计算机网络：BGP路由协议

Posted 2021-06-12 Zeker62

BGP路由协议的概述

首先，再当前的互联网中，BGP是目前唯一支持的外部网关协议EGP的协议，用于自治系统AS之间传递路由信息，目前的版本为4。

从图中可以看出，BGP协议是连接自治系统AS的“桥梁”。

为什么需要BGP协议

原因：

• 不同的自治系统的管理部门不同，路由策略不同，比如腾讯和华为的内部路由策略肯定是不同的，都属于机密。
• AS之间的路由不用强调最优路径，更强调的是路由控制和路由策略。

内部网关协议IGP和外部网关协议EGP的对比

IGP	EGP
IGP更加关注如何学习最优路径，如何去提高路由收敛的速度，有明确的算法支持	EGP关注如何将认为控制策略应用到EGP上，强调控制的灵活性和协调性，无明确的算法。

BGP的特性

我们知道，BGP是唯一支持EGP的协议，而IGP有RIP和OSPF协议支持。BGP协议如此厉害能撑起EGP的一片天必定是有着它不可替代的特性。

特性：

• 再不考虑路由控制和策略的情况下，使用的是距离矢量算法（DV算法），默认以自治系统AS为单位计算代价，即到达网络最优路径是经过AS最少的。
• 使用的是TCP作为传输层，端口号是179.
• 支持CIDR技术。
• 路由信息中可以携带丰富的路由属性，提供丰富的路由控制机制和路由策略。
• 路由更新机制：只发送增量路由，非周期更新。
• 不支持负载均衡，只选择最优路径。

BGP发言人

处于自治系统的，用于和其他自治系统沟通的路由器。相当于和其他自治系统的“桥梁”。

• BGP发言人也称作AS网关路由器，位于AS的边界。
• 既运行IGP又运行BGP。

BGP的邻居关系

• 两个BGP路由器只要能建立TCP连接就是邻居。
• BGP邻居由管理员手动配置，无法自己寻找。
• BGP邻居分为在同个自治系统的IBGP邻居和不在同个自治系统的EBGP邻居。

中转AS中的IBGP问题

从IBGP学习到的路由是否需要通告给其他IBGP邻居？

• 如果通告可能出现路由环路。
• 如果不通告再部分互联的IBGP中会使得路由更新失效。

例如下图，BE不是IBGP邻居，但是B不把信息告诉E，F也无法获得路由信息。

解决方法：
IBGP的水平分割原则

• 默认BGP认为BGP网络是全互联的，从IBGP邻居活得的路由不同高给其他IBGP邻居

BGP路由器的通告原则

• 路由信息只会通告给邻居，不会泛洪。
• 从EBGP得到的路由会立刻向所有EBGP邻居和IBGP邻居通告。
• 从IBGP得到的路由不通告给其他IBGP邻居，在全互联的AS下通告给EBGP邻居。

BGP四种报文

• OPEN报文：用来与相邻的另一个BGP发言人建立关系。
• UPDATE报文：用来发送某一路由的信息，以及列出要撤销的多条路由。
• KEEPALIVE报文：用来确认打开报文和周期性地证实邻站关系。
• NOTIFICATION报文：用来发送检测到的差错。

BGP属性：AS-Path

AS-Path属性记录BGP路由所经过的自治系统号，当某个BGP路由器收到一条包含自己所在自治系统的BGP路由时会丢弃该路由，从而避免环路

BGP属性：MED

Multi-Exit-DISC
当路由器有多条选择的时候，设置MED的值，来决定下一步往哪走。

BGP属性：Stub AS 和主干选择策略

• 若某个AS只承载源地址或目的地址为本AS的通信流，称该AS为Stub AS.
• 可以使用BGP其他属性定义stub AS,若图中W,X,Y为stub AS,B无法通过X到达C和Y.
• A,B,C为主干ISP，可以定制BGP属性策略，使得C访问W时不能经过B

这里只是粗糙得解释了一下BGP，BGP是一个复杂的体系，内部属性极多。