Bird Wiki

开始之前

在这章，我们将介绍一些BGP跟Bird的相关知识。

何为路由

通俗而言，路由就是“将一个数据包根据路由表进行转发的过程”。

而一条路由，就是一条“这个目标地址该被转发到哪个接口”的记录。

路由表，就是记录了很多个“这个目标地址该被转发到哪个接口”的表。

当然，路由表内还包含很多比如失效日期、MTU之类的附属信息，并通过优化手段进行存储，具体实现可以自行去查询各厂源代码或Google。

比如，如下是一条在Linux内记录的去往1.1.1.1的路由

1.1.1.1 via 100.100.0.0 dev eth0 src 2.2.2.2

接下来我们来分段分析

  • 1.1.1.1 目标IP，实际存储肯定是按照IP块来存储
  • via 100.100.0.0 下一跳的IP
  • dev eth0 目标接口
  • src 2.2.2.2 当这跳转发的来源是本机的时候，采用的源地址IP

如果同时有dev和via，那么会根据ARP表将目标MAC重写为下一跳的MAC（如果表内没有则在dev指定的接口查询），然后转发到dev指定的接口。

如果仅有dev没有via，那么会根据ARP表将目标MAC重写为目标地址的MAC（如果表内没有则在dev指定的接口查询），然后转发到dev指定的接口。

如果仅有via没有dev，那么会递归查询到至少拥有dev的下一跳，根据原来的via和查询到的dev，按照第一条规则处理。

BGP Session 与 IP Transit

有的时候，我们会看到有商家说：提供BGP Session，也有的商家说：提供 IP Transit，那么它们的区别在哪呢？

区别：BGP Session 指的是一个会话，而IP Transit是在这个会话之内提供的服务。

一般而言，提供BGP Session的商家会给你提供互联网上全表（互联网上所有IP的路由）的服务，这项服务也被称作IP Transit。也就是说，一般商家而言的BGP Session，包括IP Transit。

而当我们直接买带宽的时候，我们会听到IP Transit（有时简称IPT），因为它要与另外一项服务：传输（Transit）区分开，后者指的是一条点对点的隧道，但是有服务保证。

而鉴于目前互联网上通用的不同AS间发送路由的协议只有BGP，所以IP Transit一般隐含了BGP Session，不然路由无法接收，更谈不上广播了。

什么是BGP

以下文段来自维基百科open in new window

边界网关协议（英语：Border Gateway Protocol，缩写：BGP）是互联网open in new window上一个核心的去中心化自治路由协议open in new window。它通过维护IP路由表open in new window或“前缀”表来实现自治系统open in new window（AS）之间的可达性，属于矢量路由协议。BGP不使用传统的内部网关协议open in new window（IGP）的指标，而使用基于路径、网络策略或规则集来决定路由。因此，它更适合被称为矢量性协议，而不是路由协议。

大多数互联网服务提供商open in new window必须使用BGP来与其他ISP创建路由连接（尤其是当它们采取多宿主连接时）。因此，即使大多数互联网用户不直接使用它，但是与7号信令系统open in new window——即通过PSTN的跨供应商核心响应设置协议相比，BGP仍然是互联网最重要的协议之一。特大型的私有IPopen in new window网络也可以使用BGP。例如，当需要将若干个大型的OSPFopen in new window（开放最短路径优先open in new window）网络进行合并，而OSPF本身又无法提供这种可扩展性时。使用BGP的另一个原因是其能为多宿主的单个或多个ISP（RFC 1998open in new window）网络提供更好的冗余。

简而言之，BGP是在自治系统之间的最主要的路由协议（思科的EIGRP也能提供自治系统之间的路由，但目前我没看到任何实际使用），用来在自治系统间传递路由。通常而言，BGP只会把最优路由传递给对方。

什么是Bird

以下文段来自bird官网open in new window

BIRD项目旨在开发一个功能齐全的动态 IP 路由守护程序，主要针对（但不限于）Linux、FreeBSD 和其他类 UNIX系统，并在GNU 通用公共许可证open in new window下分发。

目前它由CZ.NIC Labsopen in new window开发和支持。目前BIRD团队成员有：

前BIRD团队成员是 Libor Forstopen in new window和 Pavel Machekopen in new window。

如上所写，bird是一个在*nix和FreeBSD平台运行的大部分由C实现的路由程序，支持包括但不限于BGP、RIP、OSPF、Babel等协议。同类产品还有OpenBGPD, FRRouting等。但是目前使用比较广的是Bird，本wiki也是为了bird而写。

Bird的版本变迁

Bird目前有三个大版本：v1, v2, v3

v1

Bird v1 是最早的Bird，由两个Daemon分别支持IPv4与IPv6的路由，最晚版本是1.6.8，于2019年9月11日发布。

目前而言我们不推荐使用此版本。

v2

Bird v2是目前Bird的主线版本。与v1相比，v2仅使用一个Daemon来运行v4与v6的路由。最新版本是2.0.9，于2022年3月2日发布。

本Wiki将主要讲述该版本的使用。

v3

Bird v3是Bird的下一代版本，该版本增加了多线程的支持。目前的最新版本为3.0-alpha0，于2022年2月7日发布。

目前v3还处在alpha阶段，我们欢迎有时间的用户去测试这个版本，并给作者提出建议。

Bird的基本语法

以下内容摘自 Soha 的文章open in new window：

和 Juniper、Cisco 等路由器，或 FRR（Quagga）等路由软件不同，写 BIRD 的配置文件就像是在写程序，如果你是个程序员，那么上手应该会很快。正因如此，它也有着和常见编程语言所类似的语法。下面则是一些基础语法。

