7.2.4 BGP路由协议

7.2.4  BGP路由协议

BGP是为TCP/IP互联网设计的外部网关协议，用于多个自治域之间。它既不是基于纯粹的链路状态算法，也不是基于纯粹的距离向量算法。它的主要功能是与其他自治域的BGP交换网络可达信息。各个自治域可以运行不同的内部网关协议。BGP更新信息包括网络号/自治域路径的成对信息。自治域路径包括到达某个特定网络须经过的自治域串，这些更新信息通过TCP传送出去，以保证传输的可靠性。

1．BGP路由协议简介
BGP（Border Gateway Protocol）是一种自治系统间的动态路由发现协议。BGP 协议早期发布的三个版本分别是BGP-1（请参阅RFC1105）、BGP-2（请参阅RFC1163）和BGP-3（请参阅RFC1267），当前使用的版本是BGP-4（请参阅RFC1771）。BGP-4 适用于分布式结构，并支持无类域间路由CIDR（Classless Inter-Domain Routing）。利用BGP 还可以实施用户配置的策略。

BGP-4正迅速成为事实上的Internet外部路由协议标准，BGP协议经常用于ISP之间。

2．BGP工作机制
BGP系统作为高层协议运行在一个特定的路由器上。系统初启时BGP路由器通过发送整个BGP路由表与对等体交换路由信息，之后只交换更新消息（update message）。系统在运行过程中，是通过接收和发送keep-alive消息来检测相互之间的连接是否正常的。

发送BGP消息的路由器称为BGP发言人（speaker），它不断地接收或产生新路由信息，并将它广告（advertise）给其他的BGP发言人。当BGP发言人收到来自其他自治系统的新路由广告时，如果该路由比当前已知路由好，或者当前还没有该接收路由，它就把这个路由广告给自治系统内所有其他的BGP发言人。一个BGP发言人也将同它交换消息的其他的BGP发言人称为对等体（peer），若干相关的对等体可以构成对等体组（group）。

BGP在路由器上以下列两种方式运行：

IBGP（Internal BGP）

EBGP（External BGP）

当BGP运行于同一自治系统（AS）内部时，被称为IBGP；当BGP 运行于不同自治系统之间时，称为EBGP。

BGP 协议机的运行是通过消息驱动的，其消息共可分为4类：

open message
update message
notification message
keep-alive message

open message是连接建立后发送的第一个消息，它用于建立BGP 对等体间的连接关系。notification message是错误通告消息。keep-alive message是用于检测连接有效性的消息。update message是BGP 系统中最重要的信息，用于在对等体之间交换路由信息，它最多由3部分构成，即不可达路由(unreachable)、路径属性（path attributes）和网络可达性信息NLRI（network layer reach/reachable information）。

3.BGP路由协议特性

BGP路由具有以下特点：

BGP是一种外部路由协议，与OSPF、RIP等内部路由协议不同，其着眼点不在于发现和计算路由，而在于控制路由的传播和选择最好的路由。

过在BGP路由中携带AS路径信息，可以彻底解决路由循环问题。

用TCP作为其传输层协议，提高了协议的可靠性。

BGP-4支持无类域间路由CIDR。这是较BGP-3的一个重要改进。CIDR以一种全新的方法看待IP 地址，不再区分A类网、B类网及C类网。例如一个非法的C类网络地址192.213.0.0（255.255.0.0）采用CIDR表示法192.213.0.0/16 就成为一个合法的超级网络，其中“/16”表示子网掩码由从地址左端开始的16 比特构成。CIDR的引入简化了路由聚合（Routes Aggregation），路由聚合实际上是合并几个不同路由的过程，这样从通告几条路由变为通告一条路由，减小了路由表规模。

路由更新时，BGP只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽，适用于在Internet上传播大量的路由信息。

出于管理和安全方面的考虑，每个自治系统都希望能够对进出自治系统的路由进行控制，BGP-4提供了丰富的路由策略，能够对路由实现灵活的过滤和选择，并且易于扩展以支持网络新的发展。