BGP路由协议

IGP和EGP

路由协议通常分为内部网关协议（IGP: Interior Gateway Protocol）和外部网关协议（EGP: Exterior Gateway Protocol）两大类。一般来讲，IGP 用于自治系统AS（Autonomous System）内部，EGP用于AS之间。最早的IGP是一种称为GGP（Gateway-to-Gateway Protocol）的路由协议，而最早的EGP 是一种称为EGP（Interior Gateway Protocol，注意，它与类别名EGP同名，现已被废除）的路由协议。

目前，常见的IGP包括RIP、OSPF、IS-IS 等，而常见的EGP只有BGP（Border Gateway Protocol）。

BGP概述

BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是一种用于AS（Autonomous System，自治系统）之间的动态路由协议。AS是拥有同一选路策略，在同一技术管理部门下运行的一组路由器。

BGP用于在不同的自治系统（AS）之间交换路由信息。当两个AS需要交换路由信息时，每个AS都必须指定一个运行BGP的节点，来代表AS与其他的AS交换路由信息。通常是路由器来执行BGP。两个AS中利用BGP交换信息的路由器也被称为边界网关（Border Gateway）或边界路由器（Border Router）。

早期发布的三个版本分别是BGP-1（RFC 1105）、BGP-2（RFC 1163）和BGP-3（RFC 1267），当前使用的版本是BGP-4（RFC 1771，已更新至RFC 4271）。BGP-4作为事实上的Internet外部路由协议标准，被广泛应用于ISP（Internet Service Provider，因特网服务提供商）之间。

BGP的基本概念

1、AS（自治系统）

（1）BGP的AS是指在一个组织机构管辖下拥有相同选路策略的IP网络，在一个自治系统中的所有路由器必须相互连接，运行相同的路由协议，BGP网络中的每个AS都被分配了一个唯一的AS号，用于区域不同的AS。
（2）BGP的AS号分为2字节和4字节的AS号，
2字节AS号范围1----65535的整数，
4字节AS号范围2----4 294 967 295的整数（可以有不同的表示格式）

2、BGP发言者（BGP Speaker）

发送BGP消息的路由器称为BGP发言者（BGP Speaker），它接收或产生新的路由信息，并发布（Advertise）给其它BGP发言者。当BGP发言者收到来自其它自治系统的新路由时，如果该路由比当前已知路由更优、或者当前还没有该路由，它就把这条路由发布给自治系统内所有其它BGP发言者。

运行了BGP协议的路由器，就是BGP发言者。

当R1、R2、R3、R5都运行了BGP协议，他们都发送BGP消息，这些路由器就是BGP发言者。

3、Router ID（RID）

用来在自治系统中唯一标识一台路由器。Router ID可以是手工配置或这是路由协议自动选举。

4、BGP对等体（BGP Peer）

相互交换消息的BGP发言者之间互称对等体（Peer），若干相关的对等体可以形成对等体组（Peer Group），BGP传输层协议TCP，所以在BGP对等体建立前，首先进行TCP连接，也表明对等体之间首先路由可达。也有人叫BGP邻居。

两个BGP发言者通过TCP建立邻居成功，就叫BGP对等体。

5、IBGP对等体（Internal BGP Peer）

如果BGP对等体处于同一自治系统内，被称为IBGP对等体，要求TCP可达。为了防止环路，BGP协议规定BGP发言者从IBGP获得的路由不向它的IBGP对等体发布。

如果BGP路由器都在一个AS里，就叫IBGP对等体。

AR1和AR2、AR3和AR5它们之间都是EBGP对等体，都是有物理直连链路，如果在AR1和AR5上建立EBGP连接，则必须手工在AR1和AR2的路由器上设置多跳，允许它们经过多跳物理链路建立EBGP连接。

IBGP对等体不一定是物理直连，但是一定TCP可达，也就是建立IBGP对等体的路由必须要IGP协议互通。

AR2从EBGP对等体获得路由192.168.1.0/24后，会把此路由信息发送给它的IBGP对等体AR3，同理，AR3也会把这条路由信息发送给它的EBGP对等体AR5，这样的话，192.168.1.0/24就能再AS间传递。但是AR2不能再将这条路由发布给AR1。

6、EBGP对等体（External BGP Peer）

BGP对等体处于不同自治系统时，被称为EBGP对等体，一般物理直连。BGP Speaker从EBGP对等体获得的路由会向它所有BGP对等体通告（包括EBGP和IBGP）；同时为了防止环路，他不会将学习到的路由再向原发布者发布。

如果BGP路由器处在两个AS间，就叫EBGP对等体。

7、AS-PATH

BGP的路由可能会从一个AS发往另外一个AS，从而穿越多个AS，可能在经过转发之后，又回到了最初的AS之中，最终形成路由环路，出于防止环路的目的考虑，BGP在将路由发往其它AS（EBGP邻居）时，需要在路由中写上自己的AS号码，下一个AS收到路由后，除了保留之前的AS号码之外，也要添加上自己的AS号码，这样的写在路由中的AS被称为AS-path，如果BGP收到的路由的AS_PATH中包含自己的AS号码，就认为路由被发了回来，以此断定出现了路由环路。

BGP特性描述

• BGP是一种外部网关协议（Exterior Gateway Protocol，EGP），与OSPF、RIP等内部网关协议（Interior Gateway Protocol，IGP）不同，它并不产生路由、不发现路由、不计算路由，其主要功能是完成最佳路由的选择并在 BGP邻居之间进行最佳路由的传递。
• BGP使用TCP作为其传输层协议（端口号179），与每个BGP对等体形成独特的基于单播的连接 并支持BGP于BFD联动，提高了网络的可靠性。
• BGP支持CIDR（Classless Inter-Domain Routing，无类别域间路由）。
• 路由更新时，BGP只发送更新的路由，采用触发增量更新方式，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。
• BGP路由通过携带AS路径信息彻底解决路由环路问题。
  • AS之间：BGP通过携带AS路径信息来标记途经的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
  • AS内部：BGP在AS内学到的路由不再通告给AS内的BGP邻居，避免了AS内产生环路
• 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。
• BGP拥有丰富的选路参考属性，灵活组合可以实现路由的优选和避免路由环路，能够高效率的传递路由和维护大量的路由信息；
• BGP易于扩展，能够适应网络新的发展。