[系统运维]【数通 | BGP】BGP的基本概念和工作原理

1. 自治系统AS（Autonomous System）

AS是指在一个实体管辖下的拥有相同选路策略的IP网络。BGP网络中的每个AS都被分配一个唯一的AS号，用于区分不同的AS。

2. BGP邻居类型

BGP邻居类型按照运行方式分为EBGP（External/Exterior BGP）和IBGP（Internal/Interior BGP）

• EBGP：运行于不同AS之间的BGP称为EBGP
• IBGP：运行于同一AS内部的BGP称为IBGP

3. 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 Speaker
• 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）

4. 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

5. BGP工作原理

BGP对等体的建立、更新和删除等交互过程主要有5种报文、6种状态机和5个原则

5.1 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

5.2 BGP状态机

BGP对等体的交互过程中存在6种状态机：空闲（Idle）、连接（Connect）、活跃（Active）、Open报文已发送（OpenSent）、Open报文已确认（OpenConfirm）和连接已建立（Established）。在BGP对等体建立的过程中，通常可见的3个状态是：Idle、Active和Established

5.3 BGP对等体之间的交互原则

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EBGP和IBGP对等体。
• 当存在多条到达同一目的地址的有效路由时，BGP设备只将最优路由发布给对等体。
• 路由更新时，BGP设备只发送更新的BGP路由。
• 所有对等体发送的路由，BGP设备都会接收。

参考文档：

• 《AR系列接入路由器 产品文档》