BGP基础
BGP基础知识
⼀、⾃治系统定义
1.⼀组被统⼀管理的路由器或多层交换机
2.它们使⽤相同的IGP和统⼀的COST值来决定如何在AS内部分组【IGP】
3.并且使⽤AS间路由选择协议来决定如何分组到其他AS【BGP】｛电信4134 ⽹通9929｝
⼆、BGP概述
1.BGP（Border Gateway Protocol，边界⽹关协议）是⼀种⽤于AS（Autonomous System，⾃
）之间的动态路由协议。
2.BGP-4 做为事实上的Internet 外部路由协议标准，被⼴泛应⽤于ISP（Internet Service
vider，因特⽹服务提供商）之间。【参考RFC4271】
三、BGP的特性
1.BGP是⼀种外部⽹关协议（Exterior Gateway Protocol，EGP），与OSPF、RIP 等内部⽹关
协议（Interior Gateway Protocol，IGP）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佳路由
2.BGP 使⽤TCP作为其传输层协议（端⼝号179），提⾼了协议的可靠性
3.BGP ⽀持CIDR（Classless Inter-Domain Routing，⽆类别域间路由）
4.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
5.BGP 路由通过携带AS 路径信息彻底解决路由环路问题
6.BGP 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
7.BGP 易于扩展，能够适应⽹络新的发展
四、BGP术语
1.BGP发⾔⼈（BGP Speaker）
A 发送BGP 消息的路由器称为BGP 发⾔者（BGP Speaker），它接收或产⽣新的路由信
息，并发布（Advertise）给其它BGP 发⾔者。
B 当BGP 发⾔者收到来⾃其它⾃治系统的新路由时，如果该路由⽐当前已知路由更优、
或者当前还没有该路由，它就把这条路由发布给⾃治系统内所有其它BGP发⾔者。
2.BGP邻居（BGP Neighbor=peer）
A 相互交换消息的BGP 发⾔者之间互称对等体（Peer），若⼲相关的对等体可以构成对
等体组（Peergroup）
3. IBPG与EBGP
1> IBGP（Internal BGP）：当BGP 运⾏于同⼀⾃治系统内部时，被称为IBGP
2> EBGP（External BGP）：当BGP 运⾏于不同⾃治系统之间时，称为EBGP
五、BGP的消息类型
1. 概述：BGP有5种消息类型：Open、Update、Notification、Keepalive和Route-refresh。
这些消息有相同的报⽂头
2.报⽂头部格式
主要字段释义：
①Marker：16 字节，⽤于标明BGP 报⽂边界，所有⽐特均为“1”
②Length：2 字节，BGP 消息总长度（包括报⽂头在内），以字节为单位
③Type：1 字节，BGP 消息的类型。其取值从1 到5，分别表⽰Open、Update、
Notification、Keepalive 和Route-refresh 消息。负载均衡的理解
3.OPEN报⽂
①Open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
主要字段释义
1> Version：BGP 的版本号。对于BGP-4 来说，其值为4。
2> My autonomous system：本地AS 号。通过⽐较两端的AS 号可以确定是EBGP连接
还是IBGP连接
3> Hold time：保持时间。在建⽴对等体关系时两端要协商Hold Time，并保持⼀致。如
果在这个时间内未收到对端发来的Keepalive 消息或Update 消息，则认
为BGP连接中断
4> BGP identifier：BGP 标识符。以IP 地址的形式表⽰，⽤来识别BGP 路由器
5> Opt Parm Len（Optional Parameters Length）：可选参数的长度。如果为0 则没有可选
参数
6> Optional parameters：可选参数。⽤于多协议扩展（Multiprotocol Extensions）等功能4.UPDATE报⽂
①Update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
主要字段释义
1> Unfeasible routes length：不可达路由字段的长度，以字节为单位。如果为0 则说明
没有Withdrawn Routes 字段
2> Withdrawn routes：不可达路由的列表
3> Total path attribute length：路径属性字段的长度，以字节为单位。如果为0 则说明
没有Path Attributes 字段
4> Path attributes ：与NLRI 相关的所有路径属性列表，每个路径属性由⼀个TLV
（Type-Length-Value）三元组构成。BGP 正是根据这些属性值来避
免环路，进⾏选路，协议扩展等。
5> NLRI（Network Layer Reachability Information）：可达路由的前缀和前缀长度⼆元组
②说明
1> ⼀条Update 报⽂可以通告⼀类具有相同路径属性的可达路由，这些路由放在
NLRI（Network Layer Reachable Information，⽹络层可达信息）字段中
2> Path Attributes 字段携带了这些路由的属性，BGP 根据这些属性进⾏路由的选
