BGP路由协议

BGP路由协议

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边界网关协议BGP（Border Gateway Protocol）是一种实现自治系统AS（Autonomous System）之间的路由可达，并选择优选路由的距离矢量路由协议。

AS（Autonomous System，自治系统）是指由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。

AS的内部使用IGP来计算和发现路由，同一个AS内部的路由器之间是相互信任的，因此IGP的路由计算和信息泛洪完全处于开放状态，人工干预很少。

不同AS之间的连接需求推动了外部网关协议的发展，BGP作为一种外部网关协议，用于在AS之间进行路由控制和优选。

IGP 是运行在AS 内部的路由协议，主要有RIP、OSPF 及IS-IS，IGP 着重于发现和计算路由。

EGP 是运行于AS 之间的路由协议，现通常都是指BGP，BGP 是实现路由控制和选择最好的路由协议。

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BGP 特点

BGP是外部路由协议，用来在AS之间传递路由信息

是一种增强的距离矢量路由协议

可靠的路由更新机制（路由的获取，优选和通告）（传输协议：TCP，端口号179；无需周期性更新；路由更新只发送增量路由；周期性发送keepAlive报文检测TCP的连通性）

丰富的Metric度量方法

从设计上避免了环路的发生，提供路由环路避免机制，并能够高效传递路由，维护大量的路由信息；

在不完全信任的AS之间提供丰富的路由控制能力。

为路由附带属性信息

支持CIDR（无类别域间选路）

丰富的路由过滤和路由策略，能够灵活的进行路由选路

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BGP邻居类型

运行在不同AS之间的BGP路由器建立的邻居关系为EBGP（External BGP）邻居关系。

运行在相同AS内的BGP路由器建立的邻居关系为IBGP（Internal BGP）邻居关系。

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BGP报文种类

BGP报文有五种类型：
（其中Keepalive报文为周期性发送，其余报文为触发式发送）

Open：负责和对等体建立邻居关系。

KeepAlive：该消息在对等体之间周期性地发送，用于保持BGP连接。

Update：该消息被用来在BGP对等体之间传递路由信息。

Notification：当BGP Speaker检测到错误的时候，就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；用于在改变路由策略后请求对等体重新发送路由信息。只有支持路由刷新（Route-refresh）能力的BGP设备会发送和响应此报文。

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路由注入

第一种方法是通过Network 命令：路由器将通过Network 将IP 路由表里的路由信息注入到BGP 的路由表中，并通过BGP 传递给其他对等体。通过Network 命令注入到BGP 路由表里的路由信息必须存在于IP 路由表中。

第二种方法是通过Import 命令把其他协议的路由信息注入到BGP 路由表中，通过Import 注入的路由信息通过组合策略共同使用。

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BGP通告原则

 BGP通告原则之一 : 仅将自己最优且有效（valid，即路由条目前有*标识）（best，即路由条目前有>标识）的路由发布给邻居。

BGP通告原则之二 : 通过EBGP获得的最优路由发布给除路由获取端以外的所有BGP邻居（包括EBGP邻居和IBGP邻居）

BGP通告原则之三 : 通过IBGP获得的最优路由不会发布给其他的IBGP邻居（水平分割）

BGP通告原则之四 : BGP与IGP同步（从IBGP邻居学来的路由是否发布给BGP邻居，取决于该路由是否也能通过IGP得知，即BGP和IGP同步）

本地始发的路由都是最优且有效路由（通过network和import注入的路由等），都是会被通告给邻居路由器的，包括IBGP邻居与EBGP邻居。

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BGP的路径属性

BGP路径属性是一组描述BGP前缀特性的参数
BGP路径属性可以被分为四大类：
公认必遵 (Well-known mandatory)
公认任意 (Well-known discretionary)
可选过渡 (Optional transitive)
可选非过渡 (Optional non-transitive)

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常见BGP路由属性

Origin：起点属性。定义路由信息的来源，标记一条路由是怎样成为BGP路由的。

As_PATH：AS路径属性。是路由经过的AS的序列，即列出此路由在传递过程中经过了哪些AS。它可以防止路由循环，并用于路由的过滤和选择。

Next hop：下一跳属性。包含到达更新消息所列网络的下一跳边界路由器的IP地址。

MED属性：当某个AS有多个入口时，可以用MED属性来帮助其外部的AS选择一个较好的入口路径。一条路由的MED值越小，其优先级越高。

Local-Preference：本地优先级属性。用于在AS内优选到达某一目的地的路由。反映了BGP Speaker对每条BGP路由的偏好程度。属性值越大越优。

Community：团体属性。团体属性标识了一组具有相同特征的路由信息，与它所在的IP子网或自治系统无关。

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BGP路由选路原则

BGP路由器将路由通告给邻居后，每个BGP邻居都会进行路由优选，路由选择有三种情况：

1. 该路由是到达目的地的唯一路由，直接优选。
2. 对到达同一目的地的多条路由，优选优先级最高的。
3. 对到达同一目的地且具有相同优先级的多条路由，必须用更细的原则去选择一条最优的。

一般来说，BGP计算路由优先级的规则如下：

1. 丢弃下一跳不可达的路由。
2. 优选Preference_Value值最高的路由（私有属性，仅本地有效）。
3. 优选本地优先级（Local_Preference）最高的路由。
4. 优选手动聚合>自动聚合>network>import>从对等体学到的。
5. 优选AS_Path短的路由。
6. 起源类型IGP>EGP>Incomplete。
7. 对于来自同一AS的路由，优选MED值小的。
8. 优选从EBGP学来的路由（EBGP>IBGP）。
9. 优选AS内部IGP的Metric最小的路由。
10. 优选Cluster_List最短的路由。
11. 优选Orginator_ID最小的路由。
12. 优选Router_ID最小的路由器发布的路由。
13. 优选具有较小IP地址的邻居学来的路由。

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故障案列分析

当BGP的邻居关系无法建立时，可以从以下几点进行检查
（1）TCP 179 端口被禁用（ACL过滤了）
（2）没有IP 连通性。
（3）OPEN 消息参数不正常。
（4）EBGP/IBGP 配置有误。
（5）物理层以及其他故障。

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相关问题

1. BGP路径属性的作用？BGP发展到现在为止总共有多少种属性？
   BGP是一个路由选择策略工具，区别于IGP，BGP目的是传递路由而不是发现路由。而BGP的路径属性就是一组描述BGP前缀特性的参数，让BGP可以很好的控制路由信息的传递。而BGP4发展到现在为止，总共有16种路径属性。

2. AS_PATH属性是怎样防止路由环路？
   AS_PATH属性列表以相反的顺序列出了一条前缀先后经过的AS，每经过的一个AS，该AS号会被放入AS_PATH列表的最前面(开始处)。如果在路由更新消息中发现自己所在的AS号已经被包含在AS_PATH属性中，则表明该路由之前曾经通过该AS或者是源自于该AS，为避免路由环路，将此路由信息丢弃。

3. MED与LOCAL_PREF属性的区别是什么？
   MED主要作用在EBGP对等体上，而LOCAL_PREF则主要作用在IBGP对等体上。换过另外一种说法就是，MED通常通过EBGP对等体向外发送，从而实现对对端AS入流量的控制；而LOCAP_PREF通常向IBGP对等体发送，从而实现对本地AS出流量的控制。

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