BGP协议
BGP协议
BGP是一个外部网关协议，实现在两个自治系统（Autonomous System）之间传递路由信息，BGP着重于控制路由传播与选择最优路由的协议，它是基于矢量路径算法的动态路由协议。
EGP与IGP区别
EGP（Exterior Gateway Protocol)是外部网关协议，它是动态路由协议的一种，另一种是IGP。常用的EGP协议目前只有BGP，在AS之间都是通过BGP协议传播数据。
IGP（Interior Gateway Protocol）是内部网关协议，工作于AS自治系统内，常见的IGP协议有RIP、OSPF、ISIS，IGP着重于发现路由与计算路由。
注：BGP与OSPF是应用最广泛的两个路由协议，外部网关协议与内部网关协议中的两个网关指的是AS自治系统。
路由来源
BGP与IGP协议与路由来源息息相关，路由器转发报文基于路由表，路由表则涉及了路由来源。
路由来源方式有以下三种：
- 直连路由
- 静态路由
- 动态路由
注：直连路由接口连接链路，接口配置IP，此条路由会被其他路由器学习到、静态路由：使用IP Route Static命令配置
自治系统Autonomous System
自治系统（AS）是由技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。AS间传递信息时会携带AS编号，如AS65000与AS65001两个编号分别代表两个不同的AS组合。
AS编号有公网与私网之分，公网编号由国际组织管理分配，与IP类似。
- 公网编号范围：1~64511
- 私网编号范围：64512-65535
注：公网上AS与AS之间传播消息，只能使用公网编号，私网编号可以在不同AS内随意使用，不同运营商都可以用相同编号，但不可发布在公网。
AS间路由器如何通过BGP传递路由信息？
AS65000自治系统的边缘路由器 与AS65001边缘路由器要同时运行两个进程。
AS65000允许OSPF与内部路由器进行路由学习，也同时与AS65001交互，分别运行OSPF与BGP，从BGP学习到的路由信息，要传递到整个AS的路由器，那么便需要把BGP的路由信息导入到 OSPF进程里面，OSPF进程就会在里面进行通告，其实这个边缘路由器起到的作用就是：引入外部路由，同理，AS65001的边界路由器工作原理也是如此。
为什么用BGP（EGP）？
如图，AS1、AS2、AS3分别代表移动联通电信三个运营商，内部分别有三台HTTP服务器，当服务器需要被其他用户访问时。
*静态路由配置：
通过在RTA、RTB与RTC上分别配置ip route static命令，配置去往3个路由器的静态路由条目，在AS1中的RTC上，把静态路由导入到内部OSPF进程中，AS1的路由器则就可以学习到这RTA与RTB的路由。
缺点：静态路由配置需手动配置，假若AS2内有若干台服务器，那配置静态路由的条目也需要若干条。
动态路由OSPF协议配置：
OSPF可以把路由引入 ，把3.3.3.3导入OSPF进程内， RTA与RTC路由器之间运行OSPF，会带来一个问题。
缺点：A与C分属不同的运营商，它们通过OSPF建立连接，A将C的整个路由表学习到，等同于获得了C的网络拓扑，内部路由器数量、网络规模大小，在运营商（公司）之间，这是不被允许的，属于商业机密，所以AS之间不允许使用OSPF来连接。
动态路由协议BGP配置：
AS之间通过BGP协议来精确控制学习路由，所谓精确路由传递，即AS3内的Http服务器，可以允许AS2内的用户访问，却不被AS1内用户访问，这就是BGP的精确控制。
BGP的基本工作机制
BGP有四种工作机制：
工作机制
-
建立邻居
-
发布路由
-
传递路由
-
链路维护
BGP工作过程
建立-发布-传递-维护：
1. 邻居建立过程：在路由器上配置BGP，路由器便有了bgp路由表，最初，bgp路由表为空，BGP不会自动学习或发现路由。（如A与B直连，接口上有IP与链路，但是信息不会进入BGP路由表内）
2. 路由发布过程：AS1内IP为1.1.1.1的路由，要让其他AS用户网络都能学习到，需要通过命令： [RTA-BGP]Network 1.1.1.1 24 发布到BGP路由表，配置完，BGP内就有了这条路由。
