1 BGP简介

1 .1BGP概述

  • BGP（Border Gateway Protocol）是一种自治系统间的动态路由发现协议。早期发布的三个版本分别是BGP-1（RFC1105）、BGP-2（RFC1163）和BGP-3（RFC1267），当前使用的版本是BGP-4（RFC1771）。BGP-4适用于分布式结构，并支持无类域间路由CIDR（Classless Inter-Domain Routing）。BGP-4做为事实上的Internet外部路由协议标准，被广泛应用于ISP，数据中心，跨国公司。

    BGP特性描述如下**：

    BGP是一种外部网关协议（EGP），与OSPF、RIP等内部网关协议（IGP）不同，其着眼点不在于发现和计算路由，而在于控制路由的传播和选择最佳路由。 不同AS间BGP路由通过携带AS路径信息解决路由循环问题，同一个AS间BGP路由，通过IGP解决路由环路。BGP使用TCP作为其传输层协议，提高了协议的可靠性。
    路由更新时，BGP只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽，适用于在Internet上传播大量的路由信息。 出于管理和安全方面的考虑，每个自治系统都希望能够对进出自治系统的路由进行控制，BGP-4提供了丰富的路由策略，能够对路由实现灵活的过滤和选择。 BGP-4易于扩展，能够适应网络新的发展。
    BGP在路由器上以下列两种方式运行，IBGP（Internal BGP） EBGP（External BGP） 当BGP运行于同一自治系统（AS）内部时，被称为IBGP；当BGP运行于不同自治系统之间时，称为EBGP。
    BGP的消息类型 **

        BGP的运行是通过消息驱动的，BGP使用以下消息类型：******
    Type 1（OPEN）：TCP连接建立后发送的第一个消息，用于建立BGP对等体间的连接关系  
    Type 2（UPDATE）：BGP系统中最重要的信息，用于在对等体之间交换路由信息，它最多由三部分构成：不可达路由（unreachable）、路径属性（path attributes）、网络可达性信息NLRI（Network Layer Reachability Information）。 
    Type 3（NOTIFICATION）：错误通告消息。 
    Type 4（KEEPALIVE）：用于检测连接有效性的消息。
    Type 5（ROUTE-REFRESH）：用于通知对等体自己支持路由刷新能力。  其
    中，前四种消息的定义可以在RFC1771中找到，而Type 5的消息则是在RFC2918（Route Refresh Capability for BGP-4）中定义的。**

    1.2 BGP的路由机制

            BGP初次启动时，路由器发送整个BGP路由表与对等体交换路由信息，之后只交换更新消息（update message）。运行过程中，通过接收和发送keep alive消息检测相互之间的连接是否正常。  发送BGP消息的路由器称为BGP发言人（speaker），它接收或产生新的路由信息，并发布（advertise）给其它BGP发言人。
        当BGP发言人收到来自其它自治系统的新路由时，如果该路由比当前已知路由更优、或者当前还没有该路由，它就把这条路由发布给自治系统内所有其它BGP发言人。 相互交换消息的BGP发言人之间互称对等体（peer），若干相关的对等体可以构成对等体组（group）。

    1. BGP发布路由的策略
    在VRP的实现中，BGP发布路由时采用如下策略： 有多条可选路径时，BGP发言人只选择最优的使用；
    BGP发言人只把自己使用的路由通告给对等体；
    BGP发言人从EBGP获得的路由会向它所有BGP对等体通告（包括EBGP对等体和IBGP对等体）；
    BGP发言人从IBGP获得的路由不向它的IBGP对等体通告；
    BGP发言人从IBGP获得的路由通告给它的EBGP对等体（VRP中，BGP与IGP不同步）；
    连接一旦建立，BGP发言者将把自己所有BGP路由通告给新对等体。
    2. BGP选择路由的策略
    在VRP的实现中，BGP选择路由时采取如下策略：
    首先丢弃下一跳（Next hop）不可达的路由；
    优选最高本地优先级（Local-preference）的路由；
    优选本路由器始发的路由；
    优选经过AS（AS-Path）最少的路由；
    优选起点类型（Origin）最低的路由； 优选MED值最低的路由；
    优选从EBGP学来的路由；
    如果配置了负载分担，并且有多条到达同一AS或AS联盟的外部路由，则根据配置的路由条数选择多条路由进行负载分担；
    优选BGP ID最低的路由器发布的路由。

    2. MBGP概述

     传统的BGP-4只能管理IPv4的路由信息，对于使用其它网络层协议（如IPv6等）的应用，在跨自治系统传播时就受到一定限制。  为了提供对多种网络层协议的支持，IETF对BGP-4进行了扩展，形成MBGP。
 目前的MBGP标准是RFC2858（Multiprotocol Extensions for BGP-4，BGP-4的多协议扩展）。  MBGP向后兼容，即，支持BGP扩展的路由器与不支持BGP扩展的路由器可以互通。

    2.1. MBGP的扩展属性

             BGP-4使用的报文中，与IPv4相关的三条信息都由Update报文携带，这三条信息分别是：NLRI（Network Layer Reachability Information，网络层可达性信息）、路径属性中的Next_Hop（下一跳的IP地址）、路径属性中的Aggregator（该属性中包含形成聚合路由的BGP发言者的IP地址）。

    为实现对多种网络层协议的支持，BGP-4需要将网络层协议的信息反映到NLRI及Next_Hop。
    MBGP中引入了两个新的路径属性： MP_REACH_NLRI：Multiprotocol Reachable NLRI，多协议可达NLRI。
    用于发布可达路由及下一跳信息。 MP_UNREACH_NLRI：Multiprotocol Unreachable NLRI，多协议不可达NLRI。用于撤销不可达路由。
    这两种属性都是可选非过渡（optional non-transitive）的，因此，不提供多协议能力的BGP发言者将忽略这两个属性的信息，不把它们传递给其它邻居。

    2.2. 地址族

    BGP采用地址族（Address Family）来区分不同的网络层协议，关于地址族的一些取值可以参考RFC1700（Assigned Numbers）。

    VRP实现多种MBGP扩展应用，包括对组播的扩展、对×××的扩展等，不同的扩展应用在各自的地址族视图下配置。
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