BGP基本概念

在正式介绍BGP之前我们先介绍一下基础知识

1、IGP与EGP的区别？
2、什么是AS？BGP中的AS编号是如何获取的？
3、为什么要使用BGP？
4、BGP的应用场景？**

1、IGP与EGP的区别。

IGP(interior Gateway Protocols)内部网关协议，RIP，OSPF和IS－IS都属于IGP。IGP的主要目的是发现和计算自治域内的路由信息。

BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是用来连接Internet上的独立系统的路由选择协议。它是Internet工程任务组制定的一个加强的、完善的、可伸缩的协议。EGP和 BGP（此BGP为具体的协议）属于BGP。BGP是一个增强型的距离矢量协议。BGP是为取代最初的外部网关协议EGP设计的。现在EGP已不再使用。

2、什么是AS编号？BGP中的AS编号是如何获取的？

AS(Autonomous System)译为自治系统，是指使用统一内部路由协议的一组网络。 如果成员单位的网络路由器准备采用 BGP（Border Gateway Protocol）协议，可以申请AS号码。如果网络规模较小，或者规模较为固定，而且只有一个出口， 可采用静态路由或其它路由协议，这样就不需要AS号码。

AS编号从哪申请？
1.运营商申请
2.其他机构申请 - 例如CNNIC 机构 - 申请AS编号 - 成为CNNIC会员会员 ，通过AS编号 进行路径选择

3、为什么要使用BGP协议？

IGP路由协议，如OSPF、EIGRP等，只能处理几万条以内的路由。实际上Internet上有大约70万条路由条目。

BGP有更强大的选路标准和属性。BGP可以宣告到达每个可达的AS的路径信息。可以使用路由策略来控制数据经过AS的走向。

4、BGP的应用场景

我们通过典型拓扑进行举例。

数据中心拓扑
当互联网上的用户发送一个HTTP请求给服务器之后，服务器需要上传大量数据回给互联网上的用户。当数据到达网关时，就需要选择最优的路径去往用户。来保证通讯的质量，给用户一个良好的体验。 其中的选路问题，我们就要用到BGP协议。

5、BGP的使用注意事项

1、 BGP适用于以下几种场合:

– 允许某个AS做为穿越AS,允许数据包穿越到别的AS(比如 服务提供商的网络).
– 一个AS有多条连接到达另一个AS.
– 需要对进入和离开某AS的流量进行路由策略。

2、 以下几种场合请不要使用BGP:

– 只有单个到达Internet或别的AS的连接(可以使用默认路 由而无需使用BGP).
– 路由器内存和CPU资源过低.
– 缺乏对BGP路由策略的理解.
– AS之间的链路带宽过低。

正式介绍BGP协议

1、定义

   BGP是边界网关协议，是运行于 TCP 上的一种自治系统的路由协议。 BGP 是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议，也是唯一能够妥善处理好不相关路由域间的多路连接的协议。BGP是沟通Internet广域网的主用路由协议，例如不同省份、不同国家之间的路由大多要依靠BGP协议。 BGP 系统的主要功能是和其他的 BGP 系统交换网络可达信息。BGP的主要目标是为处于不同AS中的路由器之间进行路由信息通信提供保障。BGP既不是纯粹的矢量距离协议，也不是纯粹的链路状态协议，通常被称为通路向量路由协议。

2、IBGP与EBPG

同一个自治系统(AS)中的两个或多个对等实体之间运行的BGP 被称为 IBGP（Internal/Interior BGP）

归属不同的AS的对等实体之间运行的BGP称为EBGP （External/Exterior BGP）。

备注：在Cisco IOS中，IBGP通告的路由的管理距离为200，优先级比EBGP和任何内部网关协议（IGP）通告的路由都低。EBGP通告的路由管理距离为2。优先级顺序也是EBGP高于IGP，而IGP又高于IBGP。

3、 BGP的消息类型

1、 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对等体之间的连接关系。包括holdtime和BGP的RID。
2、 Keepalive消息：BGP会周期性地向对等体发出Keepalive消息，用来保持连接的有效性。

3、 Update消息：Update消息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，也可以撤销不可达路由信息。
4、 Notification消息：当BGP检测到错误状态时，就向对等体发出Notification消息，之后BGP连接会立即中断。

4、 BGP的特性

1、可靠的路由更新机制:BGP运行于TCP,使用TCP端口号179操作。
2、触发式增量更新。
3、周期性的keepalive信息保证TCP的连接是否存活.。
4、更强大的metric标准,属性。
5、适用于大型网络,比如Internet。

5、BGP数据库

1、邻居表: • 列举BGP邻居信息
2、BGP转发表: • 列举从每个邻居学习来的网络信息• 可以包含到达目标网络的多条路径 • 每条路径都有相应的BGP属性
3、IP路由表: • 列举到达目标网络的最佳路由信息

6、BGP对等体

BGP对等体也叫BGP邻居,代表和本地BGP路由器建立了邻居关系的BGP路由器。

7、 BGP邻居状态机

1、 空闲（Idle）：
为初始状态，当协议激活后开始初始化，复位计时器，并发起第一个TCP连接，并开始倾听远程对等体所发起的连接，同时转向Connect状态。

2、 连接（Connect）：
开始TCP连接并等待TCP连接成功的消息。如果TCP连接成功，则进入OpenSent状态；如果TCP连接失败，进入Active状态。

3、 行动（Active）：
BGP总是试图建立TCP连接，若连接计时器超时，则退回到Connect状态，TCP连接成功就转为Open sent状态。

4、 OPEN发送（Open sent）：
TCP连接已建立，自己已发送第一个OPEN报文，等待接收对方的Open报文，并对报文进行检查，若发现错误则发送Notification消息报文并退回到Idle状态。若检查无误则发送Keepalive消息报文，Keepalive计时器开始计时，并转为Open confirm状态。

5、 OPEN证实（Open confirm）：
BGP等待Keepalive报文，同时复位保持计时器。如果收到了Keepalive报文，就转为Established状态，邻居关系协商完成。如果系统收到一条更新或Keepalive消息，它将重新启动保持计时器；如果收到Notification消息，BGP就退回到空闲状态。

6、已建立（Established）：
即建立了邻居（对等体）关系，路由器将和邻居交换Update报文，同时复位保持计时器。

8、 启用BGP

启用BGP的步骤如下:

1.启用BGP进程: Router (config) #router bgp {AS-number}
2.指定BGP邻居: Router (config-router )#neighbor {ip-address} remote-as {AS-number}
3.定义要宣告的网络: Router (config-router) #network {network-number} [mask mask]

配置实例

IBGP的配置

show run 配置
R1
R2
show BGP 邻居 （重要参数用箭头标出）
show BGP 路由表

show BGP转发表
EBGP配置（先配置ospf或其他协议保证底层互通）
EBGP配置时默认设备需要直连，默认最大跳数为1跳。当设备不是直连时，需要修改最大跳数。非直连设备BGP配置之前需要保证底层互通。同时还要解决路由黑洞的问题（后续专题中介绍）
在没有修改最大跳数的情况下，邻居状态显示 idle
我们修改最大跳数 R(config-router)#neighbor 20.1.1.2 ebgp-multihop 255
邻居状态为establish
最后我们show run 一下 每个设备的配置
R1
R2

R3
BGP专题后续会介绍路由黑洞问题，和各种特性及选路规则。 有想了解的可以关注交流。