BGP 协议简介

8
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
BGP几种状态 BGP建立邻居后，通过发送keepalive，来维持邻居关系，每60s一次，Hold time 为180s，即180s没有收到邻居的keepalive消息后，便认邻居消失，则断开与邻居 的连接。 BGP在建立邻居关系时，经历以下几个过程: Idle ： BGP进程被启动或被重置，这个状态是等待开始 Connect: 检测到有peer要尝试建立TCP连接。 Active: 尝试和peer建立Tcp连接，如有故障，回到Idle opensent：Tcp连接已建立，BGP发送一个OPEN消息给 对方peer,然后切换到opensent状态，如果失败，则切换 到active状态。 Openconfirm： 收到peer的OPEN消息，并等待keepalive 消息，收到keepalive则转为Established,如果收到notification 则回到idle状态。 Established : 从对端peer收到keepalive，并开始交换数据 收到keepalive后，hold timer都会重置，如果收到notification 就会回到idle状态。
R4
R1 R5
R2
R3 R2 R1 R3
16
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
三、BGP路径属性
三、BGP路径属性
17
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
三、BGP路径属性
路径属性是所宣告BGP路由的特性。对于IGP路由协议，有多条路径 可以到达同一目的地时，则根据最小metric值来选择最优路径。而 BGP会比较BGP路径属性值。BGP路径属性可以划分为以下四类：
21
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
三、BGP路径属性
可选不可传递(optional notransitive)
如果是可选不可传递属性，无法识别该属性的BGP进程可以忽略Update消息 中包括的该属性，并且不将该路由路径传递给BGP邻居。 例如：multi_exit_disc(MED),originator_id,cluster_list
20
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
三、BGP路径属性
可选可传递(optional transitive)
并不是所有运行BGP的路由器都能理解和支持可选可传递属性，路由的 可选可传递属性是任意写入的，其它BGP路由器并不一定能理解，也并 不一定能保留和传递该属性，但是当为路由设置了可选可传递属性后， 可以明确要求BGP路由器保留和传递该属性。例如：aggregator, community
R3
R4
AS 30
AS 20
如图所示，R1从R6收到的路由，会转发 给R3和R4，但是R3，R4不会把路由转发 给R2。 由于R5是R3的eBGP邻居，所以，R5有从 AS10来的路由。 要让R2收到AS10的路由，让R2与R1建立 BGP会话，即R1与R2之间也要建立邻居 关系。 除此之外也可以BGP router-reflector 和BGP confederation 的方式来实现路 由全网传递
AS 20
AS 10
AS 40
AS 50
AS 30
13
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
iBGP 防环
eBGP可以通过AS-path来防环，iBGP防环机制为：一台BGP路由器从iBGP 邻居收到的路由，不能传递给其它，iBGP邻居，只能传递给eBGP。
R6 AS 10
R1
R5
公认强制 公认自选 可选可传递 可选不可传递
（well-known mandatory） （well-known discretionary） （optinal transitive） （optional notransitive）
18
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
三、BGP路径属性
公认强制 (well-known mandatory)
22
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
三、BGP路径属性
Origin属性
origin是公认强制属性,指定了路由的更新来源。它是确定优选路由的因素 之一，origin属性指定的路由来源有如下几种： IGP：NLRI是从源AS的协议中学到的，拥有最高优先级，如果路由是通 过network语句从IGP路由表中学到的，那么该BGP路由的源就是IGP EGP：NLRI是从外部网关协议中学到的，EGP的优先级次于IGP。 不完全的（incomplete）：NLRI是从其他渠道学习到的，拥有最低优 先级，BGP通过重分发制学习到的路由将携带不完全路由来源属性。
R2
14
wenku.baidu.com/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
BGP路由表 运行了BGP协议的的路由器会把由BGP得到的路由与普通路由分开存放， 所以BGP 会有两张路由表，一张是存放普通路由的路由表，IGP路由表， 通过show ip route可以看到，另外一张就是BGP路由表，通过show ip bgp 查看，若要让BGP邻居之前传递BGP路由，需要BGP路由表中有路 由才行。路由加入BGP路由表通过以下几种方法： 将IGP路由导入BGP路由表 将其他路由重分布进BGP 通过邻居获得 BGP的邻居分为两种，eBGP和iBGP，所以BGP的路由的AD值也有区分， 如果路由是从eBGP学到的，AD值为20（优于任何IGP协议）；从iBGP 学到的路由AD值为200（优先级低于任何IGP协议）。
6
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
BGP邻居
由于BGP运行在整个互联网当中，BGP 路由器要传递庞大路由信息，因此因此需要让BGP路由 器之间的路由传递具有高可靠性和高准确性，所以BGP路由器之间的数据传输使用了TCP协议，端口 号为179，并且指的是会话的目标端口号为179，而会话源端口号是随机的。 由于BGP使用了TCP协议传递，所以两台路由器只要能够正常通信，就能建立起BGP邻居。但是B GP的邻居要手工指定。 BGP-speaker：也可以叫BGP路由器或BGP发言者，是指配置了BGP进程的 路由器 BGP-peer：当两台BGP-speaker形成了邻居之后，就被称为BGP-peer。
