笔记。。。。

BGP--边界网关协议

属于EGP--外部网关协议的一种

IEP--内部网关协议--使用在AS网络内部

AS--自治系统--由单一机构或组织管理的一系列ip网络及其设备的集合

划分AS网络--就是为让全球的网络不成为一个整体，避免负载太大，无法快速运行

自治划分原因--

1.网络范围太大，协议跑不过来，需要进行换分

2.自治管理

为了方便区分和标定不同的AS，我们给每个自制系统设计了一个编号--AS号--16位二进制构成--

0--65535（0和65535为保留值，不使用）所以AS号真正取值范围1-65534

从64512-65534的AS号称为私有AS号

IANA组织来分配AS号（1-64511），IP地址，ipV6地址

因为传统的AS号存在不够用的问题，所以目前也存在拓展版的AS号--32位构成--目前绝大多数设备已经支持拓展版的AS号

EGP（大型外部网关协议）中之前还存在一种EGP（外部网关协议）-但是由于其功能有限，后来在其基础上进行优化和改进，产生了现有的优化后产生BGP协议---目前AS之间使用最广泛地协议就是BGP协议

在目前的IPV4的环境下，目前最广泛地BGP版本是BGPV4，但是市场上已经存在BGPV4+

也叫作MP-BGP---支持多种地址的BGP协议--最简单的描述就是可以支持IPV6了（支持多种地址族的应用）

VPNV4

VPNV6

还有很多的协议存在

BGP--实现边界路由器之间的自治系统之间的传递

两个AS之间的路由器（边界设备）--双向重发布之后就变成了ASBR设备，两个AS之间就能互通信息了

但是这里不用重发布技术而使用BGP

在没有BGP协议的时候，使用重发布技术，也可以实现AS之间的路由信息的贡献，但是，之所以不采用这种方案，原因：

1.多点重发布会造成选路不佳的情况出现--原因：多点重发布--有种子度量值的问题-不同协议对种子度量值的判断不同

2.中间的ASBR设备的归属问题就出现了--一旦出现问题，就会导致能够看到网络搭建的方法--比较致命

在两个AS自制系统之间使用BGP协议，传递信息时传递路由条目信息--和RIP传递形式类似

由于信息量非常大，所以只能选择路由条目信息，不能选择拓扑信息--1.是占用空间太大2.传递拓扑信息可能会被别人发现自己的AS网络内部拓扑搭建/连接情况

BGP--无类别的路径矢量性协议

距离矢量---在距离矢量型协议中，距离是开销的体现，将跳数作为开销值的评判标准---将一个路由器看做一个单位计算距离

距离矢量是算法的概念，因为IGP协议本身需要ton过算法来计算出未知网段的路由信息

路径矢量--将一个AS看作一个整体

路劲矢量不牵扯算法，因为BGP仅仅是将IGP的计算出来的路由信息发送到其他AS之中，相当于仅仅将现成的路由进行传递而不需要计算

IGP--选路佳，收敛快，占用资源少

BGP关注点

1. 可控性--AS之间需要传递大量的路由信息，所谓可控，就是可以更方便的干涉选路，更容易做路由策略

为了保证可控性，BGP舍弃了开销值，但是BGP给每条路由信息附加了很多路径属性，之后可以通过这些属性来进行选路-因为多重属性的存在，将导致我们的选路将变得更加灵活和方便，使得BGP协议具有强大的可操作性

IGP的更新是触发更新+周期更新

BGP是触发更新但是却没有周期更新---BGP的后面是全部互联网，一旦更新，就会出现巨大的错误，所以只存在触发更新

2.可靠性---需要保证数据传输的可靠性--BGP为了保证传输的可靠性，其传输层协议直接使用TCP协议--使用TCP的179号端口进行工作

IGP不使用TCP的原因：

1.TCP传输效率较低

2.TCP传输占用资源较大

3.TCP协议只能实现单播，所以无法通过组播或者广播的形式发送，则将导致IGP协议无法自动发现邻居关系，只能手工指定

因为BGP选择使用的是TCP协议，所以，BGP需要手工建立邻居关系

BGP因为传输层使用的是TCP协议，所以，只要在TCP协议可以正常建立绘画的基础上就可以完成BGP的建邻工作--BGP支持非直连建邻（条件：网络可达）--BGP的非直连建立在IGP(静态)之上

在BGP中的邻居关系叫做对等体关系--petr

EBGP对等体关系---如果建立对等体的两台路由器位于不同的AS中，则他们的关系成为EBGP对等体关系（EGP-BGP对等体）

IBGP对等体关系--如果建立对等体的两台路由器位于同一的AS中，则他们的关系成为IBGP对等体关系（IGP-BGP对等体关系）

EBGP对等体一般使用直连建邻，所以EBGP对等体之间发送的数据包的TTL值改为1，就锁死了，只能连接两台位于不同的AS的两台边界路由器(这个TTL值可以进行更改，如果遇到EBGP对等体之间需要进行非直连建邻，就需要手工修改TTL值)

