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bgp协议主要作用

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bgp协议主要作用

　　篇一：

bgp协议原理以及工作分析

　　XX.cn

　　bgp协议原理以及工作分析

　　作者：

李良一

　　来源：

《硅谷》20xx年第07期

　　摘要首先就bgp协议的概念以及特点作出分析，而后进一步针对其具体的工作流程展开讨论，对于深入了解bgp协议的工作机制和特征有着积极意义。

　　关键词bgp；协议；原理

　　中图分类号：

tp393文献标识码：

a文章编号：

1671-7597（20xx）07-0046-01

　　当前信息化时代之下，数据传输已经成为了日常工作和生活必不可少的重要组成部分，网络服务的易得性和可靠性也因此得到广泛关注。

这其中负责网络正常工作的诸多协议，作为保证网络数据传输的有力支持，也成为了研究的重点对象。

　　1bgp协议的概念以及特点

　　边界网关协议（bgp，bordergatewayprotocol），其职能在于实现数据传输过程中，不同因特网自治域系统间的路由实现，本质上看就是在不同的网络系统之间交换网络可达信息（nlRi，networklayerReachableinformation）。

随着网络发展的日益成熟，相应的拓扑结构以及网络自治域也随之呈现出日益复杂的特征，一方面自治域内部呈现出相对的独立特征，另一个方面其间的通信却呈现出越来越频繁的特征，并且对于通信质量的要求也有显著提升趋势。

所有这些都使得bgp协议的地位日益重要，这种频繁作用在互联网自治域边缘的通信协议，已经成为了网络路由体系的重要组成部分，其存在对于支持整个互联网数据传输工作的完成和实现，并且在一定程度上对于减少交换和路由设备的运行负荷都有积极意义。

　　从工作特点方面看，bgp协议能够实现对于无类型区域间路由（cidR，classlessinter—domainRouting）的良好支持，这种支持作用能够极大地抑制和缩减路由表本身的规模，并且对于提升路由效率等方面都有显著的作用。

并且在实现路由的过程中，bgp协议通过自治域（as，autonomoussystem）边界路由器展开作用，采用特定的策略和算法选择过滤路由，将诸如路由信息协议（Rip，Routerinformationprotocol）、开放式最短路径优先（ospF，openshortestpathFirst）以及bgp等路由信息发送到对应节点之上。

在传输可靠性方面，bgp直接采用tcp作为传输协议，相对而言可以保证其可靠性，并且对于路由聚合和过滤等方面也能够表现出良好支持。

　　近年来对于bgp协议的重视体现在多个方面，单就我国的研究而言，胡湘江等人研究出通过采用基于as联盟安全体系结构，使用具有分布式认证中心的信任模型来提升bgp协议安全性，并且构建起bgp安全机制。

此外对于bgp协议体系中，基于身份的秘钥算法，以及确保bgp协议活动中身份真实性的确认，防止基于bgp的诈骗等研究也都层出不穷。

20xx年，

　　篇二：

浅谈bgp协议的工作原理

　　浅谈bgp协议的工作原理

　　图文信息中心李宪民

　　【摘要】bgp（bordergatewayprotocol：

边界网关协议）：

是一种增强的距离矢量路由协议，属于外部路由协议。

从功能上讲它是一种自治系统间的动态路由协议。

它通过维护ip路由表或前缀表来实现自治系统（as）之间的可达性，使用基于路径、网络策略或规则集来决定路由。

它的基本功能是在自治系统间自动交换无环路的路由信息，通过交换带有自治系统号（as）序列属性的网络可达信息，来构造自治系统的拓扑图，从而消除路由环路，并使得基于自治系统级别的策略控制得以实施。

　　本文从应用的角度出发，通过bgp协议特点、bgp路由通告原则、成为bgp路由的方法、bgp报文（消息）、bgp邻接关系的建立、bgp的路由属性、bgp路由选择等七个方面对bgp协议进行阐释。

　　【关键词】bgp路由协议自治系统对等体状态机bgp报文路由属性

　　一、bgp协议简介

　　bgp（bordergatewayprotocol）是一种自治系统间的动态路由协议，它的基本功能是在自治系统间自动交换无环路的路由信息，通过交换带有自治系统号序列属性的路径可达信息，来构造自治区域的拓扑图，从而消除路由环路并实施用户配置的路由策略。

