BGP 边界网关路由协议
边界：AS的边界
AS：同一个技术管理机构管理，如企业，ISP
IGP：AS内部网关路由协议，实现AS内部的互联互通，如OSPF、ISIS
BGP：AS互联互通的一种路由协议

---

AS号：取值范围1-65535
64512-65535，私有AS号，用于大型企业内部进行AS的规划
1-64511，公有AS号，需要为用户/企业提供互联网接入服务的时候分配
AS号老的长度：2个字节，16bit
AS号新的长度：4个字节，32bit

---

IGP：直连邻居之间传递路由信息，逐跳（逐路由器）的传递路由
BGP：是一种工作在应用层的路由协议，只要BGP邻居能够建立，那么就能在邻居之间传递路由信息

BGP的路由属性是人为设计的，是对BGP路由的进一步描述
作用：实现BGP路由的控制，如选路，防环，管理

BGP是一种基于TCP协议的应用层路由协议，所以邻居关系不会自动建立，需要手动配置
BGP采用单播通信，目的IP是事先知道的
BGP使用TCP 179端口号进行工作

BGP协议不产生路由，只是用来传递路由的
BGP只会传输自己正在使用的路由
BGP是一个路径矢量路由协议，并且是一个无环路径：AS内部采用水平分割机制防环，AS之间采用AS-Path防环

---

80 http
23 telnet
21 ftp
25 smtp
110 pop3
22 ssh

---

EBGP邻居配置流程
1、通过直连物理接口配置EBGP邻居
peer 10.0.12.2 as-number 2
指定的邻居地址为本端向该邻居发送BGP报文的目的地址，源地址默认情况下为去往改邻居地址路由的出接口IP地址

2、通过Loopback接口配置EBGP邻居
peer 1.1.1.1 as-number 1
peer 1.1.1.1 connect-interface Loopback 0
指定向邻居发送BGP报文的源地址为Loopbak 0接口的IP地址
peer 1.1.1.1 ebgp-max-hop 10
当EBGP邻居之间存在多跳时，指定EBGP邻居发送BGP报文的TTL值，仅在EBGP邻居之间使用，IBGP邻居默认TTL=1

---

IPv4 单播地址族
IPv6 单播地址族
VPNv4 单播地址族

---

BGP报文类型
所有BGP报文都有一个相同格式的头部，长度19字节，参数如下：

标记：保留字段，用于协议兼容性
长度：描述该BGP报文的长度（字节数）
类型：描述BGP报文的类型，常见的BGP报文类型与该字段对应关系如下：1-----Open报文；2-------Update报文；3--------Notification报文；4------Keepalive报文

Open报文：邻居建立和能力参数的协商，至少地址族能力要一致
Open报文参数如下：
版本号：描述BGP协议的版本号，对于BGPv4来说，该字段的值为4
AS号：描述BGP报文发送方所处AS的号码
保活时间：描述在多长时间（以秒为单位）内必须收到对方的Keepalive报文或Update报文，否则将该邻居视为无效
路由器标识符：描述BGP路由器的route-id，长度为32bit
可选参数长度：描述BGP报文中可选参数字段的长度（字节数）
可选参数：Open报文中可以包含多个可选参数，每个参数使用类型Type、长度Length以及值Value的三元组格式来描述。在Open报文 中，可选参数主要被用于宣告及协商BGP邻居的某些能力特性

1、邻居参数协商
自身AS号：要和邻居只当的AS号一致，否则邻居无法建立
BGP router id：不能冲突，否则邻居无法建立
Hold time：邻居失效时间，默认180s，如果不一致，则协商使用小的
BGP version：默认运行BGPv4，一般不存在版本不同的情况

2、BGP邻居能力的协商
地址族协商一致：不一致邻居无法建立，默认使用IPv4单播地址族
路由刷新能力：即手动触发更新能力
是否支持4字节AS号能力

双方都开始发送OPEN报文，然后进行一些参数的协商，主要是hold-time，如果双方不同，则选择一个小的hold-time；keepalive interval默认是hold-time时间的1/3；另外协商的参数还包括版本号，AS号，BGP路由器的ID以及其他可选参数

Keepalive报文：
BGP并不依赖TCP的保活机制，而是周期性的发送Keepalive报文来了解邻居的存活状况。默认每隔60s周期性发送，如果180s没有收到keepalive报文，则认为BGP邻居失效，断开TCP连接

