【杂记-浅谈BGP边界网关协议】

一、BGP边界网关协议概述

1、BGP，Border Gateway Protocol，即边界网关协议，是一种在自治系统（AS）之间交换网络层可达性信息的路由选择协议。每个AS通常由一个或多个网络组成，并由单一的技术管理机构管理，使用相同的选路策略。BGP协议运行在TCP之上，端口号为179，保证了协议的可靠性。
2、BGP路由器之间建立TCP连接，并通过四次握手的流程建立BGP会话，一旦会话建立，路由器就开始交换路由信息。
3、BGP的路由更新是触发式的，只有在路由发生变化时才发送。BGP路由器维护两张重要的表格：邻居表和路由表。邻居表记录了与哪些其他BGP路由器建立了会话，而路由表则包含了从邻居学习到的所有路由信息。

二、BGP的特点及与IGP的区别

特点
1、适用范围：BGP用于AS之间，而IGP用于AS内部。
2、路由更新机制：BGP使用触发更新，只在路由发生变化时发送更新，而IGP通常使用周期性更新。
3、路由选择依据：BGP依赖于一系列复杂的路径属性进行路由选择，而IGP通常使用成本或度量值。
4、策略控制能力：BGP提供了丰富的策略控制功能，而IGP通常不具备这样的能力。
BGP与IGP的区别
交换不同自治系统间的路由信息，它不同于内部网关协议（IGP），如RIP或OSPF，后者主要关注单个自治系统内的路由选择。BGP的设计使其能够处理像因特网这样规模的网络，能够妥善处理不相关路由域间的多路连接问题。

三、BGP的路由属性

BGP路由属性提供了关于路由信息的额外信息，帮助路由器在复杂的自治系统（AS）间环境中做出更为精确的路由决策。通过配置BGP路由属性来实现对路由控制的细化。
BGP属性可分为四大类：公认必遵属性、公认可遵属性、可选传递属性和可选非传递属性。
公认必遵属性
公认必遵属性是所有BGP路由器都必须识别并在Update消息中必须存在的属性，包括Origin、AS_Path和Next_Hop三个属性。
1、Origin属性：Origin属性用来定义路径信息的来源，它有三种类型：IGP、EGP和Incomplete。IGP具有最高的优先级，代表通过network命令注入到BGP路由表的路由信息；EGP次之，代表通过EGP得到的路由信息；Incomplete优先级最低，代表通过其他方式学习到的路由信息。
2、AS_Path属性：AS_Path属性记录了路由到达目的地所经过的所有AS号码的序列。BGP使用AS_Path属性作为路由更新的一个重要部分，以确保在Internet上的路由没有环路，AS_Path越短的路由，其优先级越高。
2、Next_Hop属性：Next_Hop属性是指定路由的下一跳地址，它指明了数据包应该投递到的下一个IP地址。在EBGP会话中，BGP会将Next_Hop设为自身的IP地址，而在IBGP会话中，Next_Hop通常保持不变。
公认可遵属性
公认可遵属性是所有路由器都能识别，但不一定在所有BGP路由器中都必须遵守的属性。这类属性包括Local_Pref和Atomic_Aggregate。
1、Local_Pref属性：Local_Pref属性表示本地偏好，用于在同等条件下，优先选择本地生成的路由。Local_Pref的值越大，就越优先。
2、Atomic_Aggregate属性：Atomic_Aggregate属性用于告知下游路由器，由于路由聚合，某些路径信息已经丢失。
可选传递属性
可选传递属性是所有BGP路由器都能识别，并且所有BGP路由器都应该在接收到这些属性时保留并传递给其他BGP路由器的属性。这类属性包括Community和Aggregator。
1、Community属性：Community属性用于标记具有共同特征的路由，可用于路由策略的实现。
2、Aggregator属性：Aggregator属性用于标识聚合路由的发起者和聚合的范围。
可选非传递属性
可选非传递属性是只有部分BGP路由器能识别，且不会被所有BGP路由器接收或传递的属性。这类属性包括MED、Cluster_List和Originator_ID。
1、MED属性：MED属性用于在AS之间传递路由选择信息，它代表了路由的成本或优先级。MED值越小，路由越优先。
2、Cluster_List和Originator_ID属性：Cluster_List属性记录了路由经过的反射器簇ID，而Originator_ID属性表示路由的发起者的Router ID。这两个属性在路由反射器场景中特别有用。

四、BGP协议中使用的报文

1、OPEN：用于建立BGP会话。
2、UPDATE：用于发送网络可达性信息。
3、KEEPALIVE：用于保持BGP会话的活动状态。
4、NOTIFICATION：用于报告错误情况。
5、ROUTE-REFRESH：用于请求重新发送路由信息。

1、路径矢量协议：BGP在发送路由更新时，会携带沿途的AS信息，形成AS路径。
2、路由聚合：BGP支持路由聚合，可以合并多个网络前缀到一个聚合的路由中，减少路由表的大小。
3、路由衰减：BGP提供了防止路由振荡的机制，当一段时间未收到某个邻居的路由更新时，会逐渐降低对该邻居的依赖。
4、策略控制：BGP允许网络管理员通过一系列属性来控制路由的选择和传播，如AS_PATH、LOCAL_PREF、MED等。
5、支持多种自治系统：BGP不仅支持IPv4单播路由，还支持IPv6等多种协议。