IBGP对等体一般使用非直连建邻，所以IBGP对等体之间发送的数据包的TTL值改为255,就可以在AS内部开始互相建邻

3.AS-BY-AS---在BGP中，我们将AS看做一个整体

 

BGP协议是不支持负载均衡的--在BGP当中，如果到达同一目标网段存在多条路径可走，BGP会根据其中的路径属性来选择一条最优的加载到路由表中，而不会进行负载均衡

例：

从AS1分别向AS2AS3发送信息，然后AS4会收到2个信息，但是不可能会造成负载均衡，上下都走的情况，因为AS2AS3的具体情况不确定，导致他们的传输信息的速率不同

1.BGP的数据包--

没有ACK包--是因为传输层是TCP协议--保证了BGP协议的所有数据包的传输的可靠性

所有的BGP数据包均 基于TCP建立的会话通道发送

OSPF的hello--可以周期性发现，建立和保活邻居关系--

在BGP中，发现邻居关系的过程变为由人手工指定，主要因为TCP协议需要建立会话通道高，之后才会基于通道发送数据宝

open包--建立BGP对等体关系---邻居关系的建立无非是参数协商的过程，BGP建立邻居关系需要通过OPEN包来携带参数，进行比对协商

AS号：在创建邻居关系是需要指定邻居所在的AS号，这个参数江北携带OPEN报文中发送给对方，双方将比对这AS号，和本地所在的AS号，是否一致，如果一致，则可以正常建立邻居关系

认证--BGP建邻也可以做认证，做认证后将携带认证口令，认证口令双方需要比对，一致则可以正常建立邻居关系

ROUTR-ID--区分和标定路由器的，也是由32位二进制构成，按照IP地址的格式来表示

1. 手工配置2.自动获取（先看设备是否存在环回接口，如果存在则将选择环回接口中IP地址最大的地址作为RID，如果没有环回接口，则将在物理接口中选择IP地址最大的作为RID）

这个 RID将在OPEN包中携带，发送到对端之后，对端将检测这个RID，如果和本地的RID不同，则将可以正常建立邻居关系

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OPEN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

holdtime-将被携带在OPEN 报文中-保活时间-180s（可以改变-如果两端的时间不一致，不影响建立邻居关系的建立--但是在保活的时候，还是要一致，按照时间短的保活时间来使用）-类似于OSPF里面的deadtime，如果一定时间内收不到对方发送的Keeplive数据包或者update包，则将判定邻居死亡，断开BGP邻居关系

Keeplive包和update包都可以进行保活

路由器是否支持刷新功能也将成为OPEN报文中所携带的协商参数

Keeplive包---周期保活

周期发送时间的等于保活时间的1/3，默认保活时间是180s，默认的周期发送时间就是60s

如果两个AS的保活时间不一致，按照短的来使用，这里的周期发送时间也是保活时间的1/3

除了保活之外，Keeplive包还在OPEN报文协商参数时，临时充当确认包的作用--确认还是由TCP来确认的，但是TCP确认的是数据包的收到，Keeplive包是确认OPEN报文里面的参数是否认可，不认可就不会发送Keeplive数据包---这之后才能确定参数被认可，双方都收到确认后，才能建立邻居关系

update包--更新包

携带需要传递的路由信息的数据包--携带的是表示一条路由条目信息（目标网络号，子网掩码信息，以及一些路径属性）

在更新包当中，存在一个撤销路由条目字段，在这个字段下的路由条目，将需要对端删除，而不再需要通过带毒传输的方式来表达

notification包--纯粹是BGP中设计的告警机制

在邻居关系的建立失败后，对方回包告诉建立失败的原因是什么

peer 12.0.0.2（对方边界路由器的端口的IP地址） AS2（对方的AS区域号）

如果这两个出现错误，就会发送一个notification包来发送说明是那个程序出错了

Route-refresh包--（不太常用）--用于改变路由策略变更后请求对等体重新发送路由信息（前提条件：双方支持路由刷新功能--也是个协商支持的过程--如果一方不支持，就无法进行）

2， BGP的状态机

BGP的状态机描述的是BGP对等体建立过程中状态的变化。因为BGP 这个协议可以将邻居建立过程和路由收发过程分开进行。BGP的状态机---6种Peer状态名称

用途开始准备TCP的连接并监视远程对等体，启用BGP时，要准备足够的资源

 

