BGP（边界网关路由协议）1

BGP:边界网关路由协议
无类别路径矢量EGP协议；
工作于AS之间；
AS—自治系统 标准AS编号 16位二进制 0-65535
扩展AS编号 32位二进制
路径矢量（一个AS为一跳）
距离矢量（一个路由器为一跳）

BGP协议本身不产生路由，而是转发本地路由表中来自其他协议生成的路由条目；
AS之间正常存在大量的BGP邻居关系，且BGP协议不会计算最佳路径；因此在BGP协议中管理员需要进行策略来干涉选路;

IGP协议追求：1、无环（选路佳） 2、收敛快 3、占用资源少
EGP协议的追求：1、可控性强（管理员可以方便进行策略干涉选路）
2、可靠性（BGP协议设备间需要交互大量的路由条目，但又不能选择周期更新来占用链路资源，故只能进行触发更新；且BGP协议工作环境中为节约成本，必然出现非直连需要建立邻居关系—单播邻居）— 基于TCP工作 -三次握手四次断开 4种可靠传输机制 – TCP只能基于单播工作，单播—需要IP可达—依赖IGP BGP承载于IGP之上
3、AS-BY-AS 以一个AS为一跳（BGP将一个AS看作一个整体），BGP协议不支持负载均衡

运行BGP协议之间的设备传递路由信息，原因在于若传递拓扑信息，会导致路由器负载过高，并且会让
对端AS看到本端的拓扑信息，引发安全问题。
BGP需要传递所有的通过BGP学习到的路由信息，并且运行了BGP协议的路由器，所维护的路由表是包
含了整个互联网的所有路由信息的。

BGP的对等体关系
BGP因为传输层使用的是TCP协议，所以只要在TCP协议可以正常建立会话的基础上就可以完成BGP的
建邻工作。
BGP支持非直连建邻（网络可达）-----BGP的非直连建邻是建立在IGP（静态）之上的。
BGP存在两种对等体关系类型：EBGP，IBGP

BGP的特点
1.无类别路径矢量协议（AS-BY-AS）
2.使用单播更新来发送信息，基于TCP179端口号工作
3.增量更新机制，仅触发更新，无周期更新
4.具有丰富的路径属性来取代IGP中的度量值进行选路，可以由多个属性共同控制协议
5.可以在流量的进出口实行路由策略（可控性）
6.默认不被用于负载均衡，会通过各种选路规则仅仅产生一条最佳路径
7.BGP支持认证和聚合

BGP的数据包

BGP报文头部

Hold Time，保活时间
BGP Identifier，BGP的标识符（RID）,与OSPF中的RID用法相同，全网唯一，获取方式（手工配置>最大环回接口>最大物理接口）

BGP的状态机
BGP的角色
Speaker
发送BGP报文的设备被称为BGP Speaker（发言者）
它接收或产生新的报文信息，并发布给其他BGP Speaker。Speaker角色是针对具体报文发送
过程而言的，网络中每台BGP路由器均可称为自己发送BGP报文的Speaker。
Peer
相互交换报文的Speaker之间互相称为peer（对等体）

BGP的工作过程
1、配置完成后，邻居间单播TCP三次握手，目标端口179，建立TCP的会话；之后所有的BGP协议数据包基于该会话进行传输；
会话建立后，邻居间正常收发一次open报文建立BGP的邻居关系，生成邻居表；
BGP协议的open报文中将携带本地的RID—生成方式和OSPF一致；仅需要本地及本地所有邻居唯一即可；
邻居关系建立后，默认每1min，使用keeplive周期保活邻居关系（周期保活TCP会话）

2、邻居关系建立后，管理员选择性将本地路由表中通过任意来源获取的路由条目，向BGP协议中进行宣告；使用updata数据包进行邻居间路由共享；之后生成BGP表（装载本地发出及接收到的所有路由条目）默认将最优路径加载于路由表中（最优-仅仅基于BGP的选路规则，不一定为最佳路径；BGP默认不支持负载均衡）

3、收敛完成，仅keeplive周期保活即可，默认保活时间为180S，周期发送时间默认为保活时间的1/3，即60S

4、若出现错误信息，邻居间将使用Notification报文进行报错操作

5、结构突变
1）新增 — 本地使用updata向本地所有邻居告知，前提该路由不被已经发出的聚合路由包含
2）断开 — 本地使用updata向本地所有邻居告知，前提该路由不被已经发出的聚合路由包含
只有到聚合条目中包含的所有明细路由均在本地失效，才告知邻居删除聚合条目
3）无法沟通 — hold time为3min，连续3次未收到邻居的keeplive；断开邻居关系、TCP会话，删除从该邻居处学习到的所有路由；

BGP的路由黑洞

BGP的基本配置

使用直连接口IP地址建立EBGP对等体关系
1、启动BGP协议
[r1]bgp 100 -----启动BGP进程，且标准本设备所在的AS号
2、设置Rid
[r1-bgp]router-id 1.1.1.1
3、配置BGP对等体，并指定对等体所在的AS号
[r1-bgp]peer 12.0.0.2 as-number 200
[r1]display bgp peer ----查看BGP的邻居表

