互联网协议 — BGP 边界网关协议

Posted 2021-08-03 范桂飓

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• BGP
• BGP 的消息类型
• BGP 的状态机

BGP

BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是运行于 TCP 上的一种 AS 路由协议。当前使用的 BGP 版本是 BGPv4。

BGP 既可以用于不同的 AS 之间，又可以用于同一个 AS 内部：

• AS 间，称为 EBGP（ External BGP）：关注控制路由的传播和选择最佳路由。
• AS 内，被称为 IBGP（Internal BGP）：关注发现和计算路由。

其中，BGP 被用于 EGP，而使用 OSPF 作为 IGP 的补充。

EBGP 的主要功能是在 AS 之间交换网络可达信息。网络可达信息就包括了列出的 AS 的信息，这些信息有效地构造了 AS 互联的拓朴图并由此清除了路由环路，同时在 AS 级别上可实施策略决策。

BGP 的特点：

• 使用 TCP 承载，179 号端口。
• 是自治系统外部路由协议，用来在 AS 之间传递路由信息。
• 路径矢量路由协议，从设计上避免了环路的发生。
• 支持 CIDR 和路由聚合。
• 路由附带丰富的属性。
• 只发送增量路由更新。
• 路由过滤和路由策略。

BGP 的消息类型

1. Notification Msg：当 BGP 检测到错误状态时，就向对等体发出 Notification 消息，之后 BGP 连接会立即中断。
2. Update Msg：用于在对等体之间交换路由信息。它既可以发布可达路由信息，也可以撤销不可达路由信息。
3. Keepalive Msg：BGP 会周期性地向对等体发出 Keepalive 消息，用来保持连接的有效性。
4. Open Msg：是 TCP connection 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。

BGP 的状态机

1. 空闲状态：为初始状态，当协议激活后开始初始化，复位计时器，并发起第一个 TCP 连接。
2. 连接状态：开始 TCP 连接并等待 TCP 连接成功的消息。
3. 行动状态：试图建立 TCP 连接。
4. Open 发送状态：TCP 连接已建立，自己已发送第一个 Open Msg，等待接收对方的 Open Msg，并对报文进行检查。
5. Open 证实状态：等待 Keepalive 报文，同时复位保持计时器。
6. 连接建立状态：建立了邻居（对等体）关系，路由器将和邻居交换 Update Msg，同时复位保持计时器。