BGP路由协议（一）：基本概念

###BGP概述

BGP的版本：

BGP-1 RFC1105
BGP-2 RFC1163
BGP-3 RFC1267
BGP-4 RFC1771 1994年
BGP-4 RFC4271 2006年
AS Autonomous System 自治系统：由一个单一的机构或者组织所管理的一系列IP网络及其设备所构成的集合
根据工作范围的不同，动态路由协议可以分两类：
a. IGP Interior Gateway Protocol 内部网关协议
ⅰ. RIP
ⅱ. OSPF
ⅲ. IS-IS
b. EGP Exterior Gateway Protocol 外部网关协议
ⅰ. BGP

BGP Border Gateway Protocol 边界网关协议

BGP使用TCP作为传输层协议 TCP端口 179
建立对等体关系后，只发送增量更新或者在需要时进行触发性更新
BGP采用认证和GTSM的方式，保证了网络的安全性
BGP提供了丰富的路由策略，能够灵活的进行路由选路，并且指导邻居按策略发布路由
BGP提供了路由聚合和路由衰减功能，用于防止路由震荡，提高了网络的稳定性

###BGP对等体关系类型

BGP的对等体关系不要求设备必须直连
BGP基于TCP 179 端口建立连接

BGP两种对等体关系：

EBGP External BGP Peer 如果建立对等体关系的两台路由器位于不同的AS，那么他们之间的关系被称为EBGP对等体关系
a. EBGP对等体之间发送的BGP协议报文的TTL值默认为1，可以修改
b. 通常情况下，EBGP对等体关系基于直连接口建立
IBGP Internal BGP Peer 如果建立对等体关系的两台BGP路由器位于相同的AS，那么他们之间的关系被称为IBGP对等体关系
a. IBGP对等体不要求路由器必须路直连

###BGP邻居建立

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：运行在相同AS之内BGP称为iBGP，为了防止AS内产生环路，在AS内需要保持全连接的iBGP邻居

###BGP的路由标识（RouterID）

BGP的RouterID是一个用于标识BGP设备的32位的值，通常是IPv4地址的格式，在BGP会话建立时发送的Open报文携带。对等体之间会话建立，每个BGP设备都必须有唯一的RouterID，否则对等体之间无法建立连接

BGP RouterID可以通过两种方式获取：

BGP自动选取
手工配置
缺省情况下，BGP选中设备上Loopback接口的IPv4地址作为BGP设备的RouterID，如果没有配置Loopback接口，系统会选择接口中最大的地址作为BGP的RouterID。一旦选出RouterID，除非发生进程重启或者接口地址删除，否则即时配置了更大的地址，也保持原来的RuterID

###BGP有线状态机

Idle
a. BGP空闲状态，在Idle状态下，BGP拒绝邻居发送的连接请求，此时等待由BGP系统发出的Start事件
b. Strat事件发生后，BGP会对自己的资源进行初始化，重置连接计时器（Connect Retrt 默认为32s），发起TCP连接请求，并且开始侦听远端对等体发起连接的端口，并转至Connect状态
c. Start事件是一个由操作者配置一个BGP过程，或者重置一个已经存在的过程，或者路由器软件重置BGP过程引起的
d. 任何状态中收到Notification报文或者TCP拆除链路通知等Error事件后，BGP都会转至Idle状态
Connect
a. 在Connect状态下，BGP启动重传定时器，等待TCP完成连接
b. 如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，并转至OpenSent状态
c. 如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态
d. 如果连接重传定时器超时，BGP任没有收到BGP对等体的响应，那么BGP继续尝试和其他BGP对等体进行TCP连接，停留在Connect状态
e. 如果发生其他事件（如BGP系统或者操作者人员启动的），则退回Idle状态
Active
a. 在Active状态，BGP总是在试图建立TCP连接
b. 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
c. 如果TCP连接失败，那么BGP停留在Active状态
d. 如果重传定时器超时，任没有收到BGP对等体的响应，那么BGP转至Connect状态
e. 如果发生其他事件如BGP系统或者操作者人员启动的），则退回Idle状态
f. 如果邻居状态在Connect和Active来回切花，有可能是TCP重传次数过多或者IP地址不可达造成的
OpenSent
a. 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
b. 如果收到的Open报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，且重置Keepalive定时器，并转至OpenConfirm状态
c. 如果收到的Open报文有错误，那么BGP发送Notification报文给对等体，并转至Idle状态
OpenConfirm
a. 在OpenConfirm状态下，BGP等待keepalive或Notification报文，如果收到keepalive报文，则转至Established，如果收到Notification报文，则转至Idle状态
Established
a. 在Established状态下，BGP可以和对等体交换Update、Keepalive、Router-refresh报文和Notification报文
b. 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
c. 如果收到错误的Update报文或Keepalive报文，那么BGP发送Notification报文通知对端，并转至Idle状态
d. Route-refresh报文不会改变BGP状态
e. 如果收到Notification报文，那么BGP转至Idle状态
f. 如果收到TCP拆除链接通知，那么BGP将断开连接，转至Idle状态