3. BGP路由传递：RTA传递路由，会将路由交给邻居B->C->D，最终每个AS内的路由器都会学习到此路由。RTA传递BGP路由是可控制的，由它决定是否传递给B、C、D某台路由器。
4. 链路维护：RTA与RTB之间，属于邻居，需要维护链路，对链路进行周期性检测是否可以用
| 工作机制 | 对应消息类型 |
|---|---|
| 建立邻居 | Open |
| 发布路由 | Network、import |
| 传递路由 | Update |
| 链路维护 | keep-alive、Notific atiol、router-refresh |
BGP消息类型？
BGP报文有五种类型：
- Open：负责和对等体建立邻居关系。
- Update：该消息被用来在BGP对等体之间传递增量路由信息。
- Keep-Alive：该消息在对等体之间周期性地发送，用以维护连接。
- Notification：当BGP Speaker检测到错误的时候，就该发送该消息给对等体。
- Route-refresh：用来通知对等体自己支持路由刷新能力。
BGP为什么没有对Update消息的确认呢？Update丢失了怎么办？
Update消息带有路由增量信息，却并没有对Update的确认消息，在OSPF内，有LSR、LSU、LSACK ，ACK就是对LSU的确认。
那bgp为什么没有呢，BGP是应用层协议，它基于TCP，TCP是面向连接的可靠传输协议，TCP内自带消息确认机制，可保证报文不会丢失，所以BGP内不会对Update进行确认。
BGP报文信息
BGP报文头部中包含Header、Message、Data，在Header中，Type最重要，它有占1Byte。
| Type数值 | Type数值代表含义 |
|---|---|
| 1 | Open-------报文信息：Version：BGPV4、My Autonomous System（自治区域编号、Hold Time：时间内未收到Keepalive，TCP断开连接、BGP Identifier：类似OSPF的路由ID、Opt Param Len：可选参数TLV结构、Optional Parameters(variable)：最开始发送它，用来建立TCP连接 |
| 2 | Update-------Withdrawn Routes Length增加撤销路由、Withdrawn Routes撤销数量、Path Attribute Length路由属性，AS-Path属性即放此处，路由属性根据具体的路由相关联、Path Attribute新增路由放置处、 Network Layer Reachability Information新增路由 |
| 3 | Notification------Error Code [1]消息头错误、[2]Open消息错误、[3]Update消息错误、[4]保持时间超时、[5]状态机错误、[6]终止 |
| 4 | Keepalive（KeepAlive报文只有报文头，默认60s发一次，180s超时（Hold Time）） |
Route-refresh报文
BGP的入口路由策略发生了变化，本地BGP，可以在不中断BGP连接的情况下，对BGP路由表进行动态刷新，并应用新的路由策略。
应用场景
RTA发布两条路由（1.1.1.1、2.2.2.2）给RTB，RTB将路由学完后要改策略，只接收1.1.1.1的，拒绝接收2.2.2.2，则要在RTB上应用新的策略，RTB发布Route-refresh ，RTA再重新发布路由，B应用新的路由策略之后，允许接收1.1.1.1，拒绝接收2.2.2.2，Route-refresh应用成功。
BGP状态机
- idle （初始化状态）：idle是BGP初始状态，尚未配置BGP，BGP拒绝任何进入的连接请求 ，配置BGP后，进入connect
- Active（尝试建立连接）：BGP将尝试进行tcp连接的建立，是BGP的中间状态
- connect（建立tcp连接）：连接建立后，BGP间可通信。如果双方路由器都配置了BGP，那么connect就可以成功建立连接。只有一方配置，BGP建立会失败，进入Active状态，失败重试，如失败次数太多又会回到connect。双方都配置了BGP，并且正确，tcp建立完成，进入 open-sent，
