计算机网络-BGP基础概念

news2024/12/31 12:42:51

一、BGP的基本概念

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。早期发布的三个版本分别是BGP-1（RFC1105）、BGP-2（RFC1163）和BGP-3（RFC1267），1994年开始使用BGP-4（RFC1771），2006年之后单播IPv4网络使用的版本是BGP-4（RFC4271），其他网络（如IPv6等）使用的版本是MP-BGP（RFC4760）。

BGP的特点：

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特征：

BGP使用TCP为传输层协议，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），BGP对等体之间交换BGP路由表。
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能够承载大批量的路由前缀，可在大规模网络中应用。

BGP通常被称为路径矢量路由协议（Path-Vector Routing Protocol）。

每条BGP路由都携带多种路径属性（Path attribute），BGP可以通过这些路径属性控制路径选择，而不像IS-IS、OSPF只能通过Cost控制路径选择，因此在路径选择上，BGP具有丰富的可操作性，可以在不同场景下选择最合适的路径控制方式。

概况地说就是IGP(OSPF、ISIS)只能与直连链路设备建立邻居关系，因为hello包中TTL值为1，不能跨越设备。BGP只需要能够tcp三次握手成功就能建立邻居，简单说就是ping通就行。BGP支持大量路由表项、拥有丰富的选路规则，是当前用于不同AS之间的主要路由协议。

二、BGP邻居建立

2.1 BGP对等体

与OSPF、IS-IS等协议不同，BGP的会话是基于TCP建立的。建立BGP对等体关系的两台路由器并不要求必须直连。

BGP存在两种对等体关系类型：EBGP及IBGP：

EBGP（External BGP）：位于不同自治系统的BGP路由器之间的BGP对等体关系。两台路由器之间要建立EBGP对等体关系，必须满足两个条件：

两个路由器所属AS不同（即AS号不同）。
在配置EBGP时，Peer命令所指定的对等体IP地址要求路由可达，并且TCP连接能够正确建立。

IBGP（Internal BGP）：位于相同自治系统的BGP路由器之间的BGP邻接关系。

BGP不单单能用于AS之间也能用于AS内，后面我们学习MPLS、VPN等都会用到。

2.2 BGP邻居建立过程

1、先启动BGP的一端先发起TCP连接，如左图所示，R1先启动BGP，R1使用随机端口号向R2的179端口发起TCP连接，完成TCP连接的建立。

2、三次握手建立完成之后，R1、R2之间相互发送Open报文，携带参数用于对等体建立，参数协商正常之后双方相互发送Keepalive报文，收到对端发送的Keepalive报文之后对等体建立成功，同时双方定期发送Keepalive报文用于保持连接。每60秒发送keepalive报文。

其中Open报文中携带：

My Autonomous System：自身AS号
Hold Time：用于协商后续Keepalive报文发送时间
BGP Identifier：自身Router ID，Router ID大的为主动端。

3、BGP对等体关系建立之后，BGP路由器发送BGP Update（更新）报文通告路由到对等体。

BGP建立对等体的对等体都会发起TCP三次握手，所以会建立两个TCP连接，但是实际BGP只会保留其中一个TCP连接，从Open报文中获取对端BGP Identifier之后BGP对等体会比较本端的Router ID和对端的Router ID大小，如果本端Router ID小于对端Router ID，则会关闭本地建立的TCP连接，使用由对端主动发起创建的TCP连接进行后续的BGP报文交互。