如果可以接收OPEN报文中的参数，则发送Keepalive报文，用于对对方发送的OPEN报文的确认，此时意味着BGP邻居关系正式建立；然后开始发送Update报文；以后还要周期性的发送Keepalive报文，一 维持邻居关系

Update报文：用于BGP路由的传递以及撤销。第一次建立邻居后，邻居双方开始交换整个BGP表，后期只做触发式的增量更新
Update报文参数如下：

撤销路由的长度：Update报文中可以包含0条、1条或者多条准备撤销的BGP路由，该字段是一个无符号整数，它描述了Update报文中所包含的“撤销的路由条目”字段的长度
撤销路由条目：该字段用于描述需要被撤销的BGP路由前缀，如果有多条BGP路由需要使用这个Update报文来撤销，则该字段将包含一个BGP路由前缀的列表，每条BGP路由包含两元：前缀长度，路由前缀
总路径属性长度：描述Update报文中路径属性的总长度
路径属性：当BGP路由器使用Update报文向邻居通告BGP路由时，该报文中就包含着路径属性字段。BGP定义了丰富的路径属性类型
网络层科可达信息：该字段描述了需要被被通告的BGP路由前缀，如果有多条BGP路由需要通告，则该字段将包含一个BGP路由前缀的列表，每条BGP路由包含两元：前缀长度，路由前缀，当然，一个Update报文用于通告给你搞拥有相同路径属性的路由前缀

Route-refresh报文：用于手动进行BGP路由的出发更新，或用于ORF功能

Notification报文：通知报文，用于报错，收到该报文只有一个结果，就是断开TCP连接
报文参数：

错误代码：该字段是一个无符号整数，描述错误的类型
错误子代码：在错误代码的基础上进一步指示错误的类型
数据：该字段用于描述错误的原因

---

BGP状态机
Idle（空闲）：Idle是BGP连接的第一个状态，即空闲状态，此时BGP在等待一个启动事件，当启动事件出现后，BGP开始初始化资源，复位连接重试器Connect-Retry，并发起一条TCP连接，同时转入Connect（连接）状态。路由器开始在由表中搜索去往邻居指定的IP 地址的路由，看是否有前往该地址的路由，如果没有明细路由，则邻居状态会一直处于
opensent：代表已经发送open报文，并等待接收邻居的open报文
opencofirm：代表收到邻居的open报文，并发送keepalive报文，等待接收邻居的keepalive报文
established：收到keepalive报文

---

BGP协议产生路由的方式
1、network
@BGP协议的network命令不具备将接口加入到BGP进程的功能
@network就是将路由表中的路由引入到BGP表，并通告给邻居

2、import-route
将路由表的路由引入到BGP中，高效快捷

---

BGP协议特点：
1、BGP不对路由进行计算
2、BGP只是路由的搬运工

---

BGP发布路由的逻辑：
你想要别人能够访问某条路由，那么你就需要把这条路由发布出去

---

BGP传递路由规则
1、仅传递最优路由
2、从EBGP邻居得到的路由可以传递给所有邻居（EBGP邻居、IBGP邻居）
3、从IBGP邻居得到的路由不传递给IBGP邻居
4、从IBGP邻居得到的路由只有当同步检测通过后，才能传递给EBGP邻居（华为设备无此规则，因为默认关闭了同步功能）
5、如果同步功能关闭，从IBGP得到的路由只要下一步可达并最优即可传递给EBGP邻居

注：BGP路由同步功能，仅仅是BGP路由黑洞的检测机制，并不能解决BGP黑洞问题

undo synchronization
华为设备默认关闭同步功能，且不可开启

---

如何解决BGP路由黑洞问题
@将EBGP路由引入到IGP协议中。比较消耗设备资源，因为BGP路由数量过于庞大，引入到IGP协议，增加了IGP协议计算路由的负担。可能导致BGP路由震荡，IGP路由也会产生震荡
@AS内部所有路由器均运行BGP协议，即IBGP全互联，主流架构，此时不再需要同步检测

总结：只要能解决BGP路由黑洞问题，BGP同步检查功能，开启和关闭就不再重要了

---

BGP防环机制
1、AS内部防环：IBGP水平分割，通过IBGP邻居得到的路由不会再传递给IBGP邻居

---

BGP路由传递给EBGP邻居时，下一跳自动修改为向该EBGP邻居发送BGP报文的源地址

从EBGP邻居传来的路由传递给IBGP邻居时，下一跳默认保持不变，这可能导致下一跳不可达大的问题
解决方法：（IBGP邻居配置三步骤）
peer 4.4.4.4 as-number 234
peer 4.4.4.4 connect-interface Loopback 0

peer 4.4.4.4 next-hop-local
该命令仅对IBGP邻居生效，将从EBGP邻居得到的路由传递给指定的IBGP邻居时，下一跳修改为自身向该IBGP邻居发送BGP报文的源地址

