BGPのプライベートAS番号の除去（remove-private-AS）

なぜプライベートAS番号を除去するのか

AS番号には、組織内で自由に使えるプライベートAS番号の範囲があります。

空間	範囲
2バイト	`64512`〜`65534`
4バイト	`4200000000`〜`4294967294`

範囲を定めているのはRFC 6996（BCP）です。

IANA has reserved, for Private Use, a contiguous block of 1023 Autonomous System numbers from the “16-bit Autonomous System Numbers” registry, namely 64512 - 65534 inclusive.

プライベートAS番号は一意性が保証されません。 誰でも同じ番号を使えるため、インターネットの経路情報に出てはいけません。AS_PATHに混ざると、別々の組織が同じ番号を名乗り、ループ検出が誤作動する可能性があります。

一方で、ISPに接続する顧客がプライベートAS番号を使うことはよくあります。グローバルAS番号を取得するほどの規模ではないが、BGPは話したいという場合です。

そこでISP側が、上流へ広告するときにAS_PATHからプライベートAS番号を取り除きます。これがremove-private-ASです。

どこに効くか

項目	内容
方向	既定は出方向。広告するときに取り除く。IOS XRには受信時に取り除く`inbound`オプションもある
単位	ネイバー単位。上流ピアに対してだけ有効にする
対象	eBGPのみ
自分のAS	影響しない。取り除いた後に、自分のAS番号が通常どおり先頭に付く

出方向で使う限り、顧客から見た経路のAS_PATHは変わりません。変わるのは、上流が受け取るAS_PATHだけです。

標準化されていない

RFC 6996が定めているのは番号の範囲だけで、「除去する」という動作はどのRFCも規定していません。 実装ごとの機能なので、細かい挙動はベンダーやバージョンで違います。

とくに差が出るのが、AS_PATHにグローバルAS番号が混ざっている場合です。

混在した AS_PATH の例
64512 65001            すべてプライベート  -> 単純に全部消せる
64512 300 65001        グローバルAS 300 が挟まっている  -> どこまで消す？

すべてプライベートなら全部消して問題ありません。しかしグローバルASが挟まっていると、そのグローバルASより手前のプライベートASを消すとAS_PATHの順序が壊れ、経路長も変わります。この場合に何もしない実装と、プライベートASだけを抜き取る実装があります。

この記事では、IOS XRが実際にどちらの動作をするかを実機で確かめます。

IOS XRでの設定

remove-private-ASはネイバーのaddress-family配下に置きます。 neighborの直下では受け付けません。

上流ピアへプライベートASを渡さない
router bgp 100
 neighbor 10.3.4.4
  address-family ipv4 unicast
   remove-private-AS

項目	内容
`remove-private-AS`	そのネイバーへ広告するとき、`AS_PATH`からプライベートAS番号を取り除く
`remove-private-AS entire-aspath`	`AS_PATH`がすべてプライベートのときだけ取り除く。名前に反して「経路全体から取り除く」という意味ではない
`remove-private-AS inbound`	受信したUPDATEから取り除く
`show bgp neighbors <ピア> advertised-routes`	実際に広告している`AS_PATH`を確認する

実機での検証

XRd 26.1.1のルータ4台で確認します。

R1（65001）とR2（64512）がプライベートAS、R3（100）とR4（200）がグローバルAS
R3が「顧客のプライベートASを隠すISP」の役で、R4向けのセッションにremove-private-ASを適用する
各ルータはLo1（192.168.<番号>.0/24）をBGPに載せる。観測対象はR1が出す192.168.1.0/24をR4がどう見るか
グローバルASが混ざったAS_PATHは、R2の出方向ポリシーでprepend as-pathして作る

ルータ	AS番号	種別	役割
R1	`65001`	プライベート	顧客。`192.168.1.0/24`を出す
R2	`64512`	プライベート	顧客の上流（同じくプライベート）
R3	`100`	グローバル	ISP。ここで除去する
R4	`200`	グローバル	上流。ここで`AS_PATH`を観測する

