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BGP 路由协议

IT知识协议路由协议

农村四月闲人少，勤学苦攻把名扬。这篇文章主要讲述BGP 路由协议相关的知识，希望能为你提供帮助。
BGP概念AS指的是在同一个组织管理下，使用统一选路策略的设备集合。
使用BGP传递路由
在AS之间专门使用BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）协议进行路由传递，相较于传统的IGP协议：
BGP基于TCP ，只要能够建立TCP连接即可建立BGP。
只传递路由信息，不会暴露AS内的拓扑信息。
触发式更新，而不是进行周期性更新。
BGP的特点：BGP是一种实现自治系统AS之间的路由可达，并选择最佳路由的矢量性协议
BGP使用TCP作为其传输层协议（端口号为179），使用触发式路由更新，而不是周期性路由更新。
BGP能够承载大批量的路由信息，能够支撑大规模网络。
BGP提供了丰富的路由策略，能够灵活的进行路由选路，并能指导对等体按策略发布路由。
BGP能够支撑MPLS/VPN的应用，传递客户VPN路由。
BGP提供了路由聚合和路由衰减功能用于防止路由振荡，通过这两项功能有效地提高了网络稳定性


BGP对等体关系
BGP对等体关系建立

TCP连接源地址
BGP报文类型

BGP报文格式 - 报文头格式
【BGP 路由协议】


BGP报文格式 – Open

能力参数的协商：1.多协议扩展能力：IPV4,unicast。
                            2.路由刷新能力：手动刷新
?                        3.是否支持4字节AS号能力?


BGP报文格式 – Update





BGP报文格式 – Notification


BGP报文格式 – Keepalive
keepalive 报文60秒一次


BGP报文格式 - Route-refresh

BGP状态机

1）ldle状态
ldle（空闲）状态，?BGP拒绝任何进入的连接请求，IdIe状态是BGP的初始状态。在ldle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（如运行BGP协议）后，BGP才开始尝试和其他BGP对等体进行TCP连接，并转至Connect状态。任何状态中收到NOtification报文或TCP重连通知等Error事件后，BGP都对转至ldle状态。


2）Connect状态
Connect（连接）状态下，?BGP等待TCP连接的建立完成后再决定后续操作。在Connect状态下，BGP启动连接重传定时器（通常计时器为30s），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（开放）状态；如果TCP连接失败，那么BGP转至Active（活跃）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继续尝试和其他BGP对等体进行TCP连接，停留在Connect状态。


3）Active状态
Active（活跃）状态下，BGP?将尝试进行TCP连接的建立，是BGP的中间状态。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）OpenSent状态
在OpenSent（开放集）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、Holdtime等进行检查。如果收到的Open报正确，那么BGP发送KeepAlive报文，并转至OpenConfirm（打开确认）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IdIe状态。

5）OpenConfirm状态
?OpenConfirm（打开确认）状态下，BGP等待KeepAlive或Notification报文。如果收到KeepAlive报文，则转至Established（确认）状态；如果收到Notification报文，则转至ldle状态。
6）Established状态
在Established（确认）状态下，?BGP可以在对等体之间交换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ldle状态
?在BGP对等体建立的过程中，通常可见的三种状态是ldle、Active、Established。BGP对等体双方的状态必须都为Established，BGP邻居关系才能成立，双方通过Update报文交换路由信息

BGP路由的生成不同于IGP路由协议，BGP?自身并不会发现并计算产生路由?，BGP将IGP路由表中的路由注入到BGP路由表中，并通过Update报文传递给BGP对等体。BGP注入路由的方式有两种：Network    import-route
BGP路由表
BGP传递路由规则：?BGP在给邻居传递路由时的下一跳是路由?出接口=???更新源?。?
?在EBGP间传递时会修改下一跳为自己的更新源。?
??EBGP传给IBGP邻居路由，然后IBGP路由器在IBGP间传递时?不会修改?下一跳为自己的更新源（解决方法是将下一跳更改为本地接口peer1.1.1.1 next-hop-local）??
BGP路由通告原则(传递路由)?1.只有?明确通告?的网络才会发送给邻居；通告的网络必须能够精确地在路由表中找到；多条路径时，只选择最优的给自己使用；只 把自己使用的最优路由通告给邻居；?
?2.从EBGP学习到的最优的路由会通告给所有BGP邻居；*强调内容*
?3.从IBGP邻居学习到路由默认不会通告给IBGP邻居（BGP水平分割原则）；
?4.从IBGP学习的路由同步检测IGP是否存在此路由，然后在决定是否传给EBGP邻居?
?5.同步功能关闭，从IBGP学习的路由只有下一跳可达并最优，传递给EBGP邻居。?

