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author: Julia Evans
category: 系统运维
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- date: '2021-10-12 16:17:55'
  message: 原来如此
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  username: 来自美国的 Chrome 94.0|GNU/Linux 用户
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date: '2021-10-07 09:37:00'
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excerpt: 这篇博文展示了一些你可以用来查询 BGP 信息的工具。
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title: 由 Facebook 事故引发的 BGP 工具探索
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updated: '2021-10-07 09:37:00'
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![](/images/p/202110/07/093743krr8ftrpvgfrvffx.jpg)


昨天，Facebook 发生了由 BGP 引起的离线事故。我对学习更多关于 BGP 的知识已经隐约感兴趣了很长时间，所以我阅读了一些文章。


我感到很沮丧，因为没有一篇文章告诉我如何在我的电脑上实际查找与 BGP 有关的信息，因此我 [写了一条询问有关工具的推特](https://twitter.com/b0rk/status/1445199475195236356)。


我一如既往地得到了一堆有用的回复，所以这篇博文展示了一些你可以用来查询 BGP 信息的工具。这篇文章中可能会有较多的错误，因为我对 BGP 不是很了解。


### 我不能发布 BGP 路由


我从来没有了解过 BGP 的原因之一是，据我所知，我没有在互联网上发布 BGP 路由的权限。


对于大多数网络协议，如果需要，你可以非常轻松地自己实现该协议。例如，你可以：


* 发行你自己的 TLS 证书
* 编写你自己的 HTTP 服务器
* 编写你自己的 TCP 实现
* 为你的域名编写你自己的权威 DNS 服务器（我现在正在为一个小项目尝试这样做）
* 建立你自己的证书机构（CA）


但是对于 BGP，我认为除非你拥有自己的 ASN，否则你不能自己发布路由（你*可以*在你的家庭网络上实现 BGP，但这对我来说有点无聊，当我做实验的时候，我希望它们真的在真正的互联网上）。


无论如何，尽管我不能用它做实验，但我仍然认为它超级有趣，因为我喜欢网络，所以我将向你展示我找到的一些用来学习 BGP 的工具。


首先我们来谈谈 BGP 的一些术语。我打算很快掠过，因为我对工具更感兴趣，而且网上有很多关于 BGP 的高水平解释（比如这篇 [cloudflare 的文章](https://blog.cloudflare.com/october-2021-facebook-outage/)）。


### AS 是什么？


我们首先需要了解的是 AS（“<ruby> 自治系统 <rt>  autonomous system </rt></ruby>”）。每个 AS：


1. 由一个组织拥有（通常是一个大型组织，如你的 ISP、政府、大学、Facebook 等）。
2. 控制一组特定的 IP 地址（例如，我的 ISP 的 AS 包括 247,808 个 IP 地址）。
3. 有一个编号 ASN（如 1403）。


下面是我通过做一些实验对 AS 的一些观察：


* 一些相当大的科技公司并没有自己的 AS。例如，我在 BGPView 上查看了 Patreon，就我所知，他们没有自己的 AS，他们的主要网站（`patreon.com`，[104.16.6.49](https://bgpview.io/ip/104.16.6.49)）在 Cloudflare 的 AS 中。
* 一个 AS 可以包括许多国家的 IP。Facebook 的 AS（[AS32934](https://bgpview.io/asn/32934#prefixes-v4)）肯定有新加坡、加拿大、尼日利亚、肯尼亚、美国和其他国家的 IP 地址。
* 似乎 IP 地址可以在一个以上的 AS 中。例如，如果我查找 [209.216.230.240](https://bgpview.io/ip/209.216.230.240)，它有 2 个 ASN 与之相关：`AS6130` 和 `AS21581`。显然，当这种情况发生时，更具体的路线会被优先考虑 —— 所以到该 IP 的数据包会被路由到 `AS21581`。


### 什么是 BGP 路由？


互联网上有很多的路由器。例如，我的 ISP 就有路由器。


当我给我的 ISP 发送一个数据包时（例如通过运行 `ping 129.134.30.0`），我的 ISP 的路由器需要弄清楚如何将我的数据包实际送到 IP 地址 `129.134.30.0`。


