也许错过了IGP，你还不珍惜BGP么？！

——通过前面的学习，大家对IGP内部网关路由协议，也就是工作在AS内的路由协议已经有了一定的认识，我们知道大...



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通过前面的学习，大家对IGP内部网关路由协议，也就是工作在AS内的路由协议已经有了一定的认识，我们知道大型、高冗余性、多宿主的网络中，IGP的能力就非常有限，尤其是涉及到AS之间交互路由的时候，如果仍然使用IGP，就会非常困难。 那么，针对这种场景，有什么解决方案么？

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古人云：温故而知新。前面学了IGP，小编先带大家来回顾一下撒。

前面我们重点学习了距离矢量路由协议-RIP，以及链路状态路由协议-OSPF。这是两个常见的IGP内部网关路由协议，也就是工作在AS内的路由协议。IGP有如下特点：

• 尽力完成快速收敛，在网络拓扑变更时能迅速响应
• 执行拓扑发现（链路状态路由协议）
• 需要周期性的更新来确保路由选择信息的精确性
• 受同一个管理机构（如一家公司，或一家大型企业的某个部门）的控制及管理
• 采取了共同的路由选择策略
• 提供了优先的策略控制能力
• 具备路由环路避免能力

然而，IGP工作的“着眼点”在AS（自治系统）内部。

它的主要职责就是负责AS内的路由发现和快速收敛，而且其承载的路由前缀就是本AS内的前缀，数量也不会非常庞大。但是如果在一个大型、高冗余性、多宿主的网络中，IGP的能力就非常有限了，尤其是涉及到AS之间交互路由的时候，如果仍然使用IGP，就会非常困难。



这里先介绍一下AS的概念，Autonomous system 自治系统，指的是在同一个组织管理下使用相同策略的设备的集合。我们可以简单的将AS理解为一个独立的机构或者企业，例如中国联通。另一个AS的例子是一家大型企业的网络，在网络的规划上将全球各个区域划分为一个个AS：中国区是一个AS，南美区是一个AS以此类推。

不同AS通过AS号区分，AS号取值范围1－65535，其中64512－65535是私有AS号，在组织内部可随意使用。IANA负责AS号的分发，如果要使用公有AS号，需要向IANA申请。


BGP，英文为Border Gateway Protocol，边界网关协议，是一种距离矢量路由协议，严格的说应该叫路径矢量路由协议，主要用于在AS之间传递路由信息，适用于大规模的网络环境，Internet的骨干网络正是得益于BGP才能承载如此大批量的路由前缀。总的来说，无论是内部网关路由协议，或者外部网关路由协议，最终的目的都是为了实现路由的互通，从而最终实现数据的互通。

都说BGP是个高富帅，它都有哪些特征，你知道么？

• BGP使用TCP以确保可靠传输，TCP端口号179。
• BGP路由器之间建立TCP连接，这些路由器称为BGP对等体也叫BGP邻居。有两种BGP邻居关系：eBGP邻居关系，以及iBGP邻居关系。BGP的邻居关系可以跨路由器建立，而不像OSPF及RIP那样，必须要求直连。
• BGP对等体在邻居关系建立时交换整个BGP路由表。
• 在邻居关系建立完成后，BGP路由器只发送增量更新或触发更新（不会周期性更新）。
• BGP具有丰富的路径属性和强大的策略工具。
• BGP能够承载大批量的路由前缀，用于大规模的网络中。

下面，我们来具体认识一下BGP的真身，看看报文长啥样。



BGP报文是被承载在TCP报文之上的，使用端口号179。




看过了报文，继续看看BGP的状态机，很关键的哦~~~




路由很关键的一个属性就是邻居关系，BGP的邻居关系怎么样，我们来一探究竟！

运行BGP的路由器被称为BGP speaker。BGP路由器之间要交互BGP路由，前提是要建立正常的BGP邻居关系。要建立正确的BGP邻居关系，首先BGP对等体之间要先建立TCP的连接，正是由于BGP是承载在TCP之上，因此BGP没有“邻居必须直连”的限制。有两种BGP邻居关系：

• eBGP邻居（External BGP peer）：位于不同AS的BGP路由器之间的BGP邻接关系。

在上图中，R1、R2、R3属于一个AS，AS号为100；R4属于另一个AS，AS号为200。由于R3及R4分别属于两个不同的AS，因此他们之间建立的BGP邻居关系就是eBGP邻居关系。