与ospF和Rip等在自治区域内部运行的协议对应，bgp是一种egp（exteriorgatewayprotocol）协议，而ospF、Rip、isis等为igp（interiorgatewayprotocol）协议。

bgp协议经常用于isp之间。

　　bgp协议从1989年以来就已经开始使用。

它最早发布的三个版本分别是RFc1105（bgp-1）、RFc1163（bgp-2）和RFc1267（bgp-3），当前使用的是RFc1771（bgp-4）。

随着inteRnet的飞速发展，路由表的体积也迅速增加，自治区域间路由信息的交换量越来越大，影响了网络的性能。

bgp支持无类别域间选路cidR（classlessinterdomainRouting），可以有效的减少日益增大的路由表。

bgp-4正迅速成为事实上的internet边界路由协议标准。

　　二、bgp协议相关概念

（一）自治系统（autonomoussystem）

　　自治系统：

是由同一个技术管理机构管理、使用统一选路策略的一些路由器的集合。

每个自治系统都有唯一的自治系统编号，这个编号是由因特网授权的管理机构分配的。

　　引入自治系统的基本思想：

通过不同的编号来区分不同的自治系统。

通过采用路由协议和自治系统编号，路由器就可以确定彼此间的路径和路由信息的交换方法。

　　自治系统的编号范围是1到65535，其中1到64511是注册的因特网编号，64512到65535是私有网络编号。

as1as2

（二）bgp路由传递as3一般情况下一条路由是从自治系统内部

　　产生的，它由某种内部路由协议发现和计算，as4

　　传递到自治系统的边界，由自治系统边界路由

　　器（asbR）通过ebgp连接传播到其它自治as5as7系统中。

路由在传播过程中可能会经过若干个

　　自治系统，这些自治系统称为过渡自治系统。

as6

　　如右图中as5。

若这个自治系统有多个边界路

　　由器，这些路由器之间运行ibgp来交换路由信息。

这时内部的路由器并不需要知道这些外部路由，它们只需要在边界路由器之间维护ip连通性。

如：

as2、as3、as4。

还有一种自治系统称为stubas，如：

as1、as6、as7。

其内部只有一个asbR通过ebgp连接外部，

　　同外部其他as的通信要靠过渡自治系统来转发数据。

　　对一个具体的asbR来说，其路由的来源有两种：

从对等体接收的或者从igp引入的。

对于接收的路由，根据其属性（如as路径、团体属性等）进行过滤，并设置某些属性（如本地优先级、med值等），之后若需要的话，将具体的路由聚合为超网路由。

bgp可能从多个对等体收到目的地相同的路由，根据规则选择最好的路由并加入ip路由表。

对于igp路由，则要经过引入策略的过滤和设置。

bgp发送优选的bgp路由和引入的有效的igp路由给对等体。

　　（三）bgp对等体

　　运行bgp协议来交换路由信息的路由器被称为bgp发言人（bgpspeaker），和它通信的其它的bgp发言人，两个发言者之间构成交换路由信息的连接,这两个路由器成为相邻体或者对等体。

换句话说，两个bgp发言者之间相互连接，完成路由信息的交互，这两个路由器就称为bgp对等体，是两个边缘路由器实体。

bgp对等体（peer）就是bgp邻居，对等体关系就是bgp邻居关系。

　　bgp有两种邻居：

ibgp和ebgp。

　　如右图所示：

如果两个交换bgp报文

　　的对等体属于同一个自治系统，那么

　　这两个对等体就是ibgp对等体

　　（internalbgp），如Rtb-Rtd。

　　如果两个交换bgp报文的对等体

　　属于不同的自治系统，那么这两个对

　　等体就是ebgp对等体（externalbgp），如Rta-Rtb。

　　虽然bgp是运行于自治系统之间的路由协议，但是一个as的不同边界路由器之间也要建立bgp连接，只有这样才能实现路由信息在全网的传递，如Rtb和Rtd，为了建立as100和as300之间的通信，我们要在它们之间建立ibgp连接。