路由器计算的方法是，它有一个**路由表**：这是个有一堆 IP 地址范围的列表（比如 `129.134.30.0/23`），以及它知道的到达该子网的路由。


下面是一个 `129.134.30.0/23` （Facebook 的一个子网）的真实路由的例子。这不是来自我的 ISP。



```
11670 32934
  206.108.35.2 from 206.108.35.254 (206.108.35.254)
    Origin IGP, metric 0, valid, external
    Community: 3856:55000
    Last update: Mon Oct  4 21:17:33 2021

```

我认为这是在说通往 `129.134.30.0` 的一条路径是通过机器 `206.108.35.2`，这是在它的本地网络上。所以路由器接下来可能会把我的 ping 包发送到 `206.108.35.2`，然后 `206.108.35.2` 会知道如何把它送到 Facebook。开头的两个数字（`11670 32934`）是 ASN。


### BGP 是什么？


我对 BGP 的理解非常浅薄，它是一个公司用来公布 BGP 路由的协议。


昨天发生在 Facebook 身上的事情基本上是他们发布了一个 BGP 公告，撤销了他们所有的 BGP 路由，所以世界上的每个路由器都删除了所有与 Facebook 有关的路由，没有流量可以到达那里。


好了，现在我们已经涵盖了一些基本的术语，让我们来谈谈你可以用来查看 AS 和 BGP 的工具吧！


### 工具 1：用 BGPView 查看你的 ISP 的 AS


为了使 AS 这个东西不那么抽象，让我们用一个叫做 [BGPView](https://bgpview.io)的 工具来看看一个真实的 AS。


我的 ISP（EBOX）拥有 [AS 1403](https://bgpview.io/asn/1403)。这是 [我的 ISP 拥有的 IP 地址](https://bgpview.io/asn/1403#prefixes-v4)。如果我查找我的计算机的公共 IPv4 地址，我可以看到它是我的 ISP 拥有的IP地址之一：它在 `104.163.128.0/17` 块中。


BGPView 也有这个图，显示了我的 ISP 与其他 AS 的连接情况。


![](/images/p/202110/07/093746uzbsdyq1wffs3q8s.png)


### 工具 2：traceroute -A 和 mtr -z


好了，我们感兴趣的是 AS 。让我们看看我从哪些 AS 中穿过。


`traceroute` 和 `mtr` 都有选项可以告诉你每个 IP 的 ASN。其选项分别是 `traceroute -A` 和 `mtr -z`。


让我们看看我用 `mtr` 在去 `facebook.com` 的路上经过了哪些 AS！



```
$ mtr -z facebook.com
 1. AS???    LEDE.lan
 2. AS1403   104-163-190-1.qc.cable.ebox.net
 3. AS???    10.170.192.58
 4. AS1403   0.et-5-2-0.er1.mtl7.yul.ebox.ca
 5. AS1403   0.ae17.er2.mtl3.yul.ebox.ca
 6. AS1403   0.ae0.er1.151fw.yyz.ebox.ca
 7. AS???    facebook-a.ip4.torontointernetxchange.net
 8. AS32934  po103.psw01.yyz1.tfbnw.net
 9. AS32934  157.240.38.75
10. AS32934  edge-star-mini-shv-01-yyz1.facebook.com

```

这很有意思，看起来我们直接从我的 ISP 的 AS（`1403`）到 Facebook 的 AS（`32934`），中间有一个“互联网交换”。



> 
> 我不确定 <ruby> <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_exchange_point">  互联网交换 </a> <rt>  internet exchange </rt></ruby>（IX）是什么，但我知道它是互联网的一个极其重要的部分。不过这将是以后的事了。我猜是，它是互联网中实现“对等”的部分，就假设它是一个有巨大的交换机的机房，里面有无限的带宽，一堆不同的公司把他们的电脑放在里面，这样他们就可以互相发送数据包。
> 
> 
> 