IBGP对等体的建立
由于直连接口建立对等体时，若链路终端，则会中断BGP会话。故在实际工程中，一个AS内部正常具
有较为复杂的网络拓扑结构，设备到设备之间存在大量的备份和负载均衡路径，因此建立IBGP邻居关系
时，建议使用双方的环回接口来作为源/目IP地址。
[r2]bgp 200
[r2-bgp]peer 3.3.3.3 as-number 200
[r3]bgp 200
[r3-bgp]router-id 3.3.3.3
[r3-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 200
手工建立邻居关系时，所指定的建邻的IP地址必须和收到的数据包中的源IP地址相同才能正常建立邻
居关系。否则，邻居关系建立失败。
[r2-bgp]peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack 0 -----将R2发送的数据包的源IP地址修改为
loopback 0接口的IP地址
抓包后会发现一个问题，就是BGP此时仅建立了一次TCP连接，就完成了BGP会话的建立。这也就意
味着，BGP会话的建立仅仅是依靠TCP会话，而并没有对这个TCP会话建立的方式有要求，该TCP会话是
由谁发起的，谁是客户端，谁是服务端并不影响BGP对等体的建立。-------在BGP协议中，TCP会话建立
两次完全是多余的，而建立两次的原因也是因为双方路由器均会指定对等体（均将自己看做是客户
端），从而发起建立连接请求。

而在当下场景中，R3作为TCP会话的服务端，已经认知到了自己本地已经有接口3.3.3.3，与自己本地
配置的对等体建立了连接，所以本地也不会在发送所谓的TCP连接建立请求。
一般情况下，双方均要修改本地数据包的源IP地址。
使用环回接口IP地址建立EBGP对等体关系
若EBGP对等体之间存在多条直连链路时，才可使用环回接口建立对等体关系。
1、实现路由可达
ip route-static 5.5.5.5 255.255.255.255 45.0.0.5
ip route-static 4.4.4.4 255.255.255.255 45.0.0.4
2、对等体配置
[r4]bgp 200
[r4-bgp]peer 5.5.5.5 as-number 300
[r4-bgp]peer 5.5.5.5 connect-interface LoopBack 0
[r5]bgp 300
[r5-bgp]router-id 5.5.5.5
[r5-bgp]peer 4.4.4.4 as-number 200
[r5-bgp]peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0
因为EBGP之间的数据包的TTL值为1，故此时虽然可以建立TCP连接和BGP会话，但是路由器会认为该
连接和会话存在异常，在BGP对等体建立完成后，发送notification报文断开连接，从而会产生一个现象-
—状态机震荡。
解决方法：修改TTL值
[r4-bgp]peer 5.5.5.5 ebgp-max-hop 2
如果未标明参数值，则代表将TTL值修改为最大值255
[r5-bgp]peer 4.4.4.4 ebgp-max-hop 2
两边均要修改，不然无法建立对等体关系，还存在状态机震荡。

BGP的路由发布
通过network命令发布路由
路由发布----对于BGP而言，只要是路由表中存在的路由信息，都可以通过network命令发布。
[r1-bgp]network 1.1.1.1 32 目标网络号 路由表中的掩码信息
注意：BGP使用network命令宣告时，该路由信息必须与全局路由表中存在的路由项一致。
[r1-bgp]display bgp routing-table —查看BGP表
network-----目标网络号及掩码
nexthop-----下一跳，谁发送的路由信息，则下一跳就写谁；如果是本地发布的路由，则下一跳写0.0.0.0
状态码----
*
代表可用
所有设备收到路由条目后，首先会根据下一跳属性中的参数来查询本地路由表，查看该地址的
可达性。如果本地路由表中可达，则代表该路由信息可用；若本地不可达，则代表该路由信息
不可用。
如果该路由条目不可用，则将不会参与到路由信息的优选过程。

“>”
代表优选
当收到多条到达相同网段的路由信息时，并且都可用，则将依据属性在其中选择最优的路由信
息进行加表及传递。
i
代表该路由信息是通过IBGP对等体学习到的
对于R3而言，R2传递来的路由信息是不可用且不优的，原因在于下一跳属性未修改，无法递归。
解决思路：
[r2-bgp]peer 3.3.3.3 next-hop-local
将路由传递给自己的3.3.3.3邻居时，将路由中的下一跳属性该为本地

使用import命令引入路由
[r2-bgp]import-route ospf 1
ONG----起源码属性----标识一条路由信息的起源类型
i----代表这条路由信息起源于AS内部使用network命令通告出来
不限于IGP、静态、直连
e-----代表这条路有信息起源于EGP协议----现在几乎看不到该标识
?-----除了以上两种方式，其他方式获取的路由信息都是该标识