクライアントです。

R5

R5(config)#router bgp 235
R5(config-router)#bgp confederation identifier 2356
R5(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 235
R5(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback 0
R5(config-router)#neighbor 2.2.2.2 route-reflector-client 
R5(config-router)#neighbor 3.3.3.3 remote-as 235
R5(config-router)#neighbor 3.3.3.3 update-source loopback 0
R5(config-router)#neighbor 3.3.3.3 route-reflector-client

R2

R2 はサブ AS235 のメンバーで、R5、R6、R1 とピアを張ります。R6 は別のサブ AS（6）なので、bgp confederation peers 6 で「AS6 は同じコンフェデレーションのサブ AS」と指定します。ループバック同士でピアを張るので、eBGP と同じく ebgp-multihop を設定します。

R2

R2(config)#router bgp 235
R2(config-router)#bgp confederation identifier 2356
R2(config-router)#neighbor 5.5.5.5 remote-as 235
R2(config-router)#neighbor 5.5.5.5 update-source loopback 0
R2(config-router)#neighbor 6.6.6.6 remote-as 6
R2(config-router)#neighbor 6.6.6.6 update-source loopback 0
R2(config-router)#neighbor 6.6.6.6 ebgp-multihop 
R2(config-router)#bgp confederation peers 6
R2(config-router)#neighbor 192.168.12.1 remote-as 1

R3

R3 もサブ AS235 のメンバーで、R5 のルートリフレクタのクライアントです。R5、R6、R4 とピアを張ります。設定は R2 と同じ形です。

R3

R3(config)#router bgp 235
R3(config-router)#bgp confederation identifier 2356
R3(config-router)#neighbor 5.5.5.5 remote-as 235
R3(config-router)#neighbor 5.5.5.5 update-source loopback 0
R3(config-router)#neighbor 6.6.6.6 remote-as 6
R3(config-router)#neighbor 6.6.6.6 update-source loopback 0
R3(config-router)#neighbor 6.6.6.6 ebgp-multihop 
R3(config-router)#bgp confederation peers 6
R3(config-router)#neighbor 192.168.34.4 remote-as 4

サブ AS6 を設定する

R6 はサブ AS6 に属し、サブ AS235 の R2・R3 とピアを張ります。公開 AS 番号として 2356 を指定し、bgp confederation peers 235 で AS235 を同じコンフェデレーションのサブ AS として指定します。

R6

R6(config)#router bgp 6
R6(config-router)#bgp confederation identifier 2356
R6(config-router)#neighbor 2.2.2.2 remote-as 235
R6(config-router)#neighbor 2.2.2.2 update-source loopback 0
R6(config-router)#neighbor 2.2.2.2 ebgp-multihop
R6(config-router)#neighbor 3.3.3.3 remote-as 235
R6(config-router)#neighbor 3.3.3.3 update-source loopback 0
R6(config-router)#neighbor 3.3.3.3 ebgp-multihop
R6(config-router)#bgp confederation peers 235

外部 AS（R1・R4）を設定する

R1 と R4 は外部 AS です。相手の AS 番号には、サブ AS ではなく公開 AS 番号の 2356 を指定します。外部 AS からは、コンフェデレーション全体が1つの AS2356 に見えます。

R1

R1(config)#router bgp 1
R1(config-router)#neighbor 192.168.12.2 remote-as 2356

R4

R4(config)#router bgp 4
R4(config-router)#neighbor 192.168.34.3 remote-as 2356

設定のポイント

コマンド意味
router bgp 235自分のサブ AS 番号を指定する
bgp confederation identifier 2356外部に見せる公開 AS 番号。コンフェデレーション内の全ルータで同じ値にする
bgp confederation peers 6同じコンフェデレーションに属する、別のサブ AS の番号を指定する。ここに書いた AS のピアはサブ AS 間のピアとして扱われ、書いていない AS のピアは本当の外部 AS として扱われる。別のサブ AS のピアを持たない R5 には不要
ebgp-multihopサブ AS 間をループバックでつなぐときに必要（eBGP と同じく TTL=1 のため）
補足：ebgp-multihop の指定

R2–R6、R3–R6 は直結なので、TTL を必要以上に広げない ebgp-multihop 2 や、直結チェックだけを外す disable-connected-check でも足ります。詳しくは update-source と ebgp-multihop の記事 を参照してください。

