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一、BGP:边界网关路由协议
属于无类别的路径矢量协议；EGP协议中最流行的技术，工作在AS之间；
EGP—外部网关路由协议-BGP IGP内部网关路由协议-RIP OSPF EIGRP
AS—自治系统 全球网络—范围、管理域
AS号 – 标准 16位二进制构成 0-65535 其中1-64511公有 64512-65535私有
扩展 32位二进制构成
BGP协议本身不产生路由，而是转发本地路由表中来自其他协议生成的路由条目；
AS之间正常存在大量的BGP邻居关系，且BGP协议不会计算最佳路径；因此在BGP协议中管理员需要进行策略来干涉选路;
IGP协议追求：1、无环（选路佳） 2、收敛快 3、占用资源少
EGP协议的追求1：可控性强（管理员可以方便进行策略干涉选路）
2、可靠性（BGP协议设备间需要交互大量的路由条目，但又不能选择周期更新来占用链路资源，故只能进行触发更新；且BGP协议工作环境中为节约成本，必然出现非直连需要建立邻居关系—单播邻居）— 基于TCP工作 -三次握手四次断开 4种可靠传输机制 – TCP只能基于单播工作
单播—需要IP可达—依赖IGP BGP承载于IGP之上
3、AS-BY-AS 以一个AS为一跳；
二、BGP特点：
1） 无类别路径矢量 -----距离矢量的升级版—AS–BY–AS
2） 使用单播更新来发送所有信息；基于TCP 179端口工作
3） 增量更新–仅触发无周期
4） 具有丰富的属性来取代IGP中度量进行选路----多个参数控制协议
5） 可以在进项和出项对流量实施强大的策略–可控性
6） 默认不被用于负载均衡-----通过各种选路规则仅仅产生一条最佳路径
7） BGP支持认证和聚合（汇总）
三、BGP数据包
基于TCP的179端口工作；故BGP协议中所有的数据包均需要在tcp会话建立后，基于TCP的会话来进行传输及可靠性的保障；
首先通过TCP的三次握手来寻找到邻居；
Open消息 ： 是TCP连接建立后发送的第一个消息，用于建立BGP对等体之间的连接关系。
对等体在接收到Open消息并协商成功后，将发送Keepalive消息确认并保持连接的有效性。确认后，对等体间可以进行Update、Notification、Keepalive和Route-Refresh消息的交换。
是TCP仅负责邻居关系的建立，正常进收发一次即可；携带route-id，hold time 默认3min
Update消息 ：用于在对等体之间交换路由信息。一条Update消息可以发布多条属性相同的可达路由消息，也可以撤销多条不可达路由信息。 携带路由条目： 目标网络号+各种属性
Keeplive消息 ： 保活 周期1min查询邻居关系是否存在；实际保活TCP会话；
缺省情况下，发送KeepAlive 的时间间隔为 60秒，Hold Time是180秒。每次从邻居处接收到KeepAlive 报文将重置Hold Time定时器，如果Hold Time定时器
超时，就认为对等体Down掉。
Notification消息： 出现错误数据时收发，之后BGP连接会立即中断。
Router-Refresh消息：通过OPEN消息告知BGP peer本地支持路由刷新能力（Route-Refresh capability）。在所有BGP路由器使能Route-Refresh能力情况下，如果BGP的入口路由策略发生了变化，本地BGP路由器会向对等体发布Route-Refresh消息收到此消息的对等体会将其路由信息重新发给本地BGP路由器。这样，可以在不中断BGP连接的情况下，对BGP路由表进行动态刷新，并应用新的路由策略。
BGP报文应用∶
- BGP使用TCP建立连接，本地监听端口为179。和TCP连接建立相同，BGP连接的
建立也要经过一系列的对话和握手。TCP通过握手协商通告其端口等参数，BGP的握手协商的参数有∶BGP版本、BGP连接保持时间、本地的路由器标识（Router
ID）、授权信息等。这些信息都在Open消息中携带。 - BGP连接建立后，如果有路由需要发送则发送Update消息通告对端。Update消