建立eBGP邻接关系，必须至少满足两个条件：

• 两个eBGP邻居所属AS号不同
• Peer命令所指定的IP地址要路由可达，并且TCP连接能够建立

• iBGP邻居关系（Internal BGP peer）：位于相同AS的BGP路由器之间的BGP邻接关系。

在上图中，R1、R2、R3属于同一个AS：100。
在AS100内，R1、R2、R3运行了一个IGP，也就是OSPF，运行OSPF的目的是为了让AS内的路由能够打通。另一方面，R1与R3之间建立一个BGP的邻居关系，由于R1及R3同属一个AS，因此他们俩之间建立的BGP连接是iBGP的邻居关系。值得注意的是，R2并没有运行BGP，R1-R3之间的BGP连接并非直连，这在BGP中是允许的，因为BGP是被承载在TCP之上的。
建立iBGP邻接关系，必须至少满足两个条件：

• 两个IBGP邻居所属AS号相同
• Peer命令所指定的IP地址要路由可达，并且TCP连接能够建立

到了这里也许你会问了，BGP是路径矢量协议，具体是什么意思呢？



BGP是一个路径矢量路由协议。在某些层面上，它与RIP非常相似，同样更新的是自己的路由表，同样有距离的概念，只不过这里的距离，与RIP的所谓跳数是完全不同的。BGP在将路由更新给邻居时，会给每条路由粘附许多路径属性（PathAttribute）。BGP定义了丰富的路径属性，使得BGP对路由的操控及策略部署异常的灵活和多样。其中一个非常重要的路径属性就是AS_PATH，称为AS列表，它用于描述一条路由已穿越的AS号。每条BGP路由都必须携带AS_PATH属性。

相比于IGP着眼于AS内，BGP的“心胸”可就开阔得多了，在BGP眼里，一跳，就是一个AS。在上图中，AS500内有条路由10.1.1.0/24，这条路由被AS500的边界路由器（在图中未画出）传递给了eBGP邻居R1及R3。那么在路由传出AS500的时候，边界路由器会给路由粘附上AS_PATH属性，值为500。现在R1收到了这条路由，又将路由更新给了自己的iBGP邻居R2，由于这条路由没有传出AS100，因此AS_PATH没有发生改变，值依然为500。接下去R2将路由传递给了eBGP邻居R5，由于这时路由要传出AS，因此R2为路由的AS_PATH插入一个100的号码（在列表的前面插入），这样一来R2传递给R5的BGP路由10.1.1.0/24其AS_PATH属性值就变成了100,500，这是一个列表。那么R5收到这条路由，它就知道，我要去往10.1.1.0/24，是需要先到AS100，然后再到AS500，只需要经过1跳AS。

另一方面，R5也从R4收到了关于10.1.1.0/24的BGP路由更新，AS_PATH为300200 500，那么R5就知道，从AS300也能到达10.1.1.0/24，不过需要经过2跳AS。

AS_PATH在BGP中是非常重要的路径属性。一方面能够用来作为BGP路由优选的依据，另一方面可用于在AS之间防止路由环路的发生。例如在上图中，R5同时收到两条关于10.1.1.0/24的路由，那么在不考虑其他因素的情况下，R5会优选AS_PATH更短的路由，因为“距离的AS跳数”更少。所以最终优选从R2走。

另外10.1.1.0/24被AS500的边界路由器更新给R1后，完全有可能从R2-R5-R4-R3再更新回来，这就形成了路由环路，庆幸的是有AS_PATH这个路径属性，如果AS500的边界路由器发现，eBGP邻居R3更新给它的路由AS_PATH属性值里出现了自己的AS号，也就是AS500，那么它就认为出现了环路，因此将忽略这个路由更新。


讲到这里，大家对BGP应该有了一定的认识了吧？好啦好啦，今天就先到这里，大家消化一下。小编带大家做个小结：

• BGP是一个路径矢量路由协议，定义了丰富的路径属性，每条BGP路由都携带者路径属性。
• AS_PATH是一个非常重要的路径属性，所有的BGP路由都必须携带这个属性。
• BGP路由器不接受AS_PATH中包含其自身AS号的路由更新，因此AS_PATH可以在AS之间起到环路避免的作用。但是，当路由仅在AS内传递，也就是在iBGP邻居之间传递的时候，AS_PATH是不会发生改变的，因此在AS内部，防止路由环路则需要其他机制来执行：iBGP的水平分割原则（后面的学习课程中，小编会讲解）。
• 在BGP的眼中，一跳就是一个AS，而不是像RIP那样一跳是一台路由器。AS_PATH也用于BGP进行路由的优选，在不考虑其他因素的情况下，AS_PATH越短的路由越优先。

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