- open-sent：进入此状态，设备会发送open消息，收到open消息后，设备进入open-confirm。
- open-confirm：此状态会发送keepalive消息给对方，并启动计时器，定期收到keeplive消息。keeplive消息收到，进入establish
- establish（建立完成状态）：此状态发送update，同步路由，定期发keeplive消息。
如果open-sent、open-confirm、Established有一处建立出错的话，发idle报文，tcp连接全部断开，回到idle状态。
BGP工作原理
BGP工作过程四步骤：
1.邻居建立
2.路由发布
3.路由通告
4.链路维护
BGP邻居类型？
BGP是基于TCP连接的邻居关系，它的端口号：179
如图，路由器RTA、RTB与RTC都属于BGP邻居关系，RTB与RTC为直连路由，RTA与RTB非直连路由，RTA与RTB它们也可以建立邻居关系，因为BGP邻居关系是建立在TCP连接的基础之上。
BGP的邻居关系
BGP的两种邻居关系分别是？
一、IBGP：Internal BGP，如图，路由器RTB与RTD都属于AS200，他们是属于IBGP，IBGP要求两个设备在同一AS内。
二、EBGP：External BGP，如图，路由器RTE与RTD属于不同AS,那么他们属于EBGP，EBGP是指两设备不在同一AS内。
BGP怎么建立邻居？
BGP不能自动发现邻居，必须手动指定邻居，BGP是基于TCP，TCP基于IP，TCP属于传输层，在网络层肯定有IP头，IP头部内有目标IP与源IP，想建立TCP连接就必须知道源目标IP，那么BGP就需要知道源、目的IP才可以指定对端IP。
OSPF自动发现邻，依靠发送一个HELLO报文，HELLO报文内是目标IP是一个主播的IP地址224.0.0.6。
两种不同邻居关系如何做配置？
EBGP邻居关系配置：
RTE与RTD为EBGP邻居关系
[RTE] bgp 300 #指定bgp 300
[RTE-bgp]peer 20.0.0.1 as-number 200 #peer-邻居的意思，指定邻居为 20.0.0.1 as编号是200.
[RTD]bgp 200 #指定bgp 200
[RTD-bgp]peer 20.0.0.2 as-number 300 #peer-邻居的意思，指定邻居为 20.0.0.2 as编号是300.
通过这两条配置，RTE与RTD就可以建立EBGP的关系。
IBGP邻居关系配置与EBGP邻居配置方法一致。
RTB与RTD属于IBGP关系，它们的邻居配置：
（RTB与RTD非直连路由，在AS内部允许OSPF可让它们建立连接，建立BGP的前提需要保证路由可达）
[RTB]bgp 200
[RTB-bgp]peer 4.4.4.4 as number 200
[RTD]bgp 200
[RTD-bgp]peer 2.2.2.2 as number 200
EBGP多跳和指定更新源
路由器RTE上需要通过loopback地址来建立BGP邻居，
需要配置:peer 4.4.4.4connect-interface loopback 0。
EGBP、IBGP中TTL默认值在应用中的缺陷及解决办法：
BGP作为传输层协议，封装在IP协议中，在IP报文内有一个参数为TTL，而EBGP与IBGP均有一个TTL的默认值，分别是EBGP默认为1，IBGP默认为255。
BGP属于应用层协议，封装在IP报文内，IP报文中带有一个TTL的参数，EGBP与IBGP分别有一个TTL值，EBGP的TTL默认值为1，IBGP的TTL默认值为255。
EBGP默认为1的TTL值，在使用直连路由建立BGP邻居时，对TTL值无关紧要，但再使用"loopback"建立逻辑接口时的直连路由上，会导致TTL跳数不够，而导致报文无法转发。
在EBGP邻居关系下的RTE与RTD中，因为RTD创建了loopback环回接口，RTE发送报文给RTD时，RTE>RTD为一跳，RTD>loopbook0为一跳，EBGP的TTL值为1，小于跳数2，报文被丢弃，无法转发到loopback环回接口
为了解决上述问题，确保报文转发至loopback0，配置一条命令:
[RTE-bgp]peer 4.4.4.4 ebgp-max-hop 2
此命令作用：从路由器发送给loopback0的报文，会将其IP报文头部的TTL值置为2，这便实现了与loopback的通信。
IBGP关系的路由器D与路由器B建立邻居关系使用LOOPBACK
[RTE-bgp] peer 4.4.4.4 connect-interface loopback 0
loopback0接口，省略了一步配置最大跳数。IGBP邻居关系TTL默认为255，为最大值，IEBGP之间配置的区别。
BGP路由发布
- Network
- import
发布BGP路由的途径一：network命令
network发布路由的路由必须是存在的路由。
[RT2] bgp 200 //进入bgp模式
[RT2-bgp] network 18.0.0.1 255.255.255.255 //把路由通过network命令注入RT2-bgp路由表中
[RT2-bgp] network 18.0.0.2 255.255.255.255 //bgp掩码 255.255.255.255与ospf-0.0.0.0相反。
发布BGP路由的途径之二：import命令
bgp优先选择network命令，导入进入的路由。
[RT2] bgp 200 //进入bgp模式
[RT2-bgp] import-route ospf //把ospf路由导入进RT2的bgp路由表
ospf是可变项，也可以是rip、isis。
路由通告原则
BGP路由通告原则一
连接一建立，BGP Speaker将把自己所有BGP路由通告给新对等体，多条路径时，BGP Speaker只选择最优的路由给自己使用，BGP Speaker只把自己使用的最优路由通过给对等体。
[RTA] display bgp routing-table //查看bgp路由表
“*” 指的是valid 也就是“有效”的意思。
”>“ 指的是best "最优"的意思。
BGP路由通告原则（二）
BGP Speaker从EBGP获得的路由会向它所有BGP对等体通告（包括EBGP和IBGP）
俗称：从EBGP过来的路由，发送给所有邻居。
如何保证下一跳可达？
EBGP转到IBGP时，默认不修改下一跳。
[RTB-bgp] peer 1.1.1.1 next-hop-local
BGP路由通告原则（三）
BGP Speaker 从IBGP获得的路由不会通告给它的IBGP邻居。
路由器RTE将192.168.1.0/24这条路由发送给路由器RTA，
根据【路由通告原则二】，RTA会通告给RTB与RTC，那么RTB能否在通告给RTD呢，不能，它是从IBGP收到的路由，不能通告给它的IBGP邻居。
假设B能通告给D，会发生什么问题？
E>A>B>D>C>A 出现环路，为避免环路，这种做法不被允许。
所以D与F学不到192.168.1.0/24的这条路由。
如何让D与F能学习到呢？
解决的办法是：IBGP全互联
IBGP全互联
BGP路由通告原则（四）：
BGP speaker从IBGP获得的路由是否通告给它的EBGP对等体要依IGP和BGP同步的情况来决定。
这句话怎么理解，比如：A将自己10.1.1.1/24的路由信息通告给了B ，B根据原则二，B从EBGP学习的，B可以通告给IBGP，B通告给了E，E从IBGP学习的路由，
IGP与BGP同步：
A通告了10.1.1.1/24，通告给B>E>F，F要去往10.1.1.0网段的报文，要交给E，E>B（走的就是：E>D>C>B）的物理连接。但是D没有到10.1.1.0的目标网段信息，之前传的是BGP的路由信息条目，D根本无法学习到此路由，报文到D之后就无法转发了。 其实，在E上要先做判断，在做通告路由信息给F时，要看IGP（ospf）有没有整个路由信息（去往10.1.1.1IP的信息），如果没有，则不可通告给F，F返回的报文无法转发，有，可通告。
实验34分开始。
BGP路由选择工具
- 访问控制列表（ACL）
- 前缀列表（ip-prefix）
- 自治系统路径信息访问列表（as-path-filter）
- 团体属性列表（community-filter）
- 路由策略（router-policy）