各STEPの概要

STEP	操作	R3が受け取る`AS_PATH`	R4が見る`AS_PATH`
0	除去なし（初期状態）	`64512 65001`	`100 64512 65001`（漏れている）
1	R3に`remove-private-AS`	`64512 65001`	`100`
2	R2でグローバルAS`300`を混ぜる	`64512 300 65001`	`100 300`
3	R3を`entire-aspath`に変える	`64512 300 65001`	`100 64512 300 65001`
4	混ぜるASを4バイトのプライベート`4200000001`に	`64512 4200000001 65001`	`100`
5	混ぜるASを`4199999999`（プライベートの範囲の1つ手前）に	`64512 4199999999 65001`	`100 4199999999`
6	STEP 1〜5を戻す（最終状態）	`64512 65001`	`100 64512 65001`

STEP 0：プライベートASが漏れている状態

R4のBGPテーブルには、R1の65001とR2の64512がそのまま入っています。

R4 show bgp（STEP 0）
RP/0/RP0/CPU0:R4#show bgp
Fri Sep 11 07:46:12.036 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.3.4.3                               0 100 64512 65001 i
*> 192.168.2.0/24     10.3.4.3                               0 100 64512 i
*> 192.168.3.0/24     10.3.4.3                 0             0 100 i
*> 192.168.4.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

R3がR4へ広告している内容でも同じです。

R3 show bgp neighbors 10.3.4.4 advertised-routes（STEP 0）
RP/0/RP0/CPU0:R3#show bgp neighbors 10.3.4.4 advertised-routes
Fri Sep 11 07:45:14.866 UTC
Network            Next Hop        From            AS Path
192.168.1.0/24     10.3.4.3        10.2.3.2        100 64512 65001i
192.168.2.0/24     10.3.4.3        10.2.3.2        100 64512i
192.168.3.0/24     10.3.4.3        Local           100i

Processed 3 prefixes, 3 paths

STEP 1：`remove-private-AS`を適用する

R3のR4向けネイバーに設定します。address-family配下です。

R3
router bgp 100
 neighbor 10.3.4.4
  address-family ipv4 unicast
   remove-private-AS

R3 show running-config（STEP 1）
 neighbor 10.3.4.4
  remote-as 200
  description eBGP to R4 (AS 200)
  address-family ipv4 unicast
   send-community-ebgp
   route-policy FROM-R4 in
   route-policy TO-R4 out
   remove-private-AS
   soft-reconfiguration inbound always
  !
 !

広告するAS_PATHから64512と65001が消え、R3自身の100だけになりました。

R3 show bgp neighbors 10.3.4.4 advertised-routes（STEP 1）
RP/0/RP0/CPU0:R3#show bgp neighbors 10.3.4.4 advertised-routes
Fri Sep 11 07:50:38.328 UTC
Network            Next Hop        From            AS Path
192.168.1.0/24     10.3.4.3        10.2.3.2        100i
192.168.2.0/24     10.3.4.3        10.2.3.2        100i
192.168.3.0/24     10.3.4.3        Local           100i

Processed 3 prefixes, 3 paths

R4のテーブルにも100だけが入ります。

R4 show bgp（STEP 1）
RP/0/RP0/CPU0:R4#show bgp
Fri Sep 11 07:51:35.337 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.3.4.3                               0 100 i
*> 192.168.2.0/24     10.3.4.3                               0 100 i
*> 192.168.3.0/24     10.3.4.3                 0             0 100 i
*> 192.168.4.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

STEP 2：グローバルASが混ざるとどうなるか

AS_PATHの途中にグローバルASを入れて、混在した状態を作ります。R2の出方向ポリシーで300をプリペンドします。

R2
route-policy TO-R3
  prepend as-path 300 1
  pass
end-policy

R2 show rpl route-policy TO-R3（STEP 2）
RP/0/RP0/CPU0:R2#show rpl route-policy TO-R3
Fri Sep 11 07:54:29.823 UTC
route-policy TO-R3
  prepend as-path 300 1
  pass
end-policy
!

