路径矢量路由协议,从设计上避免了环路的发生其路由信息中携带了所经过的全部AS路径列表。这样,接收该路由信息的BGP路由器可以明确的知道此路由信息是否源于自己的AS。如果是源于自己的AS,BGP就会丢弃此条路由,这样就根本的解决了AS之间产生环路的可能。TCP承载,端口号是179天然的可靠传输机制,重传、排序等机制来保证BGP协议信息交换的可靠性。支持CIDR和路由聚合可以将一些连续的子网聚合成较大的子网(突破了自然分类的限制),从而可以在一定程度上控制路由表的快速增长,并降低了路由查找的复杂度。路由附带丰富的属性只发送增量路由更新在邻居关系建立后,BGP路由会将自己的全部路由信息通告给邻居,此后如果路由表发生了变化,则只将增量部分发送给邻居。这样可以大大减少BGP传播路由所占用的带宽,以利于在上传播大量的路由信息,并降低路由器CPU与内存的消耗。路由过滤和路由策略与IGP不同的是,BGP最重要的特性是丰富的路由属性以及强大的路由过滤和路由策略。通过路由策略等方法,来更改路由属性,或者是根据路由更新信息中的属性来实现路由过滤和路由策略,从而使BGP的使用者可以非常灵活地对路由进行选路和控制。BGP发言者(BGPSpeaker):发送BGP消息的路由器称为BGP发言者,它接收或者产生新的路由信息,并发布给其他BGP发言者。RouterID(RID):RouterID是一个32位比特无符号的整数,用来在自治系统中唯一标识一台路由器。路由器如果运行BGP协议,则必须存在RouterID。RouterID可以是手工配置或这是路由协议自动选举。BGP对等体(BGPPeer):相互交换消息的BGP发言者之间互称对等体(Peer)。IBGP对等体(InternalBGPPeer):如果BGP对等体处于同一自治系统内,被称为IBGP对等体。EBGP对等体(ExternalBGPPeer):BGP对等体处于不同自治系统时,被称为EBGP对等体。
说明:EBGP对等体处于不同AS的BGP对等体为EBGP对等体,通常情况下EBGP对等体是物理上直连BGPSpeaker从EBGP对等体获得的路由会向它所有BGP对等体通告(包括EBGP和IBGP);同时为了防止环路,他不会将学习到的路由再向原发布者发布。
IBGP对等体处于同一个AS的BGP对等体为IBGP对等体(或者是IBGP邻居)IBGP对等体不一定是物理直连,但是一定要TCP可达。从IBGP对等体获得的路由不向它的IBGP对等体发布为了防止环路,BGP协议规定BGP发言者从IBGP获得的路由不向它的IBGP对等体发布。从IBGP对等体获得的路由是否发布给它的EBGP对等体与BGP是否同步相关。IBGP的全连接BGP会话是基于TCP的点到点的单播链接TCP的可靠传输机制和滑动窗口机制可以确保承载与TCP之上的BGP可以可靠传递大量路由。但是TCP链接是点到点的单播方式来进行报文传输的,因此BGP链接只能是基于点到点的链接。同时BGP是一种距离矢量路由协议,为了防止产生路由环路,协议规定BGP发言者从IBGP对等体获得的路由不能向其他的IBGP对等体发布。这样,在运行了BGP协议的AS内,为了确保所有BGP路由器的路由信息向,则需要使所有的IBGP路由器保持全连接。BGP发言者从IBGP对等体获得的路由不向其他的IBGP对等体发布
消息类型消息作用的描述Open用于建立BGP对等体之间的链接关系周期性的向BGP对等体发出KeepAlive消息,来保持链接的有效性Update携带的是路由更新(删减、增加)信息Notification当BGP检测到错误状态时,就向对等体发出Notification消息,之后BGP连接会立即被关闭Route-refresh要求对等体重新发送指定地址族的路由信息BGP所有的消息格式都是“消息头 消息体”的形式,消息头的长度为19个字节。Open消息:Open消息是TCP连接建立后发送的第一个消息,用于建立BGP对等体之间的链接关系并进行参数协商。内容包括使用的BGP版本号、自己所属的AS号、路由器ID、HoldTime值、认证信息等信息。Keepalive消息:BGP会周期性的向对等体发出Keepalive消息,主要作用就是让;另外一个作用就是对。消息格式中只包含,没有附件任何字段。长度为,消息只有标记、长度、类型,不包括数据域。UPdate消息:主要用于在对等体之间交换路由信息。它既可以发布可达路由信息,也可以发布不可达路由消息;一条Update消息可以通过一类具有相同路径属性的可达路由,同时还可以携带多条不可达路由。Notification消息:Notification的作用就是错误通知。BGP发言者如果检测到对方发过来的消息有错误或者主动断开BGP链接,都会发出Notification消息来通知BGP邻居,并关闭链接回到idle状态;如果收到邻居发来的Notification消息,也会将链接状态变为idle。Notification消息的内容包括错误代码和错误子代码及错误数据等信息。