什么是BGP

自治系统AS

自治系统AS概念

自治系统( Autonomous System，AS )就是同一个技术管理机构内管理的统一选路策略的路由器集合。
AS是通过AS号进行区分的, AS号取值范围1 - 65535 ,其中64512 - 65535是私有AS号。剩下的就都是公网地址，不过需要记住，AS公网地址和IP公网地址是一样是唯一的。IANA负责AS号的分发。
中国运行商使用的AS号是：
中国电信163 AS号: 4134。
中国电信CN2 AS号: 4809。
中国网通AS号: 9929。
AS也可以通过字节划分，分为2个字节和4个字节的AS号，其中能够支持4个字节的AS设备也可以支持2个字节的AS号的设备进行兼容，且4个字节的AS号的数量是很多的。说是可以连世界上的每个沙子都可以进行标记。

BGP

BGP概述

按照算法分为距离矢量路由协议和链路状态路由协议
而这次的BGP就是一种高级的距离矢量路由协议。是一种外部网关路由协议。
是实现两个不同的AS的边界区域路由器ASBR之间的路由可以到达的最佳路由的矢量性协议
BGP协议从出现到现在，发布过多个版本，BGP-1 ( RFC1105)、BGP-2 ( RFC1163 )、BGP-3 ( RFC1267 )和BGP-4(RFC1771)， 2006年之后单播IPv4网络使用的版本是BGP-4 (RFC4271 ) , 其他网络使用的版本是MP-BGP ( RFC4760 )。
现今世界当中使用最为广泛的还是BGP4这个版本。

BGP的特点:

1.BGP能够承载大批量的路由信息,能够支撑大规模网络。
2.BGP提供了丰富的路由策略,能够灵活的进行路由选路,并能指导邻居按策略发布路由。
3.BGP使用TCP作为其传输层协议(端口号为179) ,为BGP协议提高了协议的可靠性。并支持BGP与BFD联动、BGP Tracking、 BGP
4.BGP的对等体之间必须同一个AS中，并且要在逻辑上面是处于连通的状态，还进行了TCP的连接。目的端口号必须要为179，本地端口号可以任意选择。
5.BGP对等体相对于IGP对等体是不同的，BGP对等体(Peer) 是AS path（路径）上相通就行，并不一定是直连的邻居。而不是像IGP这种概念的必须是直连的邻居关系，
6、BGP本身只负责进行路由的控制，数据转发依然是靠底层的静态或IGP路由。
7、BGP支持无类别（子网划分）域间路由CIDR。
8、路由更新时，BGP只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽，适用于在Internet上传播大量的路由信息。
9、BGP是一种增强的距离矢量路由协议，从设计上避免了环路的发生。
10、AS之间: BGP通过携带AS Path信息标记途经的AS，带有本地AS号的路由将被丢弃，从而避免了域间产生环路。
11、AS内部:BGP在AS内学到的路由不会再通告给AS内的BGP邻居，避免了AS内产生环路。
12、BGP提供了丰富的路由策略，能够对路由实现灵活的过滤和选择。
13、BGP提供了防止路由振荡的机制(路由衰减)，有效提高了Internet网络的稳定性。
14、 BGP易于扩展，能够适应网络新的发展(ipv4单/组播、 vpv4单/组播)。 主要是通过TLV进行扩展。
其中要进行着重记忆的是4、5、6、8、10、11这六点。

BGP分类:

BGP按照运行方式分为两类
1.EBGP. (External/Exterior BGP)：运行于不同As区域ASBR路由间的BGP称为EBGP。防止AS间产生环路，当BGP 设备接收EBGP对等体发送的路由时，会将带有自己AS号的路由所接收的信息进行丢弃。
2.IBGP (Internal/Interior BGP):运行于同一AS内部路由间的BGP称为IBGP。防止AS内产生环路，BGP 设备不将从IBGP对等体学到的路由通告给其他IBGP对等体，并与所有IBGP对等体建立全连接。为了解决IBGP对等体的连接数量太多的问题，BGP设计了路由反射器和BGP联盟。

BGP的路由器号(Router-ID) :

BGP的Router-ID是一个用于标识BGP设备的32位2进制的值，一般是IPv4地址的形式，在BGP会话建立时发送的open报文中携带。对等体之间建立BGP会话时，每个BGP设备都必须有唯一的RouterID，否则对等体之间将不够建立BGP连接。
BGP的Router-ID在BGP网络中必须是唯一的。
BGP的Router-ID的获取方式分为手动获取和自动获取两种。
1.手动获取：自己手动的配置一个router-IP。
2.自动选取。在没有Router-ID时，BGP会先选择设备上的回环网Loopback接口的IPv4地址作为BGP的Router-ID。
如果设备上没有进行回环网卡Loopback接口的设置，系统将在接口中选择最大的IPv4地址作为BGP的Router-ID。
只要选出了Router-ID, 除非发生接口地址删除等事件，否则即使配置了更大的地址，也不会对Router-ID进行更改。

