BGP----边界网关路由协议

BGP:边界网关路由协议

BGP协议为不同AS间共享路由，工作时隔离两个AS的内部网络，形成一个独立的交互空间；且同时可以实施强大的策略来干涉选路；
IGP追求：收敛速度快 选择路径佳（无环） 占用资源少 hop-by-hop
EGP追求：可控性 可靠性 AS-BY-AS

一、设计特性

1、可靠性—大量的路由共享，取消周期更新，基于 TCP 179端口工作
TCP 仅基于单播通信 BGP协议需要单播建立邻居关系（手工指定邻居的ip地址）
BGP可以非直连建邻（peer），BGP承载于IGP之上；

可靠性—BGP协议虽然像距离矢量协议一样仅传递路由条目，但更新量依然很大；
为了避免对设备资源的占用选择了增量更新—仅触发、无周期
故需要保障所有的路由传递到位—可靠 因此BGP协议基于TCP工作
TCP的三次握手条件使得TCP只能基于单播工作,同时BGP需要非直连建邻;
BGP基于IGP之上，先IGP使BGP设备间IP可达，然后BGP才能基于TCP建立非直连邻居关系；

2、可控性 — 建邻、路由宣告、选路控制（干涉选路）----及其容易进行

可控性—BGP协议不是路由的产生者，仅为搬运者，且AS间正常应该存在大量的链路来保障稳定性；故BGP协议传递的路由条目很难默认最佳选路；–需要管理员对路由进行大量的策略来干涉选路；

3、AS-BY-AS ----以一个AS为一跳
AS-BY-AS—以一个AS为一跳，将一个AS看成一个整体；

二、类别

工作在AS与AS之间的EGP类别协议；
AS—自治系统 标准AS号长度为16位—0-65535
其中1-64511 公有 64512 -65535 私有
扩展AS号长度 32位 约42亿
http://www.cidr-report.org/as2.0/

三、BGP特点

• 无类别路径矢量 -----距离矢量的升级版—AS–BY–AS
• 使用单播更新来发送所有信息；基于TCP 179端口工作
• 增量更新–仅触发无周期
• 具有丰富的属性来取代IGP中度量进行选路----多个参数控制协议
• 可以在进项和出项对流量实施强大的策略–可控性
• 默认不被用于负载均衡-----通过各种选路规则仅仅产生一条最佳路径
• BGP支持认证和聚合（汇总）

四、BGP数据包

基于TCP的179端口工作；故BGP协议中所有的数据包均需要在tcp会话建立后，基于TCP的会话来进行传输及可靠性的保障；
首先通过TCP的三次握手来寻找到邻居；

Open ---- 仅负责邻居关系的建立，正常进收发一次即可；携带route-id，hold time 默认3min
Keeplive ----保活 周期1min查询邻居关系是否存在；实际保活TCP会话；
Update ----携带路由条目 目标网络号+各种属性
Notification ---- 出现错误数据时收发；

五、BGP的工作过程

管理员定义邻居的ip地址，前提要求对邻居ip可达； ----IGP可达
启动BGP协议后，先目标端口为179进行TCP的三次握手来建立TCP的会话；
会话建立后，收发open报文来建立邻居关系，生成邻居表；
邻居关系建立后，邻居间使用update 共享路由条目，在收发了路由信息后，本地生成BGP表；
Bgp表中装载本地发出及接收到的所有路由条目；
之后路由器将BGP表中的最优路径（不一定是最佳选路，仅为BGP参数最佳）加载于路由表中;
收敛完成!仅keeplive周期保活即可；

结构突变：
1、 新增网段 – BGP更新源设备将使用update来告知本地所有的邻居
2、 断开网段 – BGP更新源设备将使用update来告知本地所有的邻居
3、 无法沟通 – 3min hold time到时时断开邻居关系和TCP会话，之后删除从该邻居处学习到的所有信息；

六、专业名词：

EBGP 外部的BGP邻居关系，两台处于不同AS的BGP路由器间建立的邻居关系
IBGP 内部的BGP邻居关系，两台处于同一个AS内的BGP路由器间的建立的邻居关系

七、BGP的路由黑洞；

由于bgp协议可以非直连建立邻居关系，故若两台BGP邻居间存在未运行BGP协议的路由时；可能出现路由条目可以在控制层面正常单播传递，但数据层面流量经过未运行BGP协议的设备时，无法通行；
控制层面可达，数据层面不可达；
解决方法：
1、 物理或逻辑链路全连
2、 全连的BGP邻居关系，所有设备运行bgp；
3、 将BGP路由条目重发布到IGP协议中（LAB）
4、 最佳方案—MPLS 多协议标签交换

八、BGP的防环机制；–水平分割

1、EBGP水平分割—防止EBGP环路
利用BGP条目中的as-path 属性，该属性将记录所有经过的AS编号；接收到的路由条目中若as-path中存在本地的AS号，将拒绝接收；

2、IBGP水平分割—防止IBGP环路
基于AS-BY-AS特性，BGP的路由条目默认在一个AS内部传递时，其属性不变化；
IBGP水平分割— 从一个IBGP邻居处学习到的路由条目不得传递给本地其他IBGP邻居；
因为BGP协议具有非直连建立邻居的能力，故在一个AS内部只要设备运行BGP协议，那么其必然存在EBGP邻居关系（一定连接了其他的AS）；IBGP水平分割规则将导致在一个AS内部所有运行了BGP协议的路由器间，均需要建立IBGP邻居关系，才能正常传递路由条目—建立邻居关系的配置成指数增长；
可以使用联邦和路由反射器来解决该问题；