BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是用来连接Internet上独立系统的路由选择协议。它是Internet工程任务组制定的一个加强、完善、可伸缩文档协议。BGP4支持CIDR寻址方案，该方案增加了Internet上的可用IP地址数量。BGP是为取代最初的外部网关协议EGP设计的。它被认为是一个路径矢量协议。BGP是一种在自治系统之间动态交换路由信息的路由协议。

1、BGP特性

BGP特性可以总结为以下几点：

（1）BGP将传输控制协议（TCP）用作其传输协议，是可靠传输，运行在TCP的179端口上（目的端口）。

（2）由于传输是可靠的，所以BGP使用增量更新，在可靠地链路上不需要使用定期更新，所以BGP使用触发更新。

（3）类似于OSPF和ISIS路由协议的Hello报文，BGP使用keepalive周期性地发送存活消息（60s）来维持邻居关系。

（4）BGP在接收更新分组的时候，TCP使用滑动窗口。

（5）丰富的属性值。

（6）可以组建可扩展的大型的网络。

2、BGP的三张表

（1）邻居关系表：包含所有BGP邻居。

（2）转发数据库：记录每个邻居的网络；包含多条路径去往同一目的地，通过不同属性判断最好路径；数据库包括BGP属性。

（3）路由表：最佳路径放入路由表中。EBGP路由（从外部AS获悉的BGP路由）的管理距离为20，IBGP路由（从AS系统获悉的路由）管理距离为200。

3、BGP的消息类型

（1）open（打开）：用来建立最初的BGP连接，包含hold-time，router-id。

（2）Keepalive（保活）：对等体之间周期性地交换这些消息以保持会话有效，默认为60s。

（3）Update（更新）：对等体之间使用这些消息来交换网络层可达性消息。

（4）Notification（通知）：这些消息用来通知出错信息。

4、建立邻居的过程

在两个BGP发言人交换信息之前，BGP都要求建立邻居关系，BGP不是动态地发现所感兴趣运行BGP的路由器；相反，BGP使用一个特殊的邻居IP地址来配置的。

BGP使用周期性地Keepalive分组来确认BGP邻居的可访问性。Keepalive计时器是保持时间（Hold Time）的三分之一，如果发给某一特定BGP邻居三个连续的Keepalive分组都丢失的话，保持时间计时器超时，那个邻居被视为不可达，RFC1771对保持时间的建议是90s，Keepalive计时器的建议值是30s。

按照RFC1771，BGP建立邻居关系要经历一下几个阶段，如图所示：

（1）Idle：在此状态下不分配网络资源，不允许传入的BGP连接。当在持续性差错条件下，经常性的重启会导致波动。因此，在第一次进入到空闲状态后，路由器会设置连接重试定时器，在定时器到期时才会重新启动BGP，思科的初始连接重试时间为60秒，以后每次连接重试时间都是之前的两倍，也就是说，连接等待时间呈指数关系递增。

（2）Connect：（已经建立完成了TCP的三次握手），BGP等待TCP连接完成，如果连接成功，BGP在发送了OPEN分组给对方之后，状态机变为OpenSent状态，如果连接失败，根据失败的原因，状态机可能演变到Active，或保持Connect，或返回Idle。

（3）Active：在这个状态下，初始化一个TCP连接来建立BGP间的邻居关系。如果连接成功，BGP在发送了OPEN分组给对方之后，状态机变为OpenSent状态，如果连接失败，可能仍处在Active状态或返回Idle状态。

（4）OpenSent：BGP发送OPEN分组给对方之后，BGP在这一状态下等待OPEN的回应分组，如果回应分组成功收到，BGP状态变为OpenConfirm，并给对方发送一条Keepalive分组，如果没有接到回应分组，BGP状态重新变为Idle或是Active。

（5）OpenConfirm：这时，距离最后的Established状态只差一步，BGP在这个状态下等待对方的Keepalive分组，如果成功接收，状态变为Established；否则，因为出现错误，BGP状态将重新变为Idle。

（6）Established：这是BGP对等体之间可以交换信息的状态，可交换的信息包括UPDATE分组、Keepalive分组和Notification分组。

5、建立IBGP邻居

IBGP运行在AS内部，不需要直连。IBGP有水平分割，建议使用Full Mesh，由于Full Mesh不具有扩展性，为了解决IBGP的Full Mesh问题，使用路由反射器（RR）和联邦两种方法来解决。主要解决了backbone IGP中的路由。

可以使用下面两种方法来建立IBGP邻居：

（1）邻居之间可以通过各自的一个物理接口建立对等关系，该对等关系是通过属于它们共享的子网的IP地址来建立的。

（2）邻居之间也可以通过使用环回接口建立对等关系。

在IBGP中，由于假定了IBGP邻居在物理上直接相连的可能性不大，所以将IP分组头的TTL域设置为255。

6、建立EBGP邻居

EBGP运行在AS与AS之间的边界路由器上，默认情况下，需要直连或静态路由，如果不是直连，必须指EBGP多跳。

可以使用下面两种方法来建立EBGP邻居：

（1）邻居之间可以通过各自的一个物理接口建立对等关系。

（2）邻居之间也可以通过使用环回接口建立对等关系。

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