BGP协议

Posted 2021-02-04

1. BGP协议概述
   BGP协议是用于自治系统AS之间的动态路由协议。
   BGP特性：
   是一种外部网关协议，与OSPF、RIP等内部网关协议不同，其着眼点不在于发现和计算路由，而是着眼于在AS之间控制路由的转播和选择最佳路由。
   BGP使用TCP作为传输层协议（端口号179），提高了协议的可靠性。
   BGP 进行域间路由选择，因此对协议的稳定性要求很高，故可用TCP协议的高可靠性来保证协议的稳定性。
   在BGP的对等体之间必须逻辑上连通，并且进行TCP连接；目的端口号为179，本地端口号任意。
   BGP支持无类别域间路由CIDR。 BGP路由更新时，只发送更新路由，大减少了BGP的传播路由所占用的带宽；
2. BGP是一种距离矢量路由协议，从设计上避免了环路
   AS之间：BGP通过携带AS路径信息来标记途径的AS，带有本地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内学到的路由不会在AS中转发，避免了在AS内产生环路。 即为防止环路，BGP协议规定，路由器从IBGP学习到的路由不向它的IBGP对等体发布。另外为了 防止产生路由黑洞，协议还规定BGP发言者从IBGP获得的路由是否发布给它的EBGP对等体与是否同步相关。
3. BGP消息
   BGP的运行是通过消息驱动的，共有5种消息类型（Open、Update、Notification、Keeplive和Route-refresh）.
   Open消息：是TCP建立连接后发送的第一个消息，用于建立BGP对等体之间的连接关系并进行参数协商，内容包括BGP版本、AS号、路由ID、HOLD TIME值、认证信息等。
   Update消息：用于在对等体之间交换路由信息。可以发布多条属性相同的可达路由信息，也可以多条不可达的路由信息。
   Notification消息：当BGP检测到错误状态时，就向对等体发出Notification消息，之后BGP连接就会中断。
   Keeplive 消息：BGP会周期性地向对等体发出Keeplive消息，用来保持连接的有效性。
   Route-refresh消息：用来通知对等体自己支持路由刷新能力。
   4.BGP的状态机
   BGP共有6种状态机：Idle、Connect、Active、OpenSent、Openconfirm、Established.
   首先是Idle状态，BGP协议一旦start，状态机就进入Connect状态，在Connect状态，若Connect-Rtry定时器超时，则BGP状态机会停留在Connect状态。同时，BGP试图建产TCP连接，如果TCP连接建立失败，在BGP状态机进入ACTIVE状态。若TCP连接建立成功，则BGP状态机直接进入Opensent状态。在ACTIVE状态，若TCP连接依然不能建立起来，那么BGP状态机就会一直停留在active状态，直到TCP连接成功，才会进入opensent状态。在opensent状态，BGP一旦收一个正确的open报文，就会进入openconfirm状态。在openconfirm状态，当keeplive定时器超时，BGP状态机就会停留在openconfirm状态。直到BGP收到keeplive报文，BGP状态机才会进入established，这时BGP连接才算建立起来。
   在BGP对等体建立的过程中，通常可见的3个状态是：Idle、Active、Established。当BGP状态是active时，BGP邻居之间是无法通告路由的，主要是因为TCP连接还没有建立起来，建立邻居关系的地址之间，IGP路由不通。Established状态，说明BGP对等体之间可以通告路由了。