计算机网络-网络层篇-BGP协议

概述

简单说为什么

基本概念

BGP报文有5种消息类型

大致过程

概述
BGP(Border Gateway Protocol:边际网关协议)
BGP协议是运行在AS之间的一种协议
属于EGP，追求的是可靠性、可控性强
BGP使用TCP作为其传输层协议（监听端口号为179），提高了协议的可靠性，且不需要专门的机制来确保连接的可控性
BGP进行域间的路由选择，对协议的稳定性要求非常高
因此用TCP协议的高可靠性来保证BGP协议的稳定性
IGP大多都是采用组播的方式，运行IGP的路由设备会自动发现并建立邻居关系
但是由于BGP采用的TCP的方式，因此必须手动指定BGP邻居
同时，为了保证TCP的建立，还必须保证建立BGP关系的两个路由器之间要有相应的路由
BGP从设计上避免了环路的发生
AS之间：
BGP通过携带AS路径信息来标记途经的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内学到的路由不再通告给AS内的BGP邻居，避免了AS内产生环路
路由更新时，BGP只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽，适用于在Internet上传播大量的路由信息
简单说为什么
互联网的规模很大
AS内部使用不同的路由协议
AS之间需要考虑除网络特性以外的一些因素（政治、安全...）
基本概念
IBGP：
运行于同一AS内部的BGP称为IBGP
EBGP：
运行于不同AS之间的BGP称为EBGP
Speaker：
发送BGP消息的路由器称为BGP发言者，它接收或产生新的路由信息，并发布给其它BGP Speaker
Peer：
相互交换消息的BGP 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）
BGP报文有5种消息类型
Open消息：
是TCP连接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
对等体在接收到Open消息并协商成功后，将发送Keepalive消息确认并保持连接的有效性
确认后，对等体间可以进行Update、Notification、Keepalive和Route-Refresh消息的交换
Update消息：
用于在对等体之间交换路由信息
Update消息可以发布多条属性相同的可达路由信息，也可以撤销多条不可达路由信息
Keepalive消息：
BGP会周期性的向对等体发出Keepalive消息，用来保持连接的有效性
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连接会立即中断
Route-Refresh消息：
通过OPEN消息告知BGP peer本地支持路由刷新能力（Route-Refresh capability）
大致过程
管理员定义邻居的ip地址，前提要求对邻居ip可达； — IGP可达
启动BGP协议后，先目标端口为179进行TCP的三次握手来建立TCP的会话；
会话建立后，收发open报文来建立邻居关系，生成邻居表；
邻居关系建立后，邻居间使用update 共享路由条目，在收发了路由信息后，本地生成BGP表；
Bgp表中装载本地发出及接收到的所有路由条目；
之后路由器将BGP表中的最优路径（不一定是最佳选路，仅为BGP参数最佳）加载于路由表中;
收敛完成；仅keeplive周期保活即可；
结构突变：
1、新增网段 – BGP更新源设备将使用update来告知本地所有的邻居
2、断开网段 – BGP更新源设备将使用update来告知本地所有的邻居
3、无法沟通 – 3min hold time到时时断开邻居关系和TCP会话，之后删除从该邻居处学习到的所有信息；
BGP更新源设备并不一定直连断开或新增网段的设备，而是第一台将该路由发布到BGP协议中的路由器；

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