#### mtr 用 DNS 查找 ASN


我对 `mtr` 如何查找 ASN 感到好奇，所以我使用了 `strace`。我看到它看起来像是在使用 DNS，所以我运行了 [dnspeep](https://github.com/jvns/dnspeep/)，然后就看到了！



```
$ sudo dnspeep
...
TXT   1.190.163.104.origin.asn.cymru.com 192.168.1.1          TXT: 1403 | 104.163.176.0/20 | CA | arin | 2014-08-14, TXT: 1403 | 104.163.160.0/19 | CA | arin | 2014-08-14, TXT: 1403 | 104.163.128.0/17 | CA | arin | 2014-08-14
...

```

所以，看起来我们可以通过查找 `1.190.163.104.origin.asn.cymru.com` 上的 `txt` 记录找到 `104.163.190.1` 的 ASN，像这样：



```
$ dig txt 1.190.163.104.origin.asn.cymru.com
1.190.163.104.origin.asn.cymru.com. 13911 IN TXT "1403 | 104.163.160.0/19 | CA | arin | 2014-08-14"
1.190.163.104.origin.asn.cymru.com. 13911 IN TXT "1403 | 104.163.128.0/17 | CA | arin | 2014-08-14"
1.190.163.104.origin.asn.cymru.com. 13911 IN TXT "1403 | 104.163.176.0/20 | CA | arin | 2014-08-14"

```

这很好！让我们继续前进吧。


### 工具 3：数据包交换所的观察镜


PCH（“<ruby> 数据包交换所 <rt>  packet clearing house </rt></ruby>”）是运行大量互联网交换点的组织。“<ruby> 观察镜 <rt>  looking glass </rt></ruby>”似乎是一个通用术语，指的是让你从另一个人的计算机上运行网络命令的 Web 表单。有一些观察镜不支持 BGP，但我只对那些能显示 BGP 路由信息的观察镜感兴趣。


这里是 PCH 的观察镜： <https://www.pch.net/tools/looking_glass/> 。


在该网站的 Web 表单中，我选择了多伦多 IX（“TORIX”），因为 `mtr` 说我是用它来访问 `facebook.com` 的。


#### 操作 1：显示 ip bgp 摘要


下面是输出结果。我修改了其中的一些内容：



```
IPv4 Unicast Summary:
BGP router identifier 74.80.118.4, local AS number 3856 vrf-id 0
BGP table version 33061919
RIB entries 513241, using 90 MiB of memory
Peers 147, using 3003 KiB of memory
Peer groups 8, using 512 bytes of memory

Neighbor        V         AS MsgRcvd MsgSent   TblVer  InQ OutQ  Up/Down State/PfxRcd
...
206.108.34.248  4       1403  484672  466938        0    0    0 05w3d03h           50
...
206.108.35.2    4      32934  482088  466714        0    0    0 01w6d07h           38
206.108.35.3    4      32934  482019  466475        0    0    0 01w0d06h           38
...

Total number of neighbors 147

```

我的理解是，多伦多 IX（“TORIX”）直接连接到我的 ISP （EBOX，AS 1403）和 Facebook（AS 32934）。


#### 操作 2：显示 ip bgp 129.134.30.0


这是筛选自 `show ip bgp` 对 `129.134.30.0`（Facebook 的一个 IP 地址）的输出：



```
BGP routing table entry for 129.134.30.0/23
Paths: (4 available, best #4, table default)
  Advertised to non peer-group peers:
  206.220.231.55
  11670 32934
    206.108.35.2 from 206.108.35.254 (206.108.35.254)
      Origin IGP, metric 0, valid, external
      Community: 3856:55000
      Last update: Mon Oct  4 21:17:33 2021

  11670 32934
    206.108.35.2 from 206.108.35.253 (206.108.35.253)
      Origin IGP, metric 0, valid, external
      Community: 3856:55000
      Last update: Mon Oct  4 21:17:31 2021

  32934
    206.108.35.3 from 206.108.35.3 (157.240.58.225)
      Origin IGP, metric 0, valid, external, multipath
      Community: 3856:55000
      Last update: Mon Oct  4 21:17:27 2021

  32934
    206.108.35.2 from 206.108.35.2 (157.240.58.182)
      Origin IGP, metric 0, valid, external, multipath, best (Older Path)
      Community: 3856:55000
      Last update: Mon Oct  4 21:17:27 2021

