BGP边界网络路由协议

一、协议分类：
EGP
距离矢量（路径向量）
无类

二、IGP和EGP主要的不同点：
IGP主要用于AS内计算和发现路由；
BGP主要用于AS间传递和控制路由；

BGP自身没有发现路由的能力，依靠IGP、静态或者直连发现路由之后，在将相应路由转化BGP路由，然后进行传递。
互联网由不同的AS组成，BGP路由协议负责连接不同的AS，进行路由的传递。
BGP的应用场景：
1、作为承载网(ISP)时
2、网络存在多个出口时

BGP用于传递大量的路由信息，对设备的性能消耗比较大，一般运行在网络边界并且性能较好的设备上。

三、BGP的AS号
运行BGP路由器必须存在一个AS号，一台BGP路由器只能有一个AS号
AS号的表示方式：
1、2字节的AS号 （常用）
范围：1----65535
公有的AS号：1----64512 私有的AS号：64513----65535
2、4字节的AS号
范围：2^32

四、BGP的特点
1、BGP可以跨越多跳（非直连）路由器建立邻居关系；
2、基于TCP协议，端口号179, 传递路由信息可靠；
3、路径向量协议，传递路由信息时携带丰富的路径属性，路径属性相当于IGP协议的度量值，可以基于多种度量值控制选路
4、BGP可以结合多种路由选择工具以及路由策略工具使用，方便做选路控制以及控制路由信息传递。

五、BGP的邻居建立
1、BGP的邻居建立之前需要先建立TCP的连接；
2、BGP的邻居经常会使用非直连建立邻居关系，需要保证TCP源IP和目的IP时可以可达的，可以使用IGP或者静态路由保证可达；
3、BGP没有自动发送邻居的能力，只能手工指定邻居，邻居需要相互peer；
4、BGP存在两种邻居关系：
4-1：EBGP 运行在不同AS之间的BGP路由器建立的邻居关系为EBGP
1、EBGP一般用直连接口建立邻居关系
2、如果EBGP邻居之间存在多条路径时，也可以使用环回接口建立；
3、EBGP邻居之间使用环回接口建立，要注意指定更新源以及注意环回接口可达（一般使用静态路由保证可以）
4、EBGP邻居之间邻居关系默认报文的TTL=1，如果使用非直连建立，要增加报文的默认TTL值，通过设置EBGP多跳实现

4-3：IBGP 运行在相同AS之间的BGP路由器建立的邻居关系为IBGP
1、IBGP一般用非直连接口建立邻居关系
2、IBGP通常用环回接口建立邻居关系，有冗余路径并且比较稳定，但是要保证可达；
3、IBGP使用环路接口建立邻居关系，要注意指定更新源（指定BGP的发送源IP地址）；
4、IBGP邻居之间邻居关系默认报文的TTL=255

0、配置BGP router id （配置与OSPF类似）
1、配置EBGP邻居关系（使用直连接口）
AR1:
bgp 200
peer 15.1.1.5 as-number 100
AR5：
bgp 100
peer 15.1.1.1 as-number 200

display bgp peer 查看BGP的邻居状态机，Established说明邻居建立完成

2、配置IBGP邻居关系（使用环回接口）
AR1：
bgp 200
peer 4.4.4.4 as-number 200
peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack0
AR4：
bgp 200
peer 1.1.1.1 as-number 200
peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack0
3、配置EBGP邻居关系（使用环回接口）
3-1：配置静态路由，保证环回接口可达
AR4:ip route-static 6.6.6.6 32 46.1.1.6
AR6:ip route-static 4.4.4.4 32 46.1.1.4
3-2：进入BGP ，peer 对端地址并且指定更新源地址、设置EBGP多跳
AR4：
peer 6.6.6.6 as-number 300
peer 6.6.6.6 connect-interface LoopBack0
peer 6.6.6.6 ebgp-max-hop 5
AR6：
peer 4.4.4.4 as-number 200
peer 4.4.4.4 connect-interface LoopBack 0
peer 4.4.4.4 ebgp-max-hop 5

六、BGP的报文
1、open 报文：用于邻居关系建立时协商参数
协商的内容包含：
*1、版本：必须一致
*2、AS:收到的AS号要和配置的一致
3、超时时间：取小值
*4、BGP的router id：不能一致
*5、能力参数：要匹配

