BGP基础

Posted 2021-01-11

BGP是一种路径向量的路由协议，使用TCP的179端口来建立邻居。它的作用不是用来学习路由，而是用来控制路由的传播和选路的。它是一种边界网关协议和IGP不同。

 一、     数据包

1. open: 用于建立邻居关系，并交换基本参数。包括： AS号、Router-ID以及Hold time
2. keepalive: 用于维护邻居关系，如果在协商好的保持定时器间隔内未收到保持激活消息，那么BGP就会关闭邻居连接。每60秒发送一次存活消息.
3. update: 用于交换路由信息(更新和撤消NLRI，NLRI即网络层可达消息，网络前缀，包括了丰富的路由属性)
4. notification: BGP出现差错时使用，发送该消息后将会重置邻居关系，重置TCP连接
5. refresh: 用来通知对等体自己支持刷新路由的能力

二、状态机

1. 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。

   说明：
   Start事件是由一个操作者配置一个BGP过程，或者重置一个已经存在的过程或者路由器软件重置BGP过程引起的。
   任何状态中收到Notification报文或TCP拆链通知等Error事件后，BGP都会转至Idle状态。
   idle状态可能的原因：没有路由，EBGP没有做多跳，地址族没有激活，手动关闭了邻居。

2. 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。
   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。
3. 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Connect状态。
4. 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OpenConfirm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。
5. 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。
6. 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。
   Route-refresh报文不会改变BGP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。

三、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。