一、BPG基本概述

IGP与BGP的工作场景

IGP：内部网关路由协议，运行在AS内部路由协议，主要解决AS内部的选录问题，发现、计算边路
BGP：外部网关路由协议，运行在AS与AS之间的路由协议，它解决AS之间的选路问题

AS的概念

- 自治系统（Autonomous System，AS），指的是在同一组织管理下、使用相同策略的设备的集合。
- 不同AS通过AS号区分，AS号取值范围1-65535，其中64512-65535是私有AS号。IANA负责AS号的分发。

1.1、BGP路由协议的特点

BGP能够承载大批量的路由信息，能够支撑大规模网络。
BGP使用TCP作为其传输层协议（监听端口号为179），提高了协议的可靠性
BGP是外部路由协议，用来在AS之间传递数据，对稳定性要求非常高。因此用TCP协议的高可靠性来保证BGP协议的稳定性。
BGP对等体之间必须逻辑上连通，并进行TCP连接。目的端口号为179，本地端口号任意。
BGP对等体和IGP对等体不同，BGP对等体（peer）是指使用TCP简历里连接的两端，而非与IGP同概念的直连邻居，只要TCP能够建立连接不需要直连。
BGP本身只负责控制路由，数据转发依然靠静态或IGP路由。
BGP支持无类别域间路由CIDR。
路由更新时，BGP只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的宽带，适用于在Internet上传播大量的路由信息。
BGP是一种增强的距离矢量路由协议，从设计上避免了环路的发生。
AS之间：BGP通过携带AS_Path信息标记途径的AS，带有本地的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内学到的路由不会再通告给AS内的BGP邻居，避免AS内产生环路。
BGP提供了丰富的路由策略，能够对路由实现领过的过滤和选择。
GBP提供了防止路由振荡的机制（路由衰减），有效提高了Internet网络的稳定性。
BGP易于扩展，能够适应网络新的法阵（ipv4单/组播、vpv4单/组播）。主要是通过TLV进行扩展。

1.2、BGP分类：

BGP按照运行方式分为EBGP(External/Exterior BGP)和IBGP(Internal/Ir terior 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。

1.3、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，可手动配置，也可以让设备自动选择。缺省情况下，BGP选择设备上的lookback接口的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。

二、BGP的基本参数内容

2.1、BGP的五种报文

**BGP对等体之间通过以下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 **

报文名称	作用	发包
Open报文	协商BGP对等体的各项参数，建立BGP对等链接	Open是TCP连接建立后发送的第一个报文
Update报文	用于在对等体之间交换路由信息	建立连接后，有路由需要发送或路由变化时，发送Update通告对端可达或者撤销路由信息及路径属性
Notification报文	用于中断BGP连接	当BGP在运行中发现错误时，发送Notification报文通告BGP对端，随后与之相关的邻居关系将被关闭
Keepalive报文	用于保持BGP	定时发送Keepalive报文以保持BGP对等体关系的有效性。相应收到的正确Open报文
Router-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，只有支持路由刷新能力的BGP设备会发送和相应此报文	当路由策略发生变化时，触发请求对等体重新通告路由

2.2、BGP的六种状态机

BGP对等体的交互过程中存在6种状态机：空闲（Idle）、链接（Connect）、活跃（Active）、Open报文已发送（OpenSent）、Open报文已确认（OpenConfirm）和链接已建立（Established）。在BGP对等体建立的过程中，通常可见三个状态是：Idle、Active和Established。

Idle状态是BGP初始状态。在Idle状态下，BGP拒绝邻居发送的连接请求。只有在收到本设备的start事件后，BGP才开始尝试和其它BGP对等体进行
TCP连接，并转至Connect状态。

在Connect状态下，BGP启动连接重传定时器(Connect Retry)，等待TCP完成连接。·

·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。
·如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态，反复尝试连接。
·如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP继续尝试和其它BGP对等体进行TCP连接，停留在Connect状态。

在Active状态下，BGP总是在试图建立TCP连接。

·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。 
·如果TCP连接失败，那么BGP停留在Active状态。
·如果连接重传定时器超时，BGP仍没有收到BGP对等体的响应，那么BGP转至C onnect状态。

在OpenSent状态下，BGP等待对等体的Open报文，并对收到的Open报文中的的AS号、版本号、认证码等进行检查。

·如果收到的Open报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，并转至OpenConfirr m状态。
·如果发现收到的Open报文有错误，那么BGP发送Notification报文给对等体， 并转至Idle状态。

在OpenConfirm状态下，BGP等待Keepalive或Notification报文。如果收到 Keepalive报文，则转至Established状态，如果收到Notification报文
则转至Idle状态。

在Established状态下，BGP可以和对等体交换Update、 Keepalive、 Route-refresh报文和Notification报文。

·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。
·如果收到错误的Update或Keepalive报文，那么BGP发送Notification报文通知对端，并转至Idle状态。		
·如果收到Notification报文，那么BGP转至Idle状态。
·如果收到TcP拆链通知，那么BGP断开连接，转至Idle状态。.Route-refresh报文不会改变BGP状态。

2.3、BGP对等体之间的交互原则

BGP设备将最优路径加入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对等体获得的BGP路由，BGP设备只发布给它的·EBGP对等体
 - 从EBGP对等体获得的BGP路由，BGP设备发布给它所有的EBGP和IBGP对等体
 - 当存在多条到达同意目的地址的有效路由时，BGP设备只讲最优路由发布给对等体
 - 路由更新时，BGP设备只发送更新的BGP路由
 - 所有对等体发送的路由，BGP设备都会接收
 - 所有EBGP对等体在传递过程中吓一跳改变
 - 所有IBGP对等体在传递过程中吓一跳不变
 - 默认EBGP传递时TTL值为1
 - 默认IBGP传递时TTL值为255