杂项

用 /* */ 包起来的内容是注释，# 至其所在行行末的内容也是注释。

分号 ; 标示着一个选项或语句的结束，而花括号 { } 内则是多个选项或语句。

在 BIRD 的配置文件中，有协议实例（protocol <proto> <name> {}），过滤器（filter <name> [local_variables] {}），函数（function <name> [local_variables] {}）可以定义，这些将在下文各部分选择性挑重点介绍。

print 用来输出内容，这些会输出在 BIRD 的日志文件中，在使用 systemd 的系统中，可以使用 journalctl -xeu bird.service 查看。

变量与常量

变量名、常量名、协议实例名、过滤器名、函数名等，都遵循着这样的规则：必须以下划线或字母开头，名称内也只能有字母、数字、下划线。比如 Soha233、_my_filter、bgp_4842 都是合法的名字。当然在 BIRD 中有例外，如果一个名字用单引号括起来，那么我们还可以用冒号、横线、点，比如 '2.333:what-a-strange-name'，只不过不推荐这么用就是了。

使用 define 定义常量，如 define LOCAL_AS = 65550。

BIRD 中可以针对很多变量类型定义集合。集合用一对方括号定义，如 [1, 2, 3, 4]。集合可以用范围来快速生成，比如 [1, 2, 10..13] 就会生成为 [1, 2, 10, 11, 12, 13]。范围的写法还可以用在社区属性中，如 [(64512, 100..200)]，在社区属性中还可以用通配符，如 [(1, 2, *)]。

前缀的集合中的范围写法较为复杂，[prefix{low, high}]，prefix 是一个用于匹配的前缀，low 和 high 两个值限制了它的 CIDR 长度。[192.168.1.0/24{16,30}] 表示的是包含或被包含于 192.168.1.0/24 且 CIDR 在 16-30 之间的前缀，例如 192.168.0.0/20 和 192.168.1.0/29 均属于这个集合，而 192.168.233.0/24 不属于。这样子的写法可能过于麻烦，所以 BIRD 中也使用加号和减号提供了两种便捷的写法，如 [2001:db8:10::/44+, 2001:db8:2333::/48-] 则等价于 [2001:db8:10::/44{44,128}, 2001:db8:2333::/48{0,48}]。

在 BIRD 中还有一类特殊的变量类型，他们都是列表，bgppath（AS Path，路由的 bgp_path 属性）、clist（BGP Community 列表，路由的 bgp_community 属性）、eclist（BGP Extended Community 列表，路由的 bgp_ext_community 属性）、lclist（BGP Large Community 列表，路由的 bgp_large_community 属性）都是这类变量，他们的操作有非常特殊的用法。下面的代码展示了 bgppath 的用法。clist/eclist/lclist 与之类似，但是它们只能使用其中的 empty、len、add、delete、filter。

function foo()
bgppath P;
bgppath P2; {
 print "path 中第一个元素是", P.first, "，最后一个元素是", P.last;
 # 第一个元素可以认为是邻居的 ASN，最后一个元素是宣告这条路由的 ASN
 # 这两个在 P 中没有元素的时候是 0
 print "path 的长度是", P.len;
 if P.empty then {
     print "path 为空";
 }
 P.prepend(233); # 在 path 的第一个位置插入元素
 P.delete(233); # 删除 path 中所有等于 233 的元素
 P.delete([64512..65535]); # 删除 path 中所有属于集合 [64512..65535] 的元素
 P.filter([64512..65535]); # 只在 path 中留下集合 [64512..65535] 中出现的元素

 # 如果不想改变 P，可以使用下面这样的方法将操作后的结果存入 P2
 P2 = delete(P, 233)
 P2 = filter(P, [64512..65535])
}

变量只能定义在函数或过滤器的最开头（左花括号外面），关于变量类型的更详细信息，请移步官方文档相关部分open in new window。

操作符

在 BIRD 中有很多常见的操作符。如 +、-、*、/、() 这些基本的算数操作符，有等于 a = b、不等于 a != b、大于 a > b、大于等于 a >= b、小于 a < b、小于等于 a <= b 这些比较符，有与 &&、或 ||、非 ! 这三种逻辑操作符。还有 ~ 和 !~ 这两种判断包含或者不包含的操作符。包含操作符的用法写在附录 3 中。

分支

过滤器和函数中的语句都是顺序执行的。同时支持 case 和 if 两种分支语句。在 BIRD 中是不支持循环的。

if 的写法如下：

if 6939 ~ bgp_path then {   # 只要 AS Path 中有 6939
 bgp_local_pref = 233;   # 就将这条路由的 Local Preference 调为 233
} else {
 bgp_local_pref = 2333;  # 否则设为 2333
}

case 的写法如下：

case arg1 {
 2: print "two"; print "I can do more commands without {}";
 #  ^ case 不需要花括号就能在一个分支中写下更多语句。
 3..5: print "three to five";
 else: print "something else";
}

在 BIRD 中，if 和 case 的写法均与常见编程语言略有不同。

Last Updated:
Contributors: pppwaw