• • valid：有效的BGP路由，即下一跳可达的路由

refresh bgp all export
向所有BGP邻居手动触发路由更新

---

产生BGP路由的方式：
1、network
2、import-route

---

BGP路由属性的分类
1、公认：所有运行BGP协议的路由都能理解的属性
2、可选：厂家开发的某些满足特殊需求的属性，但并不是所有运行BGP协议的路由器都理解的属性

---

BGP路由的起源属性有三种
i 表明BGP路由时由network命令发布的
? 即incomplete，表明BGP路由时由import-route发布的
e 表明BGP路由时EGP协议引入的，EGP协议目前已经全面退出网络

起源属性可以被修改，一般起源属性时一种BGP选路属性，可以用于BGP路径的选路，通过修改起源属性可以控制BGP路径
优先级：i > e > ?

---

AS_PATH作用
1、选路，经过AS数量少的路径最优
2、防环，在AS之间实现BGP环路的防范（AS内部使用IBGP的水平分割实现防环）。从EBGP邻居得到路由时，检查该路由的AS_PATH属性，如果AS_PATH中存在自身的AS号，则丢弃该路由。
@当BGP路由传递给EBGP邻居时，会将自己的AS号添加到AS_PATH属性的最前面
@当BGP路由传递给IBGP邻居时，不会添加自己的AS号
3、防环检测机制
EBGP邻居之间进行AS_PATH检查，IBGP邻居之间不做AS_PATH检测

BGP团体属性
@限制BGP路由得分传递范围
@给BGP路由添加标记，方便管理
不同于IGP TAG，TAG只能打一个，管理能力优先，不能多维度的标识路由

BGP路由可以拥有多个团体属性，根据管理需求，业务需求等灵活进行路由管理

Internet：缺省属性，所有路由都属于Internet，此属性的路由可以通告给你所有BGP邻居
No_Export：收到此属性的路由后，不讲该路由发布到其他AS
No_Advertise：收到此属性的路由后，不将该路由通告给任何其他的BGP邻居
No_Export_Subconfed：在联盟中使用，仅在成员AS内传递

当路由存在多个公认团体属性时，传递范围最小的生效

---

BGP路由优选yuanze
一般来说，BGP计算优先级的规则如下：
1、丢弃下一跳不可达的路由
2、优选协议首选值（Preference Value）最高的路由（私有属性，仅本地有效）
3、优选本地优先级（Local Preference）最高的路由
4、优选手动聚合>自动聚合>network>import>从对等体学到的
5、优选AS_Path短的路由
6、起源类型IGP>EGP>Incomplete
7、对于来自同一AS的路由，优先MED值小的
8、优选从EBGP学来的路由（EBGP>IBGP）
9、优选AS内部IGP的Metric最小的路由
10、优选Cluster List最短的路由
11、优选Orginator_ID最小的路由
12、优选Router_ID最小的路由器发布的路由
13、优选具有较小IP地址的邻居学来的路由

---

BGP网络面临的问题
1、路由数量庞大，占用内存，消耗带宽
2、BGP网络震荡，到时稳定性下降

汇总方法：
1、利用静态路由执行BGP汇总
@并不是真正意义上的BGP路由汇总，只是利用BGP发布路由的特点来实现汇总的效果
@明细路由并不会被抑制，还是会正常的通告给邻居，需要做明细路由的过滤
@会丢失明细路由的某些BGP路由属性，存在路由环路的风险
@明细路由是否存在和汇总路由之间不存在依赖关系，导致汇总路由不能真正反映网络的现状

2、BGP自动汇总，一般不用
@仅对自身通过import-route命令发布的路由生效
@只能汇总成主类网络号
@明细路由会被抑制

3、BGP手动汇总，主流方式
@只要在BGP路由表中存在的路由都能被手动汇总
@可以实现精确汇总，可以支持CIDR
@可以对汇总路由的属性做编辑
@可以继承明细路由的AS_Path属性，防止环路
@明细路由全部失效，汇总路由才会失效

AS_Path 表明路由传递的AS的次序，有序的
as-set { } 无序的AS_Path，防环用的，并不表明路由传递的次序
{ } 中的AS号，只算1个AS长度