```

这似乎是在说，从该 IX 到 Facebook 有 4 条路线。


**魁北克 IX 似乎对 Facebook 一无所知**。


我也试过从魁北克 IX（“QIX”，它可能离我更近，因为我住在蒙特利尔而不是多伦多）做同样的事情。但 QIX 似乎对 Facebook 一无所知：当我输入`129.134.30.0` 时，它只是说 “% 网络不在表中”。


所以我想这就是为什么我被送到多伦多 IX 而不是魁北克的 IX。


#### 更多的 BGP 观察镜


这里还有一些带观察镜的网站，可以从其他角度给你类似的信息。它们似乎都支持相同的 `show ip bgp` 语法，也许是因为他们运行的是同一个软件？我不太确定。


* <http://www.routeviews.org/routeviews/index.php/collectors/>
* <http://www.routeservers.org/>
* <https://lg.he.net/>


似乎有很多这样的观察镜服务，远不止这 3 个列表。


这里有一个与这个列表上的一个服务器进行会话的例子：`route-views.routeviews.org`。这次我是通过 telnet 连接的，而不是通过 Web 表单，但输出的格式看起来是一样的。



```
$ telnet route-views.routeviews.org

route-views>show ip bgp 31.13.80.36

BGP routing table entry for 31.13.80.0/24, version 1053404087
Paths: (23 available, best #2, table default)
  Not advertised to any peer
  Refresh Epoch 1
  3267 1299 32934
    194.85.40.15 from 194.85.40.15 (185.141.126.1)
      Origin IGP, metric 0, localpref 100, valid, external
      path 7FE0C3340190 RPKI State valid
      rx pathid: 0, tx pathid: 0
  Refresh Epoch 1
  6939 32934
    64.71.137.241 from 64.71.137.241 (216.218.252.164)
      Origin IGP, localpref 100, valid, external, best
      path 7FE135DB6500 RPKI State valid
      rx pathid: 0, tx pathid: 0x0
  Refresh Epoch 1
  701 174 32934
    137.39.3.55 from 137.39.3.55 (137.39.3.55)
      Origin IGP, localpref 100, valid, external
      path 7FE1604D3AF0 RPKI State valid
      rx pathid: 0, tx pathid: 0
  Refresh Epoch 1
  20912 3257 1299 32934
    212.66.96.126 from 212.66.96.126 (212.66.96.126)
      Origin IGP, localpref 100, valid, external
      Community: 3257:8095 3257:30622 3257:50001 3257:53900 3257:53904 20912:65004
      path 7FE1195AF140 RPKI State valid
      rx pathid: 0, tx pathid: 0
  Refresh Epoch 1
  7660 2516 1299 32934
    203.181.248.168 from 203.181.248.168 (203.181.248.168)
      Origin IGP, localpref 100, valid, external
      Community: 2516:1030 7660:9001
      path 7FE0D195E7D0 RPKI State valid
      rx pathid: 0, tx pathid: 0

```

这里有几个路由的选择：


* `3267 1299 32934`
* `6939 32934`
* `701 174 32934`
* `20912 3257 1299 32934`
* `7660 2516 1299 32934`


我想这些都有不止一个 AS 的原因是，`31.13.80.36` 是 Facebook 在多伦多的 IP 地址，所以这个服务器（可能在美国西海岸，我不确定）不能直接连接到它，它需要先到另一个 AS。所以所有的路由都有一个或多个 ASN。


最短的是 `6939`（“Hurricane Electric”），它是一个 “全球互联网骨干”。他们也有自己的 [Hurricane Electric 观察镜](https://lg.he.net/) 页面。