需要在AS之间运行的协议，即边界网关协议(Border Gateway
Protocol),即 BGP。BGP是距离夭量路由协议
注：虽然EIGRP也有AS概念，但是与BGP的AS不同。
4
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
二、BGP特征
5
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
三、BGP路径属性
公认自选 (well-known discretionary)
公认自选属性并不像公认强制属性那么严格，任何一台运行BGP的路由器 都必须支持公认自选属性，必须理解和认识公认自选属性，但是为路由写 入公认自选属性并不是必须的，是否要为路由写入公认自选属性可以自由 决定，为路由写上公认自选属性之后，所有BGP路由器都能认识和理解， 并且都会自动保留和传递该属性。 例如：local-pref ,atomic_aggregate
12
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
BGP
AS-path
如下图所示，一条路由从AS 10 发出后，到达AS 20后，AS-path为“10” 到达AS 40后，AS-path为“20，10”，到达AS 50后，AS-path为“40 20，10”。而AS 40将路由发给AS 30时，AS-path为“40，20，10”， 由AS 30把路由再传回到AS 10时，AS-path为“30，40，20，10”，AS10 收到路由后，发现有自己的AS 10会丢弃此路由。
例：下图中R1与R2都为BGP邻居
R1 R1 R2
R2
R3
7
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
BGP 的消息类型 BGP所有的消息都采用单播的方式经TCP连接传递给邻居。
BGP使用以下4种消息类型：
open(打开）消息 keepalive(保持激活）消息 update(更新)消息 notification(通告)消息
Lo0
27.27.1.1
27.27.12.1
27.27.12.2
Lo0
27.27.2.2
27.27.21.1
27.27.21.2
10
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
BGP
TTL
一台BGP路由器，只能属于一个AS，在建立BGP邻居时，自己和对方路由 器属于同一个AS，则邻居关系为internal BGP（iBGP），如果属于不同AS 则邻居关系为external BGP (eBGP)。考虑到安全问题 ，BGP建立外部邻 居时要求邻居必须与自己直接，而iBGP则可以是任意距离，这是通过控制 BGP 数据包的TTL来实现的。EBGP建立邻居时发送的数据包TTL为1，而 iBGP建立邻居时的TTL为最大，即255。但是建立eBGP的TTL值可以修改， 最大255
15
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
IBGP与IGP 同步
BGP有IBGP与IGP同步的规则，规则如下： 学习自IBGP邻居的路由在进入IGP路由表或被宣告给BGP对等体 之前，必须首先通过IGP来知晓该路由。 此规则作用是：可以防止AS内部形成BGP路由黑洞 可以关闭此特性。如下图：
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
一、BGP简介
随着科技的高速发展，网络日益扩大，网络设备数量的增
多，路由条目数量的增多，IGP已经不能满足当前网络状况 基于上面这些原因，需要将网络进行划分，划分出来的区 域范围即autonomous system（AS） ，IGP路由协议的更 新只能在同一个AS内传递，全网通信，即不同AS之间通信，
9
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
BGP更新源
由于BGP不能主动在网络中寻找邻居，必须手工指定邻居的地址，BGP会将数据 包发往指定的地址，来请求建立邻居，除此之外BGP发送的请求数据包除了写 明目标IP地址外，还要写上自己的IP地址，即BGP源地址。为了BGP的稳定性， 采用逻辑端口来建立BGP邻居，即loopback端口 R1 R2
故名思意，公认强制属性是所有运行BGP路由器都必须支持的属性。 并且在将路由信息发给其他BGP邻居时，必须在路由中写入公认强制 属性。没有公认强制属性的路由被BGP路由器视为无效而丢弃。
此类型的BGP路由属性有三个：origin , next_hop , AS_path
19
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
11
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
二、BGP特征
BGP
AS-path
BGP的路由可能穿越多个AS，运行BGP的网络通常非常大，因此，从一个 AS出去的路由，可能在经过几次转发后又会回到原来的AS中，最终形成 环路。因此BGP在将路由发给eBGP邻居时，会将自己的AS号写在路由中， eBGP邻居收到路由后，再发给他的AS邻居时，除了保留之前的AS号码， 也会把自己的AS号码写入其中。这样在路由中就形成了AS-path。
二、BGP特征
BGP 的自治系统(AS) BGP的AS号码的分配，是由Internet Assigned Number Authority (IANA)机构来统一规划和分配的。 通常我们所用的BGP号码范围是1-65535，这其中又分为公有AS与 私有AS。公有AS范围是1-64511，私有AS范围是64512-65535。跟IP 地址类似，公有AS用于互联网，且不可重复。私有AS不可用在互联网。 以下是中国几个公司的公有AS号码 AS36678 CTUSA – 中国电信美国公司 AS23724 中国电信IDC AS4816 广东电信 AS4815 上海电信 AS9394 铁通 AS4847 CNIX-AP China Networks 中国互联网交换中心 AS4808 北京网通 AS4837 网通骨干
边界网关协议——BGP
爱思纳特信息技术(北京)有限公司
1
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
目录
一、BGP简介 二、BGP特征 三、BGP路径属性(attributes) 四、BGP选路规则 五、大型网络的BGP
2
/ 54
爱思纳特 信息技术(北京)有限公司
一、BGP简介
一、BGP简介
3
/ 54