R3が受け取るAS_PATHは64512 300 65001——プライベートの間にグローバルASが挟まった形です。

R3 show bgp（STEP 2）
RP/0/RP0/CPU0:R3#show bgp
Fri Sep 11 07:55:25.880 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.2.3.2                               0 64512 300 65001 i
*> 192.168.2.0/24     10.2.3.2                 0             0 64512 300 i
*> 192.168.3.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i
*> 192.168.4.0/24     10.3.4.4                 0             0 200 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

R4が見るAS_PATHは100 300です。 グローバルASが挟まっていても、プライベートASだけが抜き取られました。

R4 show bgp（STEP 2）
RP/0/RP0/CPU0:R4#show bgp
Fri Sep 11 07:56:25.699 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.3.4.3                               0 100 300 i
*> 192.168.2.0/24     10.3.4.3                               0 100 300 i
*> 192.168.3.0/24     10.3.4.3                 0             0 100 i
*> 192.168.4.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

AS_PATHの長さが3から1に縮んでいる点にも注意してください。除去は経路長を変えるので、ベストパス選択の結果が変わることがあります。

STEP 3：`entire-aspath`は名前と動作が違う

同じ混在パスのまま、R3のオプションをentire-aspathに変えます。

R3
router bgp 100
 neighbor 10.3.4.4
  address-family ipv4 unicast
   remove-private-AS entire-aspath

R3 show running-config（STEP 3）
 neighbor 10.3.4.4
  remote-as 200
  description eBGP to R4 (AS 200)
  address-family ipv4 unicast
   send-community-ebgp
   route-policy FROM-R4 in
   route-policy TO-R4 out
   remove-private-AS entire-aspath
   soft-reconfiguration inbound always
  !
 !

R4が見るAS_PATHは100 64512 300 65001——何も消えていません。

R4 show bgp（STEP 3）
RP/0/RP0/CPU0:R4#show bgp
Fri Sep 11 08:01:13.204 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.3.4.3                               0 100 64512 300 65001 i
*> 192.168.2.0/24     10.3.4.3                               0 100 64512 300 i
*> 192.168.3.0/24     10.3.4.3                 0             0 100 i
*> 192.168.4.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

entire-aspathは「AS_PATH全体から取り除く」ではなく、 AS_PATH全体がプライベートのときだけ取り除くという意味です。 XRのヘルプもremove only if all ASes in the path are privateと説明しています。混在しているこの経路では条件を満たさないので、除去そのものが行われません。

設定	混在パス`64512 300 65001`の扱い
`remove-private-AS`	プライベートだけ抜き取る → `300`
`remove-private-AS entire-aspath`	条件を満たさず何もしない → `64512 300 65001`

STEP 4：4バイトのプライベートASも対象になる

R3をremove-private-AS（オプションなし）に戻し、混ぜるASを4バイトのプライベートAS4200000001に変えます。

R3 show bgp（STEP 4）
RP/0/RP0/CPU0:R3#show bgp
Fri Sep 11 08:05:13.578 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.2.3.2                               0 64512 4200000001 65001 i
*> 192.168.2.0/24     10.2.3.2                 0             0 64512 4200000001 i
*> 192.168.3.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i
*> 192.168.4.0/24     10.3.4.4                 0             0 200 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

R4が見るAS_PATHは100だけです。4バイトのプライベートASも取り除かれています。

R4 show bgp（STEP 4）
RP/0/RP0/CPU0:R4#show bgp
Fri Sep 11 08:06:13.562 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.3.4.3                               0 100 i
*> 192.168.2.0/24     10.3.4.3                               0 100 i
*> 192.168.3.0/24     10.3.4.3                 0             0 100 i
*> 192.168.4.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

STEP 5：プライベートの範囲の境界

4200000001が消えただけでは、「4バイトのプライベートASと認識された」のか「たまたまAS_PATHが全部プライベートだった」のか区別できません。そこでプライベートの範囲の1つ手前の4199999999に変えます（プライベートは4200000000から）。

R3 show bgp（STEP 5）
RP/0/RP0/CPU0:R3#show bgp
Fri Sep 11 08:10:04.296 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.2.3.2                               0 64512 4199999999 65001 i
*> 192.168.2.0/24     10.2.3.2                 0             0 64512 4199999999 i
*> 192.168.3.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i
*> 192.168.4.0/24     10.3.4.4                 0             0 200 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

