BGP（边界网关协议）基础理论

BGP（边界网关协议，属于传输层协议），可用于同AS（自治系统）之间的内部动态路由协议，成为IBGP，也可用在不同AS之间，称为EBGP

 

一、BGP的特点：

•     BGP是一种EGP（外部网关协议），与OSPF、RIP等IGP（内部网关协议）不同，不能去发现、计算路由，只能控制路由传播和选择最佳路由
•     BGP使用TCP作为传输层协议（端口号179），提高协议可靠性
•     BGP是一种距离矢量协议，采用到目的地址所经过的AS列表来衡量到目的地址距离
•     BGP支持CIDR（无类别域间路由）
•     路由更新时，只发布更新路由，减少了BGP传播所占带宽
•     BGP通过携带AS路径信息彻底解决路由环路问题
•     BGP提供策略路由，能对路由实现灵活的过滤和选择
•     BGP易于扩展，能适应网络新的发展

    
二、BGP的消息类型

•     Open：TCP连接建立后发送的第一个消息，用于BGP对等体之间建立会话
•     Updata：用于对等体之间交换路由信息，一条Updata可以发布具有相同路径属性的多条可达路由，也可以同时撤销多条不可达路由
•     Keepalive：BGP周期性向对等体发送Keepalive消息，保持会话有效性
•     Route-refresh：用来要求对等体重新发送指定地址簇的路由信息
•     Notification：当BGP检测到错误状态，就向对等体发出Notification消息，之后BGP会话会立即中断

    
三、BGP的路由属性
    1.源
        源属性定义信息来源，有三种

•             IGP：优先级最高，表示路由产生于AS内
•             EGP：优先级次之，表示路由通过EGP学到 
•             Incomplete：优先级最低，表示路由来源无法确定。比如其他路由协议引入的路由信息

            
    2.AS路径（AS_PATH）
        AS_PATH属性记录了某条路由从本地到目的地址所要经过的所有AS号，当BGP路由器将一条路由通告到其他AS中，会把本地号添加在AS_PATH列表中。收到的路由的BGP路由根据AS_PATH属性就可以知道达到目的地址所要经过的AS
        AS_PATH属性有以下两种：

•             AS_SEQUENCE：AS号按照一定的顺序排列，离本地AS最近的相邻AS号排在前面，其他AS号按顺序依次排列
•             AS_SET：AS号只是经过的AS的简单罗列，没有顺序要求

        AS_PATH属性的用途：

•             避免环路形成：缺省下，如果BGP路由器接收到路由的AS_PATH属性中已包含了本地AS，则会认为出现环路，拒绝该路由
•             影响路由的选择：其他因素相同下，BGP优先选择路径短的路由
•             对路由过滤：配置AS路径过滤表，可以针对AS_PATH属性中所包含的AS号来对路由进行过滤

    
    3.下一跳（NEXT_HOP）
        BGP的NEXT_HOP属性取值不一定是邻居路由器的IP，NEXT_HOP属性取值分为以下几种：
            BGP发言者对自己产生的路由发送给邻居，把该路由信息的NEXT_HOP属性设为自己对端连接的端口
            BGP发言者把接收的路由发送给EBGP对等体时，将该路由信息NEXT_HOP属性设为与自己对端连接的接口
            BGP发言者把从EBGP邻居得到的路由发送给IBGP邻居，并不会改变路由信息的NEXT_HOP属性。如果配置负载分担，等价路由被发送给IBGP邻居则会修改NEXT_HOP属性
    
    4.MED（多出口区分）
        MED属性仅在两个AS之间交换，收到此属性的AS不会再将其通告给其它AS
        MED属性相当于IGP使用的度量值，它用于判断流量进入AS时最佳路由，当一个BGP路由器通过不同的EBGP对等体得到目的地址相同但下一条不同的路由时，其它条件相同的情况下，将优先选择MED值最小的作为最佳路由
    
    5.本地优先（LOCAL_PREF）
        LOCAL_PREF仅在IBGP对等体之间交换，不通告给其他AS，它表明BGP路由器的优先级.
        LOCAL_PREF属性用于判断流量离开AS时的最佳路由，当BGP路由器通过不同的IBGP对等体得到目的的地址相同但下一跳不同的多条路由时，将优先选择LOCAL_PREF属性较高的路由
   
    6.团体（COMMUNITY）
        BGP将相同特征路由归一起称一个团体，在路由中携带团体属性标识路由所属团体。团体没有物理边界，不同AS能属于一个团体
        公认团体属性：

•         INTERNET：缺省下，所有的路由都属于INTERNET团体，有此属性的路由可以被通告给所有的BGP对等体
•         NO_EXPORT：有此属性的路由收到后，不能被发布到本地AS之外，如果使用联盟，则不能被发布到联盟外，可以发布给联盟中其他AS
•         NO_ADVERTISE:有此属性的路由被接收后，不能被通告给任何其他的BGP对等体
•         NO_EXPORT_SUBCONFED:此属性的路由被接收后，不能被发布到本地AS之外，不能被发布到联盟中的其他子AS

    
    7.扩展团体属性
        扩展团体属性与团体属性的不同点：

•             扩展团体属性为八字节，提供更多的属性值
•             扩展团体属性可划分类型

        设备支持拓展团体属性有VPN Target属性和SoO属性。
        SoO属性有三种格式：

•             16位自治系统号：32位用户自定义数
•             32位IP地址：16位用户自定义数
•             32位自治系统号：16位用户自定义数字，其自定义系统号最小值为65536

    
    
四、BGP的选路规则：

•     丢弃下一跳不可达的路由
•     优先首选值最大的路由
•     优先选择本地优先级最高路由
•     优先选择network命令产生的路由，import-route命令引入的路由、聚合路由
•     优先选择AS路径最短路由
•     依次选择ORIGIN类型IGP、EGP、Incomplete的路由
•     优先选择MED值最低的路由
•     优先选择EBGP、联盟EBGP、联盟IBGP、IBGP学来的路由
•     优先选择下一跳Cost值最低的路由
•     优先选择CLUSTER_LIST长度最短的路由
•     优先选择ORIGINATOR_ID最小的路由
•     优先选择Router ID最小的路由器发布的路由
•     优先选择IP地址最小的对等体发布的路由

五、BGP发布路由策略

•     存在多条有效路由时，BGP发言者只发最优的给对等体
•     BGP发言者只会把自己使用的路由发布给对等体
•     BGP发言者会将从EBGP获得的路由发布给所有BGP对等体
•     BGP发言者会将从IBGP获得的路由发布给他的EBGP对等体
•     会话建立，BGP发言者把满足条件的所有BGP路由发布给新对等体。此后BGP发言者只在路由发生变化，就会向对等体发布更新的路由

六、BGP负载分担
    BGP负载分担分为两种

•         基于迭代路由实现负载分担
•         通过改变BGP选路规则实现负载分担