BGP 邊界網(wǎng)關協(xié)議
一、簡介
1.簡介
邊界網(wǎng)關協(xié)議（BGP）是運行于 TCP 上的一種自治系統(tǒng)的路由協(xié)議。 BGP 是唯一一個用來處理像因特網(wǎng)大小的網(wǎng)絡的協(xié)議，也是唯一能夠妥善處理好不相關路由域間的多路連接的協(xié)議。 BGP 構建在 EGP 的經(jīng)驗之上。 BGP 系統(tǒng)的主要功能是和其他的 BGP 系統(tǒng)交換網(wǎng)絡可達信息。網(wǎng)絡可達信息包括列出的自治系統(tǒng)（AS）的信息。這些信息有效地構造了 AS 互聯(lián)的拓樸圖并由此清除了路由環(huán)路，同時在 AS 級別上可實施策略決策。
2.作用
BGP用于在不同的自治系統(tǒng)（AS）之間交換路由信息。當兩個AS需要交換路由信息時，每個AS都必須指定一個運行BGP的節(jié)點，來代表AS與其他的AS交換路由信息。這個節(jié)點可以是一個主機。但通常是路由器來執(zhí)行BGP。兩個AS中利用BGP交換信息的路由器也被稱為邊界網(wǎng)關（Border Gateway）或邊界路由器（Border Router）。
由于可能與不同的AS相連，在一個AS內(nèi)部可能存在多個運行BGP的邊界路由器。同一個自治系統(tǒng)(AS)中的兩個或多個對等實體之間運行的BGP 被稱為 IBGP（Internal/Interior BGP）。歸屬不同的AS的對等實體之間運行的BGP稱為EBGP （External/Exterior BGP）。在AS邊界上與其他AS交換信息的路由器被稱作邊界路由器(border/edge router)。在互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)（Cisco IOS）中，IBGP通告的路由的距離為200，優(yōu)先級比EBGP和任何內(nèi)部網(wǎng)關協(xié)議（IGP）通告的路由都低。其他的路由器實現(xiàn)中，優(yōu)先級順序也是EBGP高于IGP，而IGP又高于IBGP。
3.BGP基本概念：
自治系統(tǒng)ASAutonomous System： AS是指在一個實體管轄下的擁有相同選路策略的IP網(wǎng)絡。BGP網(wǎng)絡中的每個AS都被分配一個唯一的AS號，用于區(qū)分不同的AS。AS號分為2字節(jié)AS號和4字節(jié)AS號，其中2字節(jié)AS號的范圍為1至65535，4字節(jié)AS號的范圍為1至4294967295。支持4字節(jié)AS號的設備能夠與支持2字節(jié)AS號的設備兼容。 BGP分類： BGP按照運行方式分為EBGP（External/Exterior BGP）和IBGP（Internal/Interior BGP）。
EBGP：運行于不同AS之間的BGP稱為EBGP。為了防止AS間產(chǎn)生環(huán)路，當BGP設備接收EBGP對等體發(fā)送的路由時，會將帶有本地AS號的路由丟棄。 IBGP：運行于同一AS內(nèi)部的BGP稱為IBGP。為了防止AS內(nèi)產(chǎn)生環(huán)路，BGP設備不將從IBGP對等體學到的路由通告給其他IBGP對等體，并與所有IBGP對等體建立全連接。為了解決IBGP對等體的連接數(shù)量太多的問題，BGP設計了路由反射器和BGP聯(lián)盟。
二、報文
1.報文格式
2.BGP使用如下四種消息類型：
Open消息：Open消息是TCP連接建立后發(fā)送的第一個消息，用于建立BGP對等體之間的連接關系。 Keepalive消息：BGP會周期性地向?qū)Φ润w發(fā)出Keepalive消息，用來保持連接的有效性。 Update消息：Update消息用于在對等體之間交換路由信息。它既可以發(fā)布可達路由信息，也可以撤銷不可達路由信息。 Notification消息：當BGP檢測到錯誤狀態(tài)時，就向?qū)Φ润w發(fā)出Notification消息，之后BGP連接會立即中斷。
BGP鄰居建立中的狀態(tài)和過程如下：
- 空閑（Idle）：為初始狀態(tài)，當協(xié)議激活后開始初始化，復位計時器，并發(fā)起第一個TCP連接，并開始傾聽遠程對等體所發(fā)起的連接，同時轉(zhuǎn)向Connect狀態(tài)。。
- 連接（Connect）：開始TCP連接并等待TCP連接成功的消息。如果TCP連接成功，則進入OpenSent狀態(tài)；如果TCP連接失敗，進入Active狀態(tài)。
- 行動（Active）：BGP總是試圖建立TCP連接，若連接計時器超時，則退回到Connect狀態(tài)，TCP連接成功就轉(zhuǎn)為Open sent狀態(tài)。
- OPEN發(fā)送（Open sent）：TCP連接已建立，自己已發(fā)送第一個OPEN報文，等待接收對方的Open報文，并對報文進行檢查，若發(fā)現(xiàn)錯誤則發(fā)送Notification消息報文并退回到Idle狀態(tài)。若檢查無誤則發(fā)送Keepalive消息報文，Keepalive計時器開始計時，并轉(zhuǎn)為Open confirm狀態(tài)。
- OPEN證實（Open confirm）：BGP等待Keepalive報文，同時復位保持計時器。如果收到了Keepalive報文，就轉(zhuǎn)為Established狀態(tài)，鄰居關系協(xié)商完成。如果系統(tǒng)收到一條更新或Keepalive消息，它將重新啟動保持計時器；如果收到Notification消息，BGP就退回到空閑狀態(tài)。
- 已建立（Established）：即建立了鄰居（對等體）關系，路由器將和鄰居交換Update報文，同時復位保持計時器。
三、BGP路由通告原則
BGP在進行路由通告的時候，需要遵循以下原則：
- 多條路徑時，BGP Speaker只選最優(yōu)的給自己使用（負載均衡和FRR除外）。
- BGP Speaker只把自己使用的路由（最優(yōu)路由）通告給相鄰體。
- BGP Speaker從EBGP獲得的路由會向自己所有BGP相鄰體通告（包括EBGP和IBGP）。
- BGP Speaker從IBGP獲得的路由不向自己的IBGP相鄰體通告（反射器除外）。
- BGP Speaker從IBGP獲得的路由是否通告給自己的EBGP相鄰體要根據(jù)IGP和BGP同步的情況來決定。
- 當收到對端的refresh報文并且本端鄰居支持refresh能力，BGP Speaker將把自己所 有BGP路由通告給對等體。
- GR過程中，主備倒換方在GR結束時BGP Speaker會把自己所有BGP路由通告給對等體。
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