###BGP邻居无法建立的因素

处于Idle、Connect、Active状态，说明BGP会话没有建立成功，处于OpenSent、OpenConfirm则说明邻居协商出现问题：

两边BGP Peer地址不可达，一般是因为底层原因或者缺少可达的路由
对等体AS配置错误
eBGP跳数问题
更新源问题
BGP的认证错误
Open报文协商失败，Open报文需要协商BGP版本，Holdtime、RouterID以及可选项参数等
BGP的RouterID冲突
联盟与非联盟之间的BGp连接配置错误
错误报文导致连接中断，比较少见的比如BGP的Marker值出现错误

###BGP对等体之间交互原则

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

从iBGP对等体收到的路由，BGP设备只发布给他的eBGP对等体
从eBGP对等体收到的路由，BGP设备发布给它所有的eBGP和iBGP对等体
BGP设备只将最优路由发布给对等体
路由更新时，BGP设备只发送跟新的BGP路由
所有对等体发送的路由，BGP设备都会接收

BGP水平分割

IBGP水平分割用于解决BGP路由在一个AS内传递时，发生环路的问题

IBGP水平分割：BGP规定，当路由器从一个IBGP对等体学习到某条BGP路由时，他将不能再把这条路由通告给任何IBGP对等体

路由黑洞问题以及BGP同步规则

为了避免路由黑洞问题，BGP引入了同步规则（BGP Synchronization）

BGP同步规则：当一台路由器从自己的IBGP对等体学习到一条BGP路由时，它将不能使用该条路由或者把这条路由通告给自己的EBGP对等体，除非他又从IGP（ospf、静态路由）学习到这条路由，也就是要求IBGP路由与IGP路由同步

解决路由黑洞的三种方案：

AS内所有路由器都运行BGP
开启BGP同步规则（华为设备默认关闭同步规则）
MPLS

路由通告

BGP路由在对等体之间交互路由时，有以下几个原则：

只将最优的路由加载到路由表中使用（激活了负载分担功能的情况下除外），而且只会将最优的路由通告给BGP对等体
当一台路由器从自己的EBGP对等体学习BGP路由时，默认会将这些路由通告给所有IBGP对等体以及EBGP对等体
当一台路由器从自己的IBGP对等体学习到BGP路由时，他不会将这些路由通告给其他IBGP对等体--水平分割使然
当一台路由器从自己的IBGP对等体学习到BGP路由时，如果BGP同步规则被激活，则路由器只有从IGP协议也学习到相应的路由时，才会将这些BGP路由通告给EBGP对等体；如果BGP同步规则被关闭，则即使没有从IGP协议学习到相应的路由，他也会将这些BGP路由通告给EBGP对等体
注意：华为路由器默认关闭BGP同步规则

AS号

BGP私有AS号的范围是64512-65534。这些AS号可以由私人组织自行使用。