择；同时Update 报⽂还可以携带多条不可达路由，被撤销的路由放在
Withdrawn Routes 字段中
5.Notification
①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
主要字段释义
1> Error code：差错码，指定错误类型。
2> Error subcode：差错⼦码，错误类型的详细信息
3> Data：⽤于辅助发现错误的原因，它的内容依赖于具体的差错码和差错⼦码，记
录的是出错部分的数据，长度不固定
6.Keepalive
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。其消息格式中只包含报⽂头，没有附加其他任何字段。
7.Route-refresh
①Route-refresh消息⽤来要求对等体重新发送指定地址族的路由信息
主要字段释义：
1> AFI：Address Family Identifier，地址族标识
2> Res.：保留，必须置0
3> SAFI：Subsequent Address Family Identifier，⼦地址族标识
六、BGP的路由属性
1.公认必遵：所有BGP 路由器都必须能够识别这种属性，且必须存在于Update 消息中。
如果缺少这种属性，路由信息就会出错。
2.公认可选（Well-known discretionary）：所有BGP 路由器都可以识别，但不要求必须存在
于Update 消息中，可以根据具体情况来选择。
3.可选过渡（Optional transitive）：在AS 之间具有可传递性的属性。BGP 路由器可以不⽀
持此属性，但它仍然会接收带有此属性的路由，并通告
给其他对等体。
4.可选⾮过渡（Optional non-transitive）：如果BGP 路由器不⽀持此属性，该属性被忽略，且不会通告给其他对等体
七、路由源属性
1.源属性：ORIGIN 属性定义路由信息的来源，标记⼀条路由是怎么成为BGP 路由的。它
有以下三种类型
①IGP：优先级最⾼，说明路由产⽣于本AS 内
②EGP：优先级次之，说明路由通过EGP 学到
③incomplete：优先级最低，它并不是说明路由不可达，⽽是表⽰路由的来源⽆法确
定。例如，引⼊的其它路由协议的路由信息。
2.AS 路径（AS_PATH）属性
①AS_PATH属性按⼀定次序记录了某条路由从本地到⽬的地址所要经过的所有AS号
②当BGP将⼀条路由通告到其他AS时，便会把本地AS号添加在AS_PATH列表的最
前⾯
③收到此路由的BGP路由器根据AS_PATH属性就可以知道去⽬的地址所要经过的AS
④离本地AS最近的相邻AS号排在前⾯，其他AS号按顺序依次排列
⑤通常情况下，BGP 不会接受AS_PATH 中已包含本地AS 号的路由，从⽽避免了形
成路由环路的可能
⑥同时，AS_PATH 属性也可⽤于路由的选择和过滤。在其他因素相同的情况下，BGP
会优先选择路径较短的路由
⑦在某些应⽤中，可以使⽤路由策略来⼈为地增加AS 路径的长度，以便更为灵活地
控制BGP 路径的选择
⑧通过配置AS路径过滤列表，还可以针对AS_PATH 属性中所包含的AS 号来对路由
进⾏过滤
3.下⼀跳（NEXT_HOP）属性：BGP的下⼀跳属性和IGP的有所不同，不⼀定就是邻居路由器的IP 地址
①BGP发⾔者把⾃⼰产⽣的路由发给所有邻居时，将把该路由信息的下⼀跳属性设置
为⾃⼰与对端连接的接⼝地址
②BGP发⾔者把接收到的路由发送给EBGP对等体时，将把该路由信息的下⼀跳属性
设置为本地与对端连接的接⼝地址
③BGP发⾔者把从EBGP邻居得到的路由发给IBGP邻居时，并不改变该路由信息的
下⼀跳属性
④如果配置了负载分担，路由被发给IBGP邻居时则会修改下⼀跳属性
4.MED（MULTI_EXIT_DISC）
①MED属性仅在相邻两个AS 之间交换，收到此属性的AS⼀⽅不会再将其通告给任
何其他第三⽅AS
②MED属性相当于IGP使⽤的度量值（metrics），它⽤于判断流量进⼊AS时的最佳
路由。
③当⼀个运⾏BGP的路由器通过不同的EBGP对等体得到⽬的地址相同但下⼀跳不同
的多条路由时，在其它条件相同的情况下，优先选择MED值较⼩者作为最佳路由。
5.本地优先（LOCAL_PREF）属性
①LOCAL_PREF 属性仅在IBGP 对等体之间交换，不通告给其他AS。它表明BGP 路由
器的优先级。
②LOCAL_PREF属性⽤于判断流量离开AS时的最佳路由。
③当BGP的路由器通过不同的IBGP对等体得到⽬的地址相同但下⼀跳不同的多条路
由时，将优先选择LOCAL_PREF属性值较⾼的路由。
6.团体属性（COMMUNITY）：团体属性⽤来简化路由策略的应⽤和降低维护管理的难度。它是⼀组有相同特征的⽬的地址的集合，没有物理上的边界，
与其所在的AS ⽆关。
①INTERNET：缺省情况下，所有的路由都属于INTERNET 团体。具有此属性的路由可
以被通告给所有的BGP 对等体。
②NO_EXPORT：具有此属性的路由在收到后，不能被发布到本地AS之外。如果使⽤
了联盟，则不能被发布到联盟之外，但可以发布给联盟中的其他⼦
AS
③NO_ADVERTISE：具有此属性的路由被接收后，不能被通告给任何其他的BGP 对等
体
④NO_EXPORT_SUBCONFED：具有此属性的路由被接收后，不能被发布到本地AS 之外，也不能发布到联盟中的其他⼦AS
⼋、BGP同步问题
1.概述：
①同步是指IBGP和IGP之间的同步，其⽬的是为了避免出现误导外部AS路由器的现

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