息发布路由时，还要携带此路由的路由属性，用以帮助对端BGP协议选择最优路由。在本地BGP路由变化时，要通过Update消息来通知BGP对等体。 - 经过一段时间的路由信息交换后，本地BGP和对端BGP都无新路由通告，趋于稳定状态。此时要定时发送KEEPALIVE消息以保持BGP连接的有效性。对于本地BGP，如果在保持时间内，未收到任何对端发来的BGP消息，就认为此BGP连接已经中断，将断开此BGP连接，并删除所有从该对等体学来的BGP路由。
- 当本地BGP在运行中发现错误时（如对端BGP版本本地不支持、本地BGP收到了结构非法的Update消息等），要发送Notification消息通告BGP对等体。本地
BGP退出BGP连接时，也需发送Notification报文。
四、BGP工作原理一数据库
- IP路由表 （IP-RIB）：全局路由信息库，包括所有IP路由信息。
- BGP路由表 （Loc-RIB）：BGP路由信息库，包括本地BGPSpeaker选择的路由信息。
- 邻居表：对等体邻居清单列表。
- Adj-RIB-In：对等体宣告给本地BGP Speaker的未处理的路由信息库。
- Adj-RIB-Out：本地BGP Speaker宣告给指定对等体的路由信息库
五、BGP工作原理–BGP路由信息处理
BGP路由信息处理∶
当从对等体接收到更新数据包时，路由器会把这些更新数据包存储到路由选择信息库（Routing Information Base，RIB）中，并指明是来自哪个对等体的（Adj-RIB-In）。这些更新数据包被输入策略引擎过滤后，路由器将会执行路径选择算法，来为每一条前缀确定最佳路径。
得出的最佳路径被存储到本地BGPRIB（Loc-RIB）中，然后被提交给本地IP路由选择表IP-
RIB），以用作安装考虑。
除了从对等体接收来的最佳路径外，Loc-RIB也会包含当前路由器注入的（被称为本地发起的路由），并被选择为最佳路径的BGP前缀。Loc-RIB中的内容在被通告给其他对等体之前，必须通过输出策略引擎。只有那些成功通过输出策略引擎的路由，才会被安装到输出RIB（Adj-RIB-Out）中。
六、BGP的工作过程
1、配置完成后，邻居间单播TCP三次握手，目标端口179，建立TCP的会话；之后所有的BGP协议数据包基于该会话进行传输；
会话建立后，邻居间正常收发一次open报文建立BGP的邻居关系，生成邻居表；
BGP协议的open报文中将携带本地的RID—生成方式和OSPF一致；仅需要本地及本地所有邻居唯一即可；
邻居关系建立后，默认每1min，使用keeplive周期保活邻居关系（周期保活TCP会话）
2、邻居关系建立后，管理员选择性将本地路由表中通过任意来源获取的路由条目，向BGP协议中进行宣告；使用updata数据包进行邻居间路由共享；之后生成BGP表；— 装载本地发出及接收到的所有路由条目；
默认将最优路径加载于路由表中（最优-仅仅基于BGP的选路规则，不一定为最佳路径；BGP默认不支持负载均衡）
3、收敛完成，仅keeplive周期保活即可；
4、若出现错误信息，邻居间将使用Notification报文进行报错操作
5、结构突变
1）新增 — 本地使用updata向本地所有邻居告知，前提该路由不被已经发出的聚合路由包含
2）断开 — 本地使用updata向本地所有邻居告知，前提该路由不被已经发出的聚合路由包含
只有到聚合条目中包含的所有明细路由均在本地失效，才告知邻居删除聚合条目
3）无法沟通 — hold time为3min，连续3次未收到邻居的keeplive；断开邻居关系、TCP会话，删除从该邻居处学习到的所有路由；
七、邻居状态机
可以利用邻居状态机描述BGP连接的建立和维护，它将有以下的6中状态：
- ldle (空闲)状态
BGP总以ldle状态为起点，该状态拒绝所有入站的连接。只有在BGP起动之后，BGP进程将初始化所有BGP资源，初始化去往邻居的TCP连接，监听来自邻居的TCP初始化消息，并更改为连接状态。启动事件一般是配置BGP进程。
- Connect(连接)状态
进入Connect状态后，BGP进程将一直等待TCP连接的完成（三次握手），当TCP连接建立成功，BGP将会向邻居发送Open消息，并进入OpenSent（打开发送）状态。如果TCP会话没有建立，BGP将继续监听邻居初始化的连接，开启连接重试定时器，迁移到Active（激活）状态。Connect→→OpenSent（TCP连接建立）；Connect→→Active（TCP连接暂未建立）。