Idle--空闲状态--路由器启动BGP进程后，先处于这个状态，当手工指定邻居关系后，BGP将进入下一个检查环节，检查指定IP地址在本地路由表中是否可达，如果可达，则进入下一个状态--Connect状态（连接状态），失败则进入Active状态，反复尝试连接TCP连接没建立成功，反复尝试TCP连接

Active OpenSent

Connect--连接状态，该状态完成TCP会话的建立

如果TCP会话建立成功，则将进入到opensent状态，发送open报文

如果TCP会话建立失败，则将进入到ACTIVE状态，尝试重新建立TCP会话

在TCP会话建立过程中，因为双方都会主动发起建立会话的过程，而最终建立的都是一个双向的会话，所以，最终只需要保持一个会话通道即可，选择的方式是通过后续的open报文中的RID进行比较，选择保留RID大的设备发起的CP会话

Opensent---发出本地的open报文，收到对端发送的open报文，查看里面的参数，之后如果确认参数无误，则将回复keeplive报文作为确认

Openconfirm--open报文确认状态--对端也收到本地发送的open报文，之后根据里面的参数进行确认，如果确认无误将发送keeplive报文，本段收到对方发送的keeplive报文之后将进入下一个状态

Established--建立状态--标志着BGP对等体关系的建立

 

3.BGP的工作过程

1.基于IGP协议实现IP可达

2.指定邻居关系，通过三次握手，建立TCP会话通道，之后所有的BGP的数据报文都将基于TCP会话通道进行传递

3.使用open报文和keeplive报文进行邻居关系的建立，之后将邻居关系收集到一张表中--邻居表

4.通过update报文传递路由信息，传递的路由条目信息中主要包含目标网络号，掩码信息，以及各种路径属性，之后，设备会将所有自己发出的以及收到的路由信息，记录在一张表中--BGP表

5.之后将BGP表中的最优路径加载到路由表中

6.收敛完成后，BGP将周期使用keeplive报文进行周期保活--保活时间默认为180s，周期发送时间默认为保活时间的1/3，即60s

7.若出现错误信息，将使用notification报文进行告警

8.如发生结构突变，则将使用updata报文进行触发更新

4.BGP的路由黑洞

 

R1R3建立一个EBGP对等体

R2R7建立EBGP对等体

R3R7建立IBGP对等体

信息从R2到R7，R7递归查找到R4

这里的R4就出现问题了--控制层面的流量能够到，但是数据层面的流量就过不去，到不了R1了

路由黑洞---由于BGP支持非直连建邻，故可能出现BGP协议跨越未运行BGP协议的路由器，导致BGP路由传递后，控制层面可达（路由信息能发送到位），但是数据层面，在经过未运行BGP协议的路由器时无法通过，形成路由黑洞

解决方法--保证R4上有这个路由信息，能够通过R4来

如果写缺省，直接指向R3，这样是凭运气过去的，但是当信息发送到R4,可能也会传回来，到达R7，再传给R4，R4在传给R7，，这样也有问题

1.重发布的方法：在R3上将BGP协议的路由信息重发布到IGP当中

2.直接在R4上运行BGP协议，如果走R5R6，就也要在R5R6上面写BGP了

由于前面两种方法都有缺陷，所以一般在遇到路由黑洞时，使用第三个方法

3.MPLS--

为了避免路由黑洞的情况产生，BGP提出同步机制--即当一台路由器从自己的IBGP对等体学习到一条BGP路由时，他将不能把他通告给自己的EBGP对等体，除非他又从IGP协议当中学习到这条路由，这样才能允许发送出去--华为设备默认不开启

5.BGP的防环--

BGP使用的防环机制--水平分割机制

分为两种

EBGP水平分割--一种专门应用在EBGP对等体之间的，用来解决EBGP对等体之间可能出现的环路问题

 

 

这种情况下，R1将信息给R3,R3将信息给R2,R2在将消息给R1，R1也会学习R2发送的信息

这样就形成环路了

所以为了防止环的产生

有

BGP协议将在路由条目中记录所经过得到AS编号--AS_PATH--记录AS路径上的一个属性（这个属性除了可以接收到 ）

--接收到的BGP路由条目中，其中的AS_PATH属性中国，若存在本地的AS号，则拒绝接收

IBGP水平分割--一种专门应用在EBGP对等体之间的，用来解决EBGP对等体之间可能出现的环路问题

当一个路由器从一个IBGP对等体处学习到某条BGP路由时，他将不能在这调路由信息通告给其他的IBGP对等体信息--但是可以分给其他的EBGP对等体

 

因为IBGP水平分割的限制，导致IBGP对等体之间的路由信息，只能传递一跳，这种情况下，可能会造成通信障碍，解决方案是

1.构建全连的IBGP对等体关系---这样的方法弊端在于1.全连建邻可能会导致资源消耗增加2.可能会导致网络的可拓展性降低

2.路由反射器

3.联邦