BGP协议基础

路由分类

直连路由
非直连路由（间接路由）

• 静态路由
• 动态路由
  IGP：内网网关路由协议（在企业内部或数据中心内部使用）
  DV：距离矢量路由协议
• RIP（v1/v2）
• IGRP——网络直径：100~255（思科的私有协议）
• EIGP——思科私有
  LS: 链路状态路由协议
• ISIS- 中间系统到中间系统
• OSPF —开放式最短路径优先
  EGP : 外部网关路由协议:在不同公司之间使用，在不同的城市之间
  BGP:边界网关协议 (路径矢量路由协议）

为什么要使用BGP协议

我们要在不同AS之间实现网络通信，需要使用EGP-BGP协议，当然我们还看重BGP的一些优势

• 非常稳定
• 可以传输大量的路由，支持大规模网络
• 具有非常丰富的路由控制策略，可以实现灵活的选路
  

BGP概述

• BGP：边界网关协议
• BGP是公有协议，任何厂商的设备都支持BGP
• BGP位于OSI的第7层 (应用层)
  ps：OSPF基于IP协议，为了可靠性，数据库同步：协商主从关系，序列号、有确认机制

AS号

AS号（Autonomous System Number）：自治系统：

• 是互联网中的一种标识符，用于标识一个自治系统（AS）的唯一数字。自治系统是指由一组网络和路由器组成的网络。
• AS号可以帮助互联网中的路由器找到要到达目的地的IP地址的最短路径。
• AS号由互联网分配机构IANA（互联网分配号码管理局）分配。
• AS号的范围被划分为两类：公共AS号和私有AS号。
• 公共AS号是指由IANA分配的AS号，可用于在全球范围内标识自治系统。
• 私有AS号是指由互联网注册机构（IR）分配的AS号，用于在私有互联网中标识自治系统。
• AS通常使用“数字”来表示，称为AS号
• AS号的范围是从0到65535，其中0被保留不使用
• AS编号取值范围
  之前是2字节表示，取值范围：1-65535
  私有AS号：64512-65534，可以用于在私有互联网中标识自治系统，但不会在公共互联网中出现。这些私有AS号通常用于连接组织的内部网络。
• 目前是4个字节：1-4294967295
  4字节AS号的范围是从0到4294967295，其中0号AS被保留不使用
  私有AS号范围是4200000000至4294967294
  4字节AS号由IANA管理，并由全球RIR（区域互联网注册局）负责分配
• AS号的划分方式取决于运营商的具体管理需求和网络架构，可以按照城市、区域、网络、子网等不同的维度进行划分。

BGP协议概述

场景

• 场景一：遍布全国大型政企单位之间, 或大型数据中心
• 场景二：运营商骨干网

作用

• 在AS之间动态的交互路由信息，实现公司与公司之间的互访

优势

• 稳定，基于TCP协议建立的，使用端口号TCP179,所以非常稳定
• 传递大量路由，可以跨多跳建立邻居关系
• 路由控制策略丰富

BGP邻居类型

• EBGP: 运行于不同的AS
• IBGP: 运行于同一AS内部

BGP特征

• BGP使用传输层协议为TCP，TCP端口号179。路由器之间的BGP会话基于TCP连接而建立
• 运行BGP的路由器被称为BGP发言者（BGP Speaker），或BGP路由器
• 两个建立BGP会话的路由器互为对等体（Peer）,说人话,就是BGP邻居
• BGP对等体之间交换BGP路由信息 , 说人话,BGP在邻居之间传递路由
• BGP路由器只发送增量的BGP路由更新，或进行触发式更新（不会周期性更新）
• BGP能够传递大批量的路由,可在大规模网络中应用

BGP报文类型

• open ： 用于建立邻居关系 (类似于hello报文)
• keep alive : 保活报文，用于维护邻居关系，周期性发送，60秒发一次， 保持BGP连接 (类似于hello)
• update : 更新报文，用于传递路由和撤销路由 (类似于LSU报文)
• notification : 通知报文，用于通知BGP邻居之间的报错信息，用于断开BGP连接
• router-refresh : 重传报文,请求邻居重新发送路由信息

BGP工作过程

BGP状态

idle :初始化状态

• tcp未连接状态，邻居的状态为idle , 当bgp设备和邻居进行tcp 连接时，会从当前的状态转为connect 状态

connect 状态： tcp 连接状态

• 如果tcp 建立连接成功，bgp 设备会向邻居发送open报文，状态也会转为opensent 状态
• 如果tcp 建立连接失败，bgp设备的状态会转为active 状态

active 状态：活跃状态

• 在当前状态下，bgp 设备依然没有放弃希望，依然试图继续建立tcp 连接，如果成功，状态依然可以转为opensent 状态
• 如果依然失败，bgp会停留在active 状态
  ps：如果重传计时器超时，依然没有收到邻居回应，bgp设备会心灰意冷的返回上一个状态，上一个是connect 状态

opensent 状态：open报文已发送状态，已向邻居发送open报文

• 如果bgp设备给邻居发送open报文后，如果收到来自邻居的回复，并且回复的报文是正确的，bgp 设备会继续发送报文，发送什么报文呢？ 发送keep alive 报文，状态转为 open comfirm 状态
• 如果bgp设备给邻居发送open报文后，如果收到来自邻居的回复，但是回复的报文有错误，bgp 设备会向邻居发送notification 报文（用于断开bgp连接状态），断开后会跳转到最初的idle 状态

open comfirm : open报文确认状态

• 如果收到邻居发来的keep alive 报文，状态会转为established 建立状态
• 如果收到邻居发来的notification 报文，状态会跳转为 idle 状态

established : 连接已建立状态

• 如果收到邻居发来的正确的update 报文或者keepalive 报文，bgp就会认为邻居是正常的
• 如果收到邻居发来的错误的update 报文或者keepalive 报文，bgp设备会发送notification 报文，通知邻居，我们分手把，不做邻居了，会回到idle 初始化状态
  

BGP的工作原理

• 建立邻居
• 传递路由

BGP路由优先级

• 默认优先级为255
• IBGP路由默认优先级为255
• EBGP路由默认优先级为255

BGP邻居关系建立的完整流程

BGP基础配置案例

需求

• 配置EBGP邻居关系
• 实现网络互通

配置步骤

配置接口IP地址
配置EBGP邻居

• 开启BGP功能，进入AS号
• 配置router-id
• 指定邻居地址，指定邻居AS号
  注入路由

配置命令

sysname R1

• [R1]interface GigabitEthernet0/0/0
• [R1-G0/0/0]ip address 192.168.1.254 255.255.255.0
• [R1-G0/0/1]interface GigabitEthernet0/0/1
• [R1-G0/0/1]ip address 192.168.12.1 255.255.255.0
• [R1]bgp 100
• [R1-bgp]router-id 1.1.1.1
• [R1-bgp]peer 192.168.12.2 as-number 200
• [R1-bgp]network 192.168.1.0

sysname R2

• [R2]interface GigabitEthernet0/0/0
• [R2-G0/0/0]ip address 192.168.12.2 255.255.255.0
• [R2-G0/0/0]interface GigabitEthernet0/0/1
• [R2-G0/0/1]ip address 192.168.2.254 255.255.255.0
• [R2]bgp 200
• [R2-bgp]router-id 2.2.2.2
• [R2-bgp]peer 192.168.12.1 as-number 100
• [R2-bgp]network 192.168.2.0

验证：查看邻居表

• display bgp peer

验证：查看路由表

• display bgp routing-table