BGP路由黑洞：IBGP单播建立邻居，可以跨路由建立邻居，被跨的路由无法获取BGP路由，导致数据报文无法通过路由转发。?
?它会默默的将数据包丢弃，使所有数据包有去无回。我们知道传统的IP路由查找，它是逐跳查找的，通俗一点就是当数据包到达路由设备的时候，每一台设备都要查找路由表，并且在路由设备有路由的前提下才能转发报文。对BGP来说由于存在iBGP水平分割规则，只把路由传递一跳，这是一种防环机制，所以在BGP的设计上有些设备就不会运行BGP。BGP是一种TCP的连接或者说是一种host-to-host的连接（可以跨越设备进行连接），所以路由传递是没有问题的，但是数据包的路由却是有问题的。通常我们可以看到的现像是iBGP邻居关系可以正常建立，也就是说控制平面看起来是正常的，但是数据平面确不可达?
解决路由黑洞方法：1.将BGP路由引入IGP协议，让没有BGP路由的路由器学习到目标网络。
BGP路由引入防环：在做路由引入时从IBGP学习到的路由不会引入到IGP协议.

IGP（ospf）引入bgp路由后，由于优先级的原因，会使用IGP路由进行转发

2.IBGP邻居全互联。?路由黑洞的原因，为了保证所有的BGP路由器都能学习到完整的BGP路由，就必须在AS内实现IBGP全互联。然而实现IBGP全互联存在诸多短板：路由器需维护大量的TCP及BGP连接，尤其在路由器数量较多时；AS内BGP网络的可扩展性较差。?
为此可以采用路由反射器技术。?
2.1 简化IBGP全互连：反射器和联盟
?3.MPLS 多协议标签交换
?MPLS LDP  ?
?  运行LDP动态协议，在全局和接口开启MPLS和MPLS LDP?
BGP的基本配置
Display bgp peer verbose 查看邻居信息
Display bgp routing-table 查看bgp路由表
BGP路由属性（Path Attribute）
??1.next-hop??

?2.MED  （相当于IGP协议COST）

?3.Community 团体属性?


BGP的选路原则如下：
（0）若去往目的网络的路由下一跳不可达，则可以忽略此路由；
（1）Preferred-Value优先级以数值高的路由优先；



（2）Local-Preference优先级以数值高的路由优先；




（3）聚合路由优先级高于非聚合路由；
本地始发手动聚合路由的优先级高于本地自动聚合的路由；
本地始发通过Network命令引入的路由的优先级高于本地通过Import-route命令引入的路由；


（4）AS路径长度最短（最少个数）的路径优先级高；
（5） 比较Origin属性，IGP优先级高于EGP，EGP优先级高于Incomplete；
（6）选择MED优先级较小的路由；
          MED规则：始发可以发给EBGP对等体，然后在发给IBGP对等体。

                      收到MED值不能发给EBGP对等体，只能传给IBGP邻居

（7）EBGP路由优先级高于IBGP路由；
（8）BGP优先选择到BGP下一跳的IGP度量低的路径；
（9）负载均衡
当以上全部相同，则为等价路由，可以负载分担（注：AS-PATH必须一致），当负载分担时，以下3条原则无效
（10）比较Cluster-List长度，短者优先；
（11）比较Originator_ID(如果没有Originator_ID，则用Router ID比较)，选择数值较小的路径；
（12）比较对等体的IP地址，选择IP地址数值最小的路径；



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