《浅谈BGP协议的工作原理.docVIP

浅谈BGP协议的工作原理 图文信息中心 李宪民 【摘 要】BGP（Border Gateway Protocol：边界网关协议）：是一种增强的距离矢量路由协议，属于外部路由协议。从功能上讲它是一种自治系统间的动态路由协议。它通过维护IP路由表或‘前缀’表来实现自治系统（AS）之间的可达性，使用基于路径、网络策略或规则集来决定路由。它的基本功能是在自治系统间自动交换无环路的路由信息，通过交换带有自治系统号(AS)序列属性的网络可达信息，来构造自治系统的拓扑图，从而消除路由环路，并使得基于自治系统级别的策略控制得以实施。 　　本文从应用的角度出发，通过BGP协议特点、BGP路由通告原则、成为BGP路由的方法、BGP报文（消息）、BGP邻接关系的建立、BGP的路由属性、BGP路由选择等七个方面对BGP协议进行阐释。 【关键词】 BGP 路由协议 自治系统 对等体 状态机 BGP报文 路由属性 一、BGP 协议简介 BGP（Border Gateway Protocol）是一种自治系统间的动态路由协议，它的基本功能是在自治系统间自动交换无环路的路由信息，通过交换带有自治系统号序列属性的路径可达信息，来构造自治区域的拓扑图，从而消除路由环路并实施用户配置的路由策略。与OSPF和RIP等在自治区域内部运行的协议对应，BGP是一种EGP（Exterior Gateway Protocol）协议，而OSPF、RIP、ISIS等为IGP（Interior Gateway Protocol）协议。BGP协议经常用于ISP之间。 BGP协议从1989年以来就已经开始使用。它最早发布的三个版本分别是RFC1105（BGP-1）、RFC1163（BGP-2）和RFC1267（BGP-3），当前使用的是RFC1771（BGP- 4）。 随着INTERNET的飞速发展，路由表的体积也迅速增加，自治区域间路由信息的交换量越来越大，影响了网络的性能。BGP支持无类别域间选路CIDR（Classless Interdomain Routing），可以有效的减少日益增大的路由表。BGP-4正迅速成为事实上的Internet边界路由协议标准。 二、BGP 协议相关概念 （一）自治系统（ Autonomous System ） 自治系统：是由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。每个自治系统都有唯一的自治系统编号，这个编号是由因特网授权的管理机构分配的。 　 引入自治系统的基本思想：通过不同的编号来区分不同的自治系统。通过采用路由协议和自治系统编号，路由器就可以确定彼此间的路径和路由信息的交换方法。 　 自治系统的编号范围是1到65535，其中1到64511是注册的因特网编号，64512到65535是私有网络编号。 （二）BGP路由传递 一般情况下一条路由是从自治系统内部产生的，它由某种内部路由协议发现和计算，传递到自治系统的边界，由自治系统边界路由器（ASBR）通过EBGP连接传播到其它自治系统中。路由在传播过程中可能会经过若干个自治系统，这些自治系统称为过渡自治系统。如右图中AS5。若这个自治系统有多个边界路由器，这些路由器之间运行IBGP来交换路由信息。这时内部的路由器并不需要知道这些外部路由，它们只需要在边界路由器之间维护IP连通性。如：AS2、AS3、AS4。还有一种自治系统称为Stub AS，如：AS1、AS6、AS7。其内部只有一个ASBR通过EBGP连接外部，同外部其他AS的通信要靠过渡自治系统来转发数据。　 对一个具体的ASBR来说，其路由的来源有两种：从对等体接收的或者从IGP引入的。对于接收的路由，根据其属性（如AS路径、团体属性等）进行过滤，并设置某些属性（如本地优先级、MED值等），之后若需要的话，将具体的路由聚合为超网路由。BGP可能从多个对等体收到目的地相同的路由，根据规则选择最好的路由并加入IP路由表。对于IGP路由，则要经过引入策略的过滤和设置。BGP发送优选的BGP路由和引入的有效的IGP路由给对等体。 （三）BGP对等体 运行BGP协议来交换路由信息的路由器被称为BGP 发言人（BGP Speaker），和它通信的其它的BGP发言人，两个发言者之间构成交换路由信息的连接,这两个路由器成为相邻体或者对等体。换句话说，两个BGP发言者之间相互连接，完成路由信息的交互，这两个路由器就称为BGP对等体，是两个边缘路由器实体。BGP对等体（peer）就是BGP邻居，对等体关系就是BGP邻居关系。 BGP有两种邻居：IBGP和EBGP。如右图所示：如果两个交换BGP报文的对等体属于同一个自治系统，那么这两个对等体就是IBGP对等体（Internal BGP），如RTB-RTD。