帶你挑戰年薪20W的廣域網協議---BGP協議

BGP原理的概述

BGP協議是一種距離矢量（Distance vector）的路由協議，可是比起RIP等典型的距離矢量協議，又有不少加強的性能。BGP使用TCP做爲傳輸協議，使用端口號179。在通訊時，要先創建TCP會話，這樣數據傳輸的可靠性就由TCP協議來保證，而在BGP的協議中就不用再使用差錯控制和重傳的機制，從而簡化了複雜的程度。另外，BGP使用增量的、觸發性的路由更新，而不是通常的距離矢量協議的整個路由表的、週期性的更新，這樣節省了更新所佔用的帶寬。BGP還使用「保留」信號（Keepalive）來監視TCP會話的鏈接。並且，BGP還有多種衡量路由路徑的度量標準（稱爲路由屬性），能夠更加準確的判斷出最優的路徑。
BGP使用TCP做爲其承載協議創建鏈接。所以與IGP逐跳路由器創建鄰居不一樣，BGP能夠跨越多跳路由器創建鄰居關係。

BGP和IGP協議對比

協議的分類

IGP（Interior gateway protocols）——內部網關協議，定義爲在一個自治系統內部使用的路由協議（包括動態路由協議和靜態路由）。IGP的功能是完成數據包在AS內部的路由選擇，或者說，是講述數據包如何穿過本地AS的。RIPv1&v2，OSPF，ISIS都是典型的IGP。
EGP（Exterior gateway protocols）——外部網關協議，定義爲在多個自治系統之間使用的路由協議。它主要完成數據包在AS間的路由選擇，或者說，講述數據包爲了到達目的IP，須要經過哪些AS。BGP就是一種EGP。
2字節長度的AS號碼，即1-65535。其中1-64511爲公有AS，64512-65534爲私有AS。在2009年1月以後，IANA決定使用4字節長度AS，範圍是65536-4294967295

應用場景

IGP只做用於本地AS內部，而對其餘AS一無所知。它負責將數據包發到主機所在的網段（segment）

EGP做用於各AS之間，它只瞭解AS的總體結構，而不瞭解各個AS內部的拓撲結構。它只負責將數據包發到相應的AS中，餘下的工做便交給IGP來作。

BGP報文類型的全面解析

一、open報文：負責和對等體創建鄰居關係
二、update報文：被用來在對等體之間傳遞路由信息（包括可達路由或者不可達路由）
三、Notification報文：檢測到錯誤的時候，就發送該消息給對等體
四、Keepalive報文：週期性每60秒發送，用來維護TCP/IP鏈接
五、Route-refresh報文：表示本身支持路由刷新能力

BGP的報文類型

Open報文

裏面比較重要的字段
version v4版本
My AS 表明是我該設備的AS號碼
router id 表明該設備的BGP的router id
Hold time時間 從0開始一直增長到180s，最小能夠爲0，這種狀況下BGP鏈接被認爲永遠是up，對等體之間
不會發送keepalive報文來檢測鄰居是否失效
可選字段和可變長字段

Keepalive報文

缺省狀況下，發送KeepAlive 的時間間隔爲 60 秒，Hold Time是180秒。每次從鄰居處接收到KeepAlive 報文將重置Hold Time定時器，若是Hold Time定時器超時，就認爲對等體Down掉。

KeepAlive報文主要用於對等體路由器間的運行狀態以及鏈路的可用性確認。KeepAlive 報文的組成只包括一個BGP數據報頭。

Update報文

前面兩部分表示路由撤銷信息，後面三部分表示路由可達信息
路由可達信息攜帶各類屬性
可是路由撤銷信息就不須要攜帶各類屬性了，由於這時候是撤銷了

Notification報文

Notification報文主要在發生錯誤或對等體鏈接被關閉的狀況下使用，該消息攜帶各類錯誤碼（如定時器超時等），以及錯誤子碼和錯誤信息。

Route-refresh報文

能夠在不中斷BGP鏈接的狀況下，對BGP路由表進行動態刷新，並應用新的路由策略

BGP協議當中IBGP鄰居關係創建

運行在相同AS內的BGP路由器創建的鄰居關係爲IBGP（Internal BGP）鄰居關係

RTB的配置

bgp 345
 router-id 1.1.1.1
 peer 2.2.2.2 as-number 345 
 peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack0
 #
 ipv4-family unicast
  undo synchronization        ###默認配置
  peer 2.2.2.2 enable            ###默認生成

RTC的配置

bgp 345
 router-id 2.2.2.2
 peer 1.1.1.1 as-number 345 
 peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0
 #
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  peer 1.1.1.1 enable      ###默認生成

注意點：

IBGP的關係 通常建議用loopback創建
loopback比較穩定
能夠實現冗餘備份

BGP協議當中EBGP鄰居關係創建

運行在不一樣AS之間的BGP路由器創建的鄰居關係爲EBGP（External BGP）鄰居關係

RTB的配置

bgp 345
 router-id 1.1.1.1
 peer 12.1.1.2 as-number 200 
 #
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  peer 12.1.1.2 enable   ###默認生成
#

RTD的配置

#
bgp 200
 peer 12.1.1.1 as-number 345 
 #
 ipv4-family unicast
  undo synchronization
  peer 12.1.1.1 enable    ###默認生成
#

注意點：

通常創建ebgp關係的時候 建議你們用物理接口創建 若是用loopback的話 須要修改ttl的數值
peer 1.1.1.1 ebgp-max-hop 2
默認狀況下創建ebgp的時候，咱們發送數據包的TTL值爲1

BGP協議的狀態機的詳細概述

Idle：空閒狀態，BGP系統發出start事件（就是管理員配置BGP的過程），BGP初始化資源，復位鏈接計時器（32s），發起TCP鏈接，同時轉入Connect狀態
 
Connect：在此狀態，BGP發起第一個TCP鏈接，若是TCP鏈接成功，就轉入OpenSent狀態，若是TCP鏈接失敗，就轉入Active狀態。（TCP鏈接失敗兩種狀況：1.收到TCP參數協商失敗的回覆，則進入Active狀態，2.對方長時間沒有回覆，超時，則保持在Connect狀態
 
Active：BGP老是在試圖創建TCP鏈接，若是鏈接計時器超時，就退回到Connect狀態，若是TCP鏈接成功，就轉入OpenSent狀態，若是TCP鏈接失敗，就繼續保持在Active狀態，並繼續發起TCP鏈接。
 
OpenSent：BGP也已經發送了第一個Open報文，BGP就在等待其對等體發送Open報文。並對收到的Open報文進行正確性檢查，若是有錯誤，系統就會發送一條出錯通知消息並退回到Idle狀態，若是沒有錯誤，BGP就開始發送Keepalive報文，並復位Keepalive計時器（180s），開始計時。同時轉入OpenConfirm狀態。
 
OpenConfirm：BGP等待一個Keepalive報文，若是收到了一個Keepalive報文，就轉入Established階段

Established：BGP對等體交換update、keepalive、route-refresh報文

之後會週期性發送keepalive報文（60s）

若是收到notification報文或者收到TCP拆除連接通知，BGP轉至idle狀態

BGP的路由生成方式network

Network命令是逐條將IP路由表中已經存在的路由引入到BGP路由表中

經過display命令在RTC上查看是否學到BGP發佈的路由條目

BGP的路由生成方式import

Import命令是根據運行的路由協議（RIP，OSPF，ISIS等）將路由引入到BGP路由表中，同時import命令還能夠引入直連和靜態路由

經過display命令在RTC上查看是否學到BGP引入的路由條目