R4が見るAS_PATHは100 4199999999。範囲の外なので残りました。 RFC 6996の境界がそのまま実装されています。

R4 show bgp（STEP 5）
RP/0/RP0/CPU0:R4#show bgp
Fri Sep 11 08:11:04.606 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.3.4.3                               0 100 4199999999 i
*> 192.168.2.0/24     10.3.4.3                               0 100 4199999999 i
*> 192.168.3.0/24     10.3.4.3                 0             0 100 i
*> 192.168.4.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

STEP 6：設定を戻す（最終状態）

R3のremove-private-ASとR2のプリペンドを外すと、STEP 0と同じ状態に戻ります。

R4 show bgp（最終状態）
RP/0/RP0/CPU0:R4#show bgp
Fri Sep 11 08:15:50.763 UTC
<snip>
Status codes: s suppressed, d damped, h history, * valid, > best
              i - internal, r RIB-failure, S stale, N Nexthop-discard
Origin codes: i - IGP, e - EGP, ? - incomplete
   Network            Next Hop            Metric LocPrf Weight Path
*> 192.168.1.0/24     10.3.4.3                               0 100 64512 65001 i
*> 192.168.2.0/24     10.3.4.3                               0 100 64512 i
*> 192.168.3.0/24     10.3.4.3                 0             0 100 i
*> 192.168.4.0/24     0.0.0.0                  0         32768 i

Processed 4 prefixes, 4 paths

検証のまとめ

remove-private-ASは広告するAS_PATHからプライベートASを取り除く。自分のAS番号はその後に付く（STEP 1）
グローバルASが混ざっていても、プライベートASだけが抜き取られる。AS_PATHの長さが縮む（STEP 2）
entire-aspathは「全体がプライベートのときだけ取り除く」。 混在時は何もしない（STEP 3）
4バイトのプライベートAS（4200000000〜4294967294）も対象で、範囲の外は残る（STEP 4・5）
設定はneighbor直下ではなくaddress-family配下に置く

検証Configおよびshow結果

各STEPで4台すべてから、次の3種類をルータごとに分けて取得しています。検証Configはこの..._run.txtです（最終状態はSTEP 6のもの）。

ファイル	内容
`..._show.txt`	`show version` / `show interface description` / `show route` / `show route bgp` / `show bgp summary` / `show bgp` / `show bgp <プレフィックス>`（4本） / `show bgp neighbors` / `show bgp update-group` / ピアごとの`advertised-routes`・`routes`・`received routes` / `show rpl route-policy`
`..._log.txt`	そのSTEPの範囲だけに絞った`show logging`
`..._run.txt`	そのSTEP時点の`show running-config`（＝そのSTEPの検証Config）

STEP 0：除去なし（初期状態）

ルータ	show出力	syslog	running-config
R1	show	log	run
R2	show	log	run
R3	show	log	run
R4	show	log	run

STEP 1：R3にremove-private-AS

ルータ	show出力	syslog	running-config
R1	show	log	run
R2	show	log	run
R3	show	log	run
R4	show	log	run

STEP 2：R2でグローバルAS300を混ぜる

ルータ	show出力	syslog	running-config
R1	show	log	run
R2	show	log	run
R3	show	log	run
R4	show	log	run

STEP 3：R3をentire-aspathに変える

ルータ	show出力	syslog	running-config
R1	show	log	run
R2	show	log	run
R3	show	log	run
R4	show	log	run

STEP 4：混ぜるASを4バイトのプライベート4200000001に

ルータ	show出力	syslog	running-config
R1	show	log	run
R2	show	log	run
R3	show	log	run
R4	show	log	run

STEP 5：混ぜるASを4199999999（プライベートの範囲の1つ手前）に

ルータ	show出力	syslog	running-config
R1	show	log	run
R2	show	log	run
R3	show	log	run
R4	show	log	run

STEP 6：STEP 1〜5を戻す（最終状態）

ルータ	show出力	syslog	running-config
R1	show	log	run
R2	show	log	run
R3	show	log	run
R4	show	log	run

参考

資料	タイトル	概要
RFC 6996	Autonomous System (AS) Reservation for Private Use	プライベートAS番号の範囲。2バイト64512〜65534、4バイト4200000000〜4294967294
RFC 4271	A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4)	`AS_PATH`とループ検出の元の仕様