　　ibgp对等体之间不一定是物理上直连的，只要tcp连接能够建立即可。

为了ibgp对等体路由通告的可靠性，我们一般采用loopback接口建立ibgp邻居关系，同时必须指定路由更新报文的源接口。

　　路由器一般默认要求ebgp对等体之间是有物理上的直连链路，同时一般也提供改变这个缺省设置的配置命令。

允许同非直连相连网络上的邻居建立ebgp连接，这时需要修改ebgp的最大跳数。

　　（四）ibgp全连接

　　物理意义的全连接：

在所有asbR任意两点之间建立物理链路。

实际组网中不能保证。

逻辑意义的全连接：

as内所有设备都运行bgp，所有asbR和所有其他路由器间建立ibgp邻居关系通告路由。

这一点更不可能。

大多数的实际情况是asbR上同时运行bgp和igp，其他路由器仅运行igp。

所以通常在大规模网络中，如果局部无法实现asbR全连接的话，我们可以利用bgp路由反射器或者bgp联盟来解决这样的问题

　　（五）有限状态机

　　有限状态机（finite-statemachine,Fsm），又称有限状态自动机，简称状态机，是表示有限个状态以及在这些状态之间的转移和动作等行为的数学模型。

　　状态存储关于过去的信息，就是说：

它反映从系统开始到现在时刻的输入变化。

转移指示状态变更，并且用必须满足来确使转移发生的条件来描述它。

动作是在给定时刻要进行的活动的描述。

有多种类型的动作：

　　进入动作（entryaction）：

在进入状态时进行

　　退出动作：

在退出状态时进行

　　输入动作：

依赖于当前状态和输入条件进行

　　转移动作：

在进行特定转移时进行

　　在计算机科学中，有限状态机被广泛用于建模应用行为、硬件电路系统设计、软件工程，编译器、网络协议和计算与语言的研究

　　三、bgp协议特点

　　bgp路由协议的重点在于控制路由的传播和选择最好的路由，而ospF、Rip等igp协议的重点在于发现和计算路由。

　　通过携带as路径信息以及bgp的路由通告原则，可以解决自治系统之间与内部的路由环路问题。

　　bgp为路由信息附带丰富的路由属性，路由策略利用这些属性，可以灵活的控制选路。

bgp-4支持无类别域间选路cidR（classlessinterdomainRouting），也称为supernetting，这是对bgp-3的一个重要改进。

cidR的引入简化了路由聚合。

路由聚合实际上是合并多个不同路由的过程，这样由通告几条路由变为通告一条路由，减小了路由表规模。

　　bgp比ospF、Rip等igp协议的拓扑图要更抽象一些。

igp协议构造的是as内部的路由器的拓扑结构图。

igp把路由器抽象成若干端点，把路由器之间的链路抽象成边，根据链路的状态或其它参数，生成拓扑图。

根据此拓扑图选择代价最小的路由。

而在bgp中，拓扑图的端点是一个as区域，边是as之间的链路。

这体现了egp和igp是分层的关系。

即igp负责在as内部选择花费最小的路由，egp负责选择as间花费最小的路由。

　　四、bgp路由通告原则

（一）基本原则

　　多条路径时　　

，bgpspeaker只选最优的给自己使用；

　　bgpspeaker只把自己使用的路由通告给对等体；

　　bgpspeaker从ebgp获得的路由会向它所有bgp对等体通告（包括ebgp和

　　ibgp）；

　　连接一建立，bgpspeaker将把自己所有bgp路由通告给新对等体；

（二）基本原则的应用

　　1、bgpspeaker只把自己使用的路由通告给对等体，即那些属于bgp路由而且在路由表中使用的路由。

　　上图中若仅在Rtd上import直连路由，Rta无法接收到11.4.1.0/24网段的bgp路由。

因为尽管Rtc上可以学到Rtd通告的关于11.4.1.0/24的bgp路由，但是Rtc上同时有一条关于11.4.1.0/24的直连路由，直连路由显然比有ibgp邻居处学习来的路由更优。

因此，虽然输入命令“display/showbgprouting-table”时可以在bgp路由表中看到11.4.1.0/24路由。

但是在全局路由表中，输入命令“display/showiprouting-table”时，显示的却是来源于直连的11.4.1.0/24路由，根据“bgpspeaker只把自己使用的路由通告给对等体”原则，Rtc不会通告这条bgp路由给Rta。