動作確認

経路の伝わり方を確認する

R1 のループバック 1.1.1.1/32 を BGP で広告し、コンフェデレーション内と外部 AS のルータでどう見えるかを確認します。

R1

R1(config)#router bgp 1
R1(config-router)#network 1.1.1.1 mask 255.255.255.255

R2：外部 AS から学習

R2#sh ip bgp 1.1.1.1
BGP routing table entry for 1.1.1.1/32, version 2
Paths: (1 available, best #1, table default)
  Advertised to update-groups:
     9          11        
  Refresh Epoch 1
  1
    192.168.12.1 from 192.168.12.1 (1.1.1.1)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, external, best
      rx pathid: 0, tx pathid: 0x0

R2 は R1 から eBGP（external）で 1.1.1.1/32 を学習しています。AS_PATH は 1 です。

R5：同じサブ AS から学習（confed-internal）

R5#sh ip bgp 1.1.1.1
BGP routing table entry for 1.1.1.1/32, version 6
Paths: (1 available, best #1, table default)
  Advertised to update-groups:
     2         
  Refresh Epoch 1
  1, (Received from a RR-client)
    192.168.12.1 (metric 307200) from 2.2.2.2 (2.2.2.2)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, confed-internal, best
      rx pathid: 0, tx pathid: 0x0

R5 では、経路の種類が confed-internal になっています。同じサブ AS（235）のピア（R2）から学習した経路という意味です。confed-internal や confed-external は BGP の属性ではなく、Cisco が経路をどの種類のピアから学習したかを示す表示です。

R6：別のサブ AS から学習（confed-external）

R6#sh ip bgp 1.1.1.1
BGP routing table entry for 1.1.1.1/32, version 8
Paths: (2 available, best #2, table default)
  Advertised to update-groups:
     1         
 (235) 1
    192.168.12.1 (metric 307200) from 3.3.3.3 (3.3.3.3)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, confed-external
      rx pathid: 0, tx pathid: 0
  (235) 1
    192.168.12.1 (metric 307200) from 2.2.2.2 (2.2.2.2)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, confed-external, best
      rx pathid: 0, tx pathid: 0x0

R6 では confed-external になっています。同じコンフェデレーション内の、別のサブ AS（235）のピアから学習した経路という意味です。eBGP のように別の AS から受け取っていますが、Next Hop は 192.168.12.1（R1）のまま変わっていません。

AS_PATH は (235) 1 です。R2 が R6 に経路を送るときに、自分のサブ AS 番号 235 を AS_PATH の先頭に追加しています。括弧で囲まれた部分は AS_CONFED_SEQUENCE という AS_PATH の種類で、コンフェデレーション内で通ってきたサブ AS を順番に記録します。

R3：ルートリフレクタ経由で学習

R3#sh ip bgp 1.1.1.1
BGP routing table entry for 1.1.1.1/32, version 6
Paths: (1 available, best #1, table default)
  Advertised to update-groups:
     2          3         
  Refresh Epoch 1
  1
    192.168.12.1 (metric 307200) from 5.5.5.5 (5.5.5.5)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, confed-internal, best
      Originator: 2.2.2.2, Cluster list: 5.5.5.5
      rx pathid: 0, tx pathid: 0x0

R3 は、ルートリフレクタの R5 から 1.1.1.1/32 を学習しています。同じサブ AS 内なので confed-internal で、R5 が反射した経路なので Originator と Cluster list が付いています。

R4：外部 AS から見た AS_PATH

R3 は 1.1.1.1/32 をベストパスとしているので、R4（AS4）に広告します。このとき、AS_PATH からサブ AS の番号（括弧の部分）は取り除かれ、公開 AS 番号の 2356 が付きます。

R4#sh ip bgp 1.1.1.1
BGP routing table entry for 1.1.1.1/32, version 6
Paths: (1 available, best #1, table default)
  Not advertised to any peer
  Refresh Epoch 1
  2356 1
    192.168.34.3 from 192.168.34.3 (3.3.3.3)
      Origin IGP, localpref 100, valid, external, best
      rx pathid: 0, tx pathid: 0x0
ルータ学習元AS_PATH の表示経路の種類
R2R1（AS1）1external
R5R2（同じサブ AS）1confed-internal
R3R5（同じサブ AS）1confed-internal
R6R2・R3（サブ AS235）(235) 1confed-external
R4R3（AS2356）2356 1external