BGP的工作原理

BGP对等体的建立、更新和删除等交互过程主要有5种报文、6种状态机和9个原则。

BGP的5个报文

BGP对等体间通过以下5种报文进行交互，其中Keepalive报 文为周期性发送，其余报文为触发式发送:
1.Open报文:用于协商BGP对等体的各项参数，主要包括BGP版本(V4) 、AS号等信息，建立BGP对等体连接。
Open是TCP连接建立后发送的第一一个报文
2.Update报文:用于在对等体之间交换路由信息。
连接建立后，有路由需要发送或者路由变化时，发送Update通告对端可达或者撤销路由信息及路径属性。
3.Notification报文:用于中断BGP连接。
当BGP在运行中发现错误时，发送Notification报 文通告BGP对端，随后与之相关的邻居关系将被关闭。
4.Keepalive报文:用于保持BGP连接。( 保活)
定时发送Keepalive报文以保持BGP对等体关系的有效性。
响应收到的正确的0pen报文
5.Route-refresh报文:用于在改变路由策略后软复位BGP路由表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。

BGP的六个状态机

BGP对等体的交互过程中存在6种状态机:空闲(Idle) 、连接(Connect)、活跃(Active) 、Open报文已发送(OpenSent) 、Open报文已确认(OpenConfirm) 和连接已建立(Established) 。在BGP对 等体建立的过程中，通常可见的3个状态是: Idle、 Active和Established。
1、Idle状态是BGP初始状态。在Idle状态下，BGP拒绝邻居发送的连接请求。只有在收到本设备的Start事件后，BGP才开始尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，并转至Connect状态。
2、在Connect状态下，BGP 启动连接重传定时器(Connect Retry) ，等待TCP完成连接。
●如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送0pen报文，并转至OpenSent状态。
●如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态，反复尝试连接。
●如果连接重传定时器超时，BGP仍没 有收到BGP对等体的响应，那么BGP继续尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，停留在Connect状
3、在Active状态下，BGP总是在试图建立TCP连接。
●如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，关闭连接重传定时器，并转至openSent状态。
●如果TCP连接失败，那么BGP停留在Act ive状态。
●如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP转至Connect状态。
4、在OpenSent状态下，BGP等待对等体的Open报文，并对收到的Open报文中的AS号、版本号、认证码等进行检查。
●如果收到的0pen报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，并转至openConfi rm状态。
●如果发现收到的0pen报文有错误，那么BGP发送Notification报文给对等体，并转至Idle状态。
5、在openConfirm状态下，BGP等待Keepal ive或Notification报文。如果收到Keepalive报文，则转至Establ ished状态， 如果收到Notification报文，则转至Idle状态。
6、在Established状态下，BGP可以和对等体交换Update、 Keepalive、 Route-refresh报文和Notification报文。
如果收到正确的Update或Keepalive报文，那么BGP就认为对端处于正常运行状态，将保持BGP连接。
如果收到错误的Update或Keepalive报文， 那么BGP发送Notification报文通知对端，并转至Idle状态。
如果收到Notification报文， 那么BGP转至Idle状态。
如果收到TCP拆链通知，那么BGP断开连接，转至Idle状态。.
Route-refresh报文不会改变BGP状态。

BGP对等体之间的9个交互原则:

BGP设备将最优路由加入BGP路由表，形成BGP路由。BGP设备与对等体建立邻居关系后，采取以下交互原则:
1.从IBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备只发布给它的EBGP对等体
2.从EBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备发布给它所有EBGP和IBGP对等体
3.当存在多条到达同一目的地址的有效路由时，BGP设备只将最优路由发布给对等体
4.路由更新时，BGP设备只发送更新的BGP路由
5.所有对等体发送的路由，BGP设备都会接收
6.所有EBGP对等体在传递过程中下一跳改变
7.所有IBGP对等体在传递过程中下一-跳不变
8.默认EBGP传递时TTL值为1
9.默认IBGP传递时TTL值为255
######建立对等体注意点###
●直连建立对等体需要注意的点
建立IBGP对等体时要让下一-跳可达，处于边界的IBGP对等体需要将下一-跳指向自己，这样才能建立IBGP对等体
●用环回口建立邻居需要注意的点
需要修改更新源，默认更新源是物理口，需要修改成环回口。建立IBGP对等体时要保障下一跳可达，处于边界的IBGP对等体需要将下一跳指向自己， 这样才能建立IBGP对 等体
建立EBGP对等体时因为EBGP只能传一 跳，因而，在建立EBGP对等体时， 需要修改EBGP多跳的跳数为2以上(自己环回到对端环回是两跳，默认- -跳)
●关于为什么要用环回口建邻居
原因是环回口稳定，只要路由器启动着，环回口就不DoWN，而物理链路可能会受线路或者接口等因素的影响导致对等体关系有问题，因而一般BGP建立对等体都是环回口来建

BGP 实操

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