技术手册-BGP路由协议

BGP全称BorderGatewayProtocol，也叫边界网关协议，是一种路径矢量路由协议，最新版本是BGPv4。BGP是互联网上一个核心的去中心化自治路由协议。BGP是最复杂的路由协议，属于应用层协议，其传输层使用TCP，默认端口号是179。BGP是唯一使用TCP作为传输层的路由协议。

BGP的分类介绍

BGP按照运行方式分为eBGP（External/Exterior BGP）和iBGP（Internal/Interior BGP）。

• eBGP：运行于不同AS之间的BGP称为eBGP。为了防止AS间产生环路，当BGP设备接收eBGP对等体发送的路由时，会将带有本地AS号的路由丢弃。
• iBGP：运行于同一AS内部的BGP称为iBGP。为了防止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。

应该注意的是，使用内部 BGP 不是使用外部 BGP 的前提条件。自治系统可以从多种内部协议中进行选择，以连接其内部网络上的路由器。

BGP的相关概念

AS(Autonomous sydstem)

自治系统，指在一个（有时是多个）组织管辖下的所有IP网络和路由器的全体，它们对互联网执行共同的路由策略。一个AS是一个独立的整体网络。每个AS有自己唯一的编号。通常一个自治系统将会分配一个全局的唯一的16位号码， ASN范围：1-65535；其中1-64511属于公有ASN，64512-65535属于私有ASN。

AS_Path

路由每通过一个AS范围都会产生一个记录。

BGP报文交互中的角色

BGP报文交互中分为Speaker和Peer两种角色。

• Speaker：发送BGP报文的设备称为BGP发言者（Speaker），它接收或产生新的报文信息，并发布（Advertise）给其它BGP Speadker。
• Peer：相互交换报文的Speaker之间互称对等体（Peer）。若干相关的对等体可以构成对等体组（Peer Group）。

BGP的路由器号（Router ID）

• BGP的Router ID是一个用于标识BGP设备的32位值，通常是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Router ID，否则对等体之间不能建立BGP连接。
• BGP的Router ID在BGP网络中必须是唯一的，可以采用手工配置，也可以让设备自动选取。缺省情况下，BGP选择设备上的Loopback接口的IPv4地址作为BGP的Router ID。如果设备上没有配置Loopback接口，系统会选择接口中最大的IPv4地址作为BGP的Router ID。一旦选出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，也保持原来的Router ID。

BGP的报文

• 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：
• Open报文：用于协商BGP参数，包括版本，AS号，hold time等，然后建立BGP对等体连接。
• Update报文：用于在对等体之间交换路由信息。
• Notification报文：用于中断BGP连接。
• Keepalive报文：用于保持BGP连接。
• Route-refresh报文：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。

BGP的3张表

• 邻居表(adjancy table):保存所有的BGP邻居信息。
• BGP表(forwarding database):保存从每一个邻居学到的路由信息。
• 路由表(routing table):BGP默认不做负载均衡，会从BGP表中选出一条到达各个目标网络最优的路由，放入路由表保存。路由器只需按路由表保存的路由条目转发数据即可。