補足：ベストパスの選択と転送経路

R6 の BGP テーブルで 1.1.1.1/32 を確認します。

R6#sh ip bgp 1.1.1.1
BGP routing table entry for 1.1.1.1/32, version 8
Paths: (2 available, best #2, table default)
  Advertised to update-groups:
     1         
  Refresh Epoch 1
  (235) 1
    192.168.12.1 (metric 307200) from 3.3.3.3 (3.3.3.3)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, confed-external
      rx pathid: 0, tx pathid: 0
  Refresh Epoch 1
  (235) 1
    192.168.12.1 (metric 307200) from 2.2.2.2 (2.2.2.2)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, confed-external, best 
      rx pathid: 0, tx pathid: 0x0

R6 は 1.1.1.1/32 を、ルータID 2.2.2.2（R2）と 3.3.3.3（R3）の2か所から受け取っており、R2 からの経路をベストパスにしています。2つの経路は属性も Next Hop までの IGP メトリック（307200）も同じなので、ベストパス選択の後半にある「ルータIDの小さい方を選ぶ」で決まっています。

補足

Cisco のベストパス選択では、サブ AS 間で学習した経路（confed-external）も内部の経路として扱われます。そのため、eBGP の経路同士で使われる「先に受け取った経路を優先する」ルールは使われず、ルータIDで比較されます。

R6 から R1（1.1.1.1）までは、R2 を経由して通信しています。

R6#traceroute 1.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 1.1.1.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 192.168.26.2 1 msec 1 msec 1 msec
  2 192.168.12.1 2 msec 1 msec 2 msec

ここで、R2 のルータIDを 222.222.222.222 に変更して、ベストパスの選択結果を確認します。

R2

R2(config)#router bgp 235
R2(config-router)#bgp router-id 222.222.222.222
注意

BGP のルータIDを変更すると、そのルータの BGP セッションはすべて張り直されます。運用中のルータで変更するときは注意してください。

R6 では、ルータID 3.3.3.3（R3）からの経路がベストパスになりました。

R6#sh ip bgp 1.1.1.1 
BGP routing table entry for 1.1.1.1/32, version 12
Paths: (2 available, best #1, table default)
  Advertised to update-groups:
     1         
  Refresh Epoch 1
  (235) 1
    192.168.12.1 (metric 307200) from 3.3.3.3 (3.3.3.3)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, confed-external, best
      rx pathid: 0, tx pathid: 0x0
  Refresh Epoch 1
  (235) 1
    192.168.12.1 (metric 307200) from 2.2.2.2 (222.222.222.222)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, confed-external
      rx pathid: 0, tx pathid: 0

再度 R6 から R1 への経路を確認すると、変更前と変わらず R2 経由のままです。

R6#traceroute 1.1.1.1
Type escape sequence to abort.
Tracing the route to 1.1.1.1
VRF info: (vrf in name/id, vrf out name/id)
  1 192.168.26.2 2 msec 0 msec 1 msec
  2 192.168.12.1 2 msec 1 msec 2 msec

どちらの経路でも Next Hop は 192.168.12.1 で、ルータIDを変えても変わらないためです。R6 はパケットを転送するとき、Next Hop の 192.168.12.1 に対する IGP（EIGRP）の経路で出力インタフェースを決めます。BGP で経路を受け取ったルータと、実際にパケットが通る経路は一致しないことがよくあります。転送経路は、BGP の経路の Next Hop に対する IGP の経路で決まります。

うまくいかないときの切り分け

状態よくある原因確認すること
サブ AS 間が Up しないbgp confederation peers の書き漏れ、ループバック同士なのに ebgp-multihop がないshow ip bgp neighbors、相手ループバックへの経路
外部 AS と Up しない外部 AS 側で、相手の AS 番号にサブ AS 番号を指定している外部 AS 側の remote-as が公開 AS 番号か
外部にサブ AS 番号が見えるbgp confederation identifier の設定漏れ・不一致全ルータの show running-config | section router bgp
> が付かないNext Hop（外部 AS とのリンク）への経路がないshow ip route <Next Hop>

まとめ

方法仕組み外部からの見え方
iBGP フルメッシュAS 内の全ルータ同士でピアを張る1つの AS
ルートリフレクタルートリフレクタが iBGP の経路を反射する1つの AS
コンフェデレーションAS をサブ AS に分け、フルメッシュをサブ AS 内に限る。サブ AS 内でルートリフレクタと組み合わせることもできる1つの AS（公開 AS 番号）

BGP コンフェデレーションを使うと、外部からは1つの AS に見せたまま、iBGP のフルメッシュの範囲を小さくできます。今回のように、サブ AS の中ではルートリフレクタを組み合わせることで、ピアの数をさらに減らせます。

その他の BGP 関連記事は ルーティングプロトコル（BGP）まとめ から参照できます。

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