Route-refresh消息:Route-refresh用来要求对等体重新发送指定地址族的路由信息。BGP协议状态机BGP协议状态机包含6个状态,他们之间的转换过程实际上描述了BGP对等体关系建立的过程:Idle状态(空闲状态):是初始状态,不接受任何BGP连接,等待start时间的产生。如果有start事件产生则系统开启ConnectRetry定时器,向邻居发起TCP连接,将状态变为Connect。Connect状态(连接状态):在Connect状态,系统会等待TCP连接建立完成。如果TCP状态为Established,则拆除ConnectRetry定时器,并发送OPEN消息,将状态变为Opensent状态;如果TCP连接失败则重置ConnectRetry定时器,并发送OPEN消息,将状态变为Active;如果ConnectRetrytimerexpired(重传定时器)超时,则重新连接,扔处于Connect状态Active状态(活跃状态):如果有启动时间但是TCP连接未完成则处于Active状态,在Active状态系统会响应ConnectRetrytimerexpired事件,重新进行TCP连接,同时重置ConnectRetry定时器,变为Connect状态;如果与对方的TCP连接成功建立则会发送OPEN消息,将状态变为OpenSend,并清除ConnectRetry定时器,重置HoldTime定时器。Openset状态(OPEN消息已发送):此状态表明系统已经发出Open消息,在等待BGP邻居发给自己的OPEN消息。如果收到BGP邻居发来的OPEN消息,并且没有错误的话,则转向Openconfirm状态,同时将HoldTime定时器的值置为协商值,发送Keepalive消息并置Keepalive定时器;如果有错误则发送Notification消息并断开链接。OpenConfirm状态(OPEN消息确认):此状态表明系统已经发出Keepalive消息,并等待BGP邻居的Keepalive消息。如果收到邻居的Keepalive消息则转向Established状态并重置HoldTime定时器;如果KeepAlive定时器超时则重置并发送KeepAlive消息;如果收到Notification消息,则断开链接。Established状态(连接建立):如果处于Established状态,则说明BGP链接建立完成,可以发送Update消息交换路由信息;如果KeepAlive定时器超时则重置KeepAlive定时器并发送KeepAlive消息;如果收到KeepAlive消息则重置HoldTime定时器:如果检测到错误或者收到Notification消息则断开链接。
注意:除了IDLE状态以外的其他五个状态出现任何错误的时候,BGP状态就会退回到Idle状态。
BGP的路由属性分类公认必遵属性:ORIGIN、AS-PATH、NEXT_HOP公认可选属性:LOCAL_PREF、ATOMIC_AGGREGATE、可选传递属性:COMMUNITY、AGGREGATOR可选费传递属性:MED、CLUSTER_LIST、ORIGINATOR_ID
AS-PATH属性:是路由到达一个目的地所经过的一系列自制系统号码的有序列表,主要作用就是保证AS之间无环路。本地AS号添加在AS_PATH列表的最前面。离本地AS最近的相邻AS号排在前面,其他AS号按顺序依次排列。
1、AS_PATH属性保证无环路:当边界路由收到一个路由更新时,发现这个AS号码在路由的AS属性中已经存在,边界路由就会丢弃这个路由。
2、AS_PATH属性也可用于路由的选择和过滤:在其他因素相同的情况下,BGP会优先选择AS_PATH最短的路由(选择路径最短的路由)。
3、BGP发言者在向EBGP邻居发送路由更新时修改AS_PATH属性,向IGP邻居发送时不修改该属性。
NEXT_HOP属性:BGP发言者指示去往目的地的吓一跳。BGP的下一跳属性和IGP的不同,不一定就是邻居路由器的IP地址。
1、BGP发言者把自己产生的路由发给所有邻居时,将把该路由信息的下一跳属性设置为自己与对端链接的接口地址;
2、BGP发言者把从EGP邻居得到的路由发给IBGP邻居时。并不法币该路由信息的下一跳属性,将从EBGP得到的路由的NEXT-HOP直接传递给IBGP对等体。
3、BGP发言者把收到的路由发给EBGP对等体时,将把该路由信息的下一跳属性设置为本地与对端连接的接口地址。
4、对于可以多路访问的网络(以太网或者帧中继),如果通告路由器和源路由器接口处于同一网段,则BGP会向邻居通告路由的实际来源。ORIGIN属性:它只是该条路由信息的来源,也就是这条路由是通过何种方式注入到BGP中的。一般有三种类型:
1、IGP:优先级最高,说明路由产生于AS内部
2、EGP:优先级次之,说明路由是通过EGP学到的3、plete:优先级最低,它并不是说路由不可达,而是标识路由的来源无法确定。比如引入的是其他路由协议的路由信息。
一般情况下路由注入BGP有三种途径:
1、BGP通