### 工具 4：BGPlay


到目前为止，所有其他的工具都只是向我们展示了 Facebook 路由的当前状态，其中一切正常，但这第四个工具让我们看到了这个 Facebook BGP 互联网灾难的历史。这是一个 GUI 工具，所以我将包括一堆屏幕截图。


该工具在 <https://stat.ripe.net/special/bgplay>。我输入了 IP 地址 `129.134.30.12`（Facebook 的一个 IP），如果你想一起试试。


首先，让我们看看一切出错之前的状态。我点击了在 10 月 4 日 13:11:28 的时间线，得到了这个结果：


![](/images/p/202110/07/093746oyeaf1iuyqm5uwmz.png)


我最初发现这很让人不知所措。发生了什么事？但后来有人在推特上指出，下一个要看的地方是点击 Facebook 灾难发生后的时间线（10 月 4 日 18 点 38 分）。


![](/images/p/202110/07/093746bm0mohvic22fm07u.png)


很明显，这张图有问题：所有的 BGP 路线都不见了！哦，不要！


顶部的文字显示了最后一条 Facebook BGP 路由的消失：



```
Type: W > withdrawal Involving: 129.134.30.0/24
Short description: The route 50869, 25091, 32934 has been withdrawn.
Date and time: 2021-10-04 16:02:33 Collected by: 20-91.206.53.12

```

如果我再点击“<ruby> 快进 <rt>  fast forward </rt></ruby>”按钮，我们看到 BGP 路由开始回来了。


![](/images/p/202110/07/093746xy11g97y1vey7yvv.png)


第一个宣告的是 `137409 32934`。但我不认为这实际上是第一个宣布的，在同一秒内有很多路由宣告（在 2021-10-04 21:00:40），我认为 BGPlay 内部的排序是任意的。


如果我再次点击“<ruby> 快进 <rt>  fast forward </rt></ruby>”按钮，越来越多的路由开始回来，路由开始恢复正常。


我发现在 BGPlay 里看这个故障真的很有趣，尽管一开始界面很混乱。


### 也许了解一下 BGP 是很重要的？


我在这篇文章的开头说，你不能改变 BGP 路由，但后来我想起在 2016 年或 2017 年，有一个 [Telia 路由问题](https://news.ycombinator.com/item?id=14246888)，给我们的工作造成了一些小的网络问题。而当这种情况发生时，了解为什么你的客户无法到达你的网站其实是很有用的，即使它完全不受你控制。当时我不知道这些工具，但我希望能知道！


我认为对于大多数公司来说，应对由其他人的错误 BGP 路由造成的中断，你所能做的就是“什么都不做，等待它得到修复”，但能够\_自信地\_什么都不做是很好的。


### 一些发布 BGP 路由的方法


如果你想（作为一个业余爱好者）真正发布 BGP 路由，这里有一些评论中的链接：


* [获取你自己的 ASN 的指南](https://labs.ripe.net/author/samir_jafferali/build-your-own-anycast-network-in-nine-steps/)
* [dn42](https://dn42.eu/Home) 似乎有一个 BGP 的实验场（它不在公共互联网上，但确实有其他人在上面，这似乎比自己在家里做 BGP 实验更有趣）


### 目前就这些了


我想还有很多 BGP 工具（比如 PCH 有一堆 [路由数据的每日快照](https://www.pch.net/resources/Routing_Data/IPv4_daily_snapshots/)，看起来很有趣），但这篇文章已经很长了，而且我今天还有其他事情要做。


我对我作为一个普通人可以得到这么多关于 BGP 的信息感到惊讶，我一直认为它是一个“秘密的网络巫师”这样的东西，但显然有各种公共机器，任何人都可以直接 telnet 到它并用来查看路由表！没想到！




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via: <https://jvns.ca/blog/2021/10/05/tools-to-look-at-bgp-routes/>


作者：[Julia Evans](https://jvns.ca/) 选题：[lujun9972](https://github.com/lujun9972) 译者：[wxy](https://github.com/wxy) 校对：[wxy](https://github.com/wxy)


本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出