- Active(激活)状态
该状态下，BGP进程继续尝试和邻居建立TCP连接，如果TCP连接建立成功，BGP进程清除连接重试定时器，完成初始化过程，并向邻居发送Open报文，迁移到OpenSent（打开发送）状态。
如果连接重试定时器到期BGP进程依然处在激活状态，进程将返回连接状态，监听邻居发起的TCP会话，这个过程将反复循环，直到监听到由邻居发起的TCP会话。
- OpenSent(打开发送)状态
进入了该状态，已经发送了Open消息，BGP将一直等待来自邻居的Open消息。一旦接收到Open消息后，将检查该消息的每一个字段，如果有差错，将会发送Notification消息迁入Idle状态。
如果接收到的Open消息没错，就会发送Keepalive消息并商讨Keepalive定时器和Keepalive发送的时间。 并迁移到OpenConfirm（打开确认）状态。
- OpenConfirm(打开确认)状态
进入了这个状态下，BGP进程将等待邻居确认的Keepalive或Notification消息。如果接收到的是Keepalive消息则迁移到Established（建立）状态，如果是Notification消息那么就将迁移到Idle状态。
- Established(建立)状态
进入了这个状态就说明了BGP的对等连接正式建立了，对等体之间交互Update，Keepalive和Notification消息，如果接受到的是Update或Keepalive消息，则重启保持定时器，如果接受到一个Notification消息，则会迁移到Idle状态。
八、BGP的路由黑洞问题
非直连建邻到达控制层面路由条目可传递，递归计算路由可达；
而实际数据层面流量在经过没有运行BGP协议的路由器时无法通过，最终有去无回
1、 物理、逻辑拓扑全连 – 物理链路直连、或者vpn
2、 邻居关系全连 – 网络中所有设备运行BGP
3、 BGP重发布到IGP（LAB）
4、 MPLS 多协议标签交换— 推荐做法
九、BGP的防环机制 –水平分割
1、EBGP水平分割—解决EBGP环路；
依赖了BGP路由条目中的一种属性来进行防环；AS-PASH路径属性；
BGP协议在传递路由条目的过程中，将记录所有经过的AS的编号；
EBGP水平分割—接收到的路由条目中，若存在本地的AS号将拒绝该条目进入；
2、IBGP水平分割—解决IBGP环路由中的一种机制
本地从一个IBGP邻居处学习到的路由条目，不得传递给本地的其他IBGP邻居；
AS-BY-AS在一个AS内部条目传递的过程中，默认不会修改任何的属性；
由于BGP可以非直连建立邻居关系，故在一个AS内部，可以通过与多台运行BGP协议的路由器建立BGP邻居关系，来稳定关系网络；因此在一个AS内部运行BGP协议的设备，正常均存在EBGP邻居（均同时连接其他AS）
在IBGP水平分割的限制下，虽然避免了IBGP的环路产生，但同时也使得AS内部为了能够传递路由条目，必须两两间建立IBGP邻居关系，邻居关系成指数上升，配置量巨大；
后期可以依赖打破水平分割的机制来解决—联邦、路由反射器
十、IBGP与IGP同步
在IBGP路由加入路由表并发布给EBGP对等体之前，会先检查IGP路由表。只有在IGP也知道这条IBGP路由时，它才会被加入到路由表，并发布给EBGP对等体。
同步是指IBGP和IGP之间的同步，其目的是避免误导外部AS的路由器。
拓扑说明（在同步开启情况下）：
R4通过BGP学习到R1宣告的10.0.0.0/24网络。R4在将该网络通告给R5之前，会首先检查自己的IGP路由表是否已经存在100.0.0/24网络。如果R4本地IGP路由表项存在10.0.0.0/24网络，则将该网络通告给R5;如果R4本地IGP路由表项不存在
10.0.0.0/24网络，则不能将该网络通告给R5。
注意事项∶
VRP平台缺省情况下BGP与IGP是取消同步机制的，并不可改变。但取消同步是有条件的，
在以下两种情况下可以取消同步 ∶
1.本AS不是过渡AS。
2.本AS内所有路由器建立IBGP全连接。