BGP仅支持MD5认证，认证信息放在TCP 的OPTIONS字段中，并没有放在open报文中

2、keepalive：维护BGP的邻居关系（60S发送间隔，180S超时时间）以及作为
open 报文的确认

3、Notification：当BGP路由器检测到错误状态时，就向邻居发出Notification报文，之后BGP路由器会立即中断TCP链接。

4、update：BGP路由更新报文，携带BGP可达路由、可达路由的路径属性以及不可达路由。

5、Route-refresh报文：路由刷新报文用于在改变路由策略后请求对等体重新发送路由信息。
Route-refresh报文需要手工触发，在执行完路由策略或者对路由信息有调整之后
在用户视图下配置：
refresh bgp all import 当入方向策略发生变化时，需要刷新路由时执行
refresh bgp all export 当出方向策略发生变化时，需要刷新路由时执行

七、BGP的邻居状态机（邻居建立过程）：
Idle：闲置状态，准备发起TCP的连接，一般没有到peer的路由导致或者邻居没有指定
peer回来；
connect：BGP建立TCP连接的过程，当TCP连接建立成功，则发送open报文，进入OpenSent状态；
当TCP连接建立失败，则进入Active状态；
Active：活跃状态，TCP的连接建立失败，尝试重新建立TCP连接，一般是配置错误导致；
如果在Active状态，TCP连接成功，则发送open报文，进入OpenSent状态；
OpenSent：进入Open报文协商，如果open协商成功，则发送keepalive报文，进入OpenComfirm状态；
如果open协商失败，则发送Notification报文，进行TCP连接的拆除；
OpenComfirm：等待邻居的keepalive报文，如果5S内收到，则进入Established；
如果5S内没有收到，则Notification报文，进行TCP连接的拆除；
Established：完成建立状态，邻居建立完成。

一般会停留的状态：
IDLE以及Active，表示配置错误导致BGP邻居无法建立；
Established：邻居建立完成；

八、BGP路由的生成方式
1、Network：是逐条将IP路由表中已经存在的路由引入到BGP路由表中。
被Network的路由一定需要在路由表中存在；
Network路由时，IP前缀和掩码一定要和路由表中的一致的。

配置：
BGP
network 5.5.5.5 255.255.255.255

display bgp routing-table 查看BGP的路由，包含自身和从邻居收到的

BGP路由的协议优先级为255，比所有的IGP要差，因为AS内学习到应该优于从AS间学习到的；

2、Import：是根据运行的路由协议（RIP，OSPF，ISIS等）将路由引入到BGP路由表中，同时import命令还可以引入直连和静态路由。

bgp 200
import-route ospf 1

如果一条路由通过Import和Network成为BGP路由，那么只会优选Network的路由传递给邻居；
通过Import生成的BGP路由，后缀为“？”；
通过network生成的BGP路由，后缀为“i”；

九、BGP路由通告方式
1、BGP通告原则之一：仅将自己最优的路由发布给邻居
BGP路由表的前缀为“>”表示为最优的路由；
前缀为“*”表示为有效的路由；BGP路由下一跳可达才能成为有效路由；

BGP默认不会进行负载均衡，即使收到多条相同路由，只会有选择出一条最优。

2、BGP通告原则之二：通过EBGP获得的最优路由发布给所有BGP邻居，
发送给EBGP邻居时，路由的下一跳地址会发生改变；
发送给IBGP邻居时，路由的下一跳地址不会发生改变，可能会导致下一跳地址不可达的问题，如果下一跳地址不可达，则BGP无效。
解决方案：
1、使用IGP协议或静态路由使用下一跳可达；
2、修改路由的下一跳地址
配置：
BGP
peer 4.4.4.4 next-hop-local 向IBGP邻居传递EBGP路由时，下一跳地址修改为本路由器的更新源地址；
此命令只是针对EBGP邻居接收到的路由有效；

3、BGP通告原则之三：通过IBGP获得的最优路由不会发布给其他的IBGP邻居，
也称IBGP的水平分割，主要用于BGP的AS内防环；

IBGP的水平分割会带来路由信息传递的问题，解决方案：
1、IBGP全互联，所有的IBGP建立邻居关系，但是会导致IBGP的会话数过多；
2、路由反射器，打破IBGP水平分割原则，从IBGP邻居收到的路由按照一定的防环规则
反射给IBGP邻居；
BGP的进程下配置：peer 1.1.1.1 reflect-client

4、BGP通告原则之四：BGP与IGP同步
BGP与IGP同步规则：是指从IBGP邻居学习到的路由，在IGP中也要学习到，否则路由无效；
同步规则是为了防止路由黑洞问题；
同步规则开启会导致路由信息传递的问题，所以默认同步不开启，因为BGP的主要作用之一用于传递路由；
同步规则关闭可能会到来路由黑洞问题，使用以下方式解决：
1、将部分BGP路由引入到IGP；
2、将数据包所需经过的路径上开启BGP。