解决方法就是在Rtc上import直连路由。

　　2、bgpspeaker从ibgp获得的路由不会通告给它的ibgp邻居。

　　在ibgp对等体相互通告路由的过程中，bgp属性不会做任何改变。

那么，as内部的路由环路问题应如何避免？

　　在上图中如果没有这条路由通告规则，Rtc从ibgp对等体Rta学到的路由就会通告给Rtd，Rtd继而会通告给Rtb，Rtb再把这条路由通告回Rta。

这样就在as内形成了路由环路。

所以，此原则是在as内避免路由环路的重要手段。

但是，这条原则的引入，带来了新的问题：

Rtd无法收到来自as12的bgp路由。

　　一般我们采用ibgp的逻辑全连接来解决这个问题，即在Rta-Rtd、Rtb-Rtc之间再建立两条ibgp连接。

　　3、bgpspeaker从ibgp获得

　　的路由是否通告给它的ebgp对等

　　体要依igp和bgp同步的情况来决

　　定。

如右图所示。

　　综上所述，一般情况下，如果

　　bgpspeaker学到去往同一网段的

　　路由多于一条时，只会选择一条最

　　优的路由给自己使用，即上传给路

　　由表。

但是，由于路由器也会选择最优的路由给自己使用，所以bgpspeaker本身选择的最优的路由也不一定被路由器使用。

例如，一条去往相同网段的bgp优选路由与一条静态路由，这时，由于bgp路由优先级要低，所以路由器会把这条静态路由加到路由表中去，而不会选择bgp优选的路由。

　　五、成为bgp路由的方法

　　bgp的主要工作是在自治系统之间传递路由信息，而不是去发现和计算路由信息。

所以，bgp的路由信息需要通过配置命令的方式注入到bgp中。

　　按照注入的方式可分为三类：

纯动态注入、半动态注入、静态注入。

　　1、纯动态注入：

是指路由器将通过igp路由协议动态获得的路由信息直接注入到bgp中去。

它可以把路由器获得的所有igp路由信息都引入到bgp系统中。

　　这种方式配置简单，

　　一次性引入所有的路由信息。

　　相关命令：

import-routeprotocol[process-id][medmed|route-policyroute-policy-name]protocol：

指定可引入的外部路由协议，例如：

isis、ospf、rip等

　　process-id：

当引入路由协议为isis、ospf或rip时，根据需要指定进程号。

　　med：

指定引入路由的med度量值。

　　route-policy-name：

从其他

　　路由协议引入路由时，可以使用

　　该参数指定的路由策略过滤路

　　由。

　　ospF发现路由18.0.0.1/8把

　　igp（ospF）发现的路由纯动态地

　　注入到Rtb的bgp路由表中。

　　2、半动态注入：

是指路由

　　器有选择性的将igp发现的动

　　态路由信息注入到bgp系统中

　　去。

它和纯动态注入的区别在于：

半动态注入一开始就有选择的注入路由信息；而纯动态是把所有的igp路由信息都注入，然后再过滤（可选）。

　　相关命令：

networkipv4-address[mask|mask-length][route-policyroute-policy-name]ipv4-address：

bgp发布的ipv4网络地址，点分十进制形式。

此网络或主机地址应该是由igp动态路由协议发现的。

　　mask/mask-length：

ip地址掩码或掩码

　　长度。

如果没有指定掩码，则按有类地址处

　　理。

　　route-policy-name：

发布路由应用的路

　　由策略。

　　ospF发现路由18.0.0.1/8把igp（ospF）

　　发现的路由半动态地注入到Rtb的bgp路由表中。

　　3、静态注入：

它与半动态注入很类

　　似，不同的是半动态注入的路由是由

　　igp动态路由协议发现的路由。

而静态

　　注入的路由是手工配置的静态路由。

　　人为配置静态路由18.0.0.1/8把人为

　　配置的静态路由注入到Rtb的bgp路

　　由表中。

　　六、bgp报文（消息）

（一）bgp报文（消息）分类：

　　1、open：

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。

　　2、keepalive：

是用于检测连接有效性的消息。

　　3、update：

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，它最多由三部分构成：

不可达路由（ueachable）、路径属性（pathattributes）、网络可达性信息nlRi（networklayerreach/reachableinformation）

　　4、notification：

是错误通告消息

（二）bgp报文作用

　　bgp协议的运行是通过报文（消息）驱动的。

　　篇三：

什么是bgp,bgp有什么优点？

　　十五年专注—国内领先的综合idc解决方案提供商什么是bgp？

　　经常听到服务器托管商说自己的带宽是bgp线路，究竟什么是bgp？

是什么原理？

大家跟我一起一探究竟吧。

　　bgp说白了就是一种协议，术语称边界网关协议（bgp）是运行于tcp上

　　bgp构建在egp的经验之上。

bgp系统的主要功能是和其他的

　　bgp

　　as级别上可实施策略决策。

　　十五年专注—国内领先的综合idc解决方案提供商为ebgp（external/exteriorbgp）。

在as边界上与其他as交换信息的路由器被称作边界路由器（border/edgerouter）。

在互联网操作系统（ciscoios）中，ibgp通告的路由的距离为200，优先级比ebgp和任何内部网关协议（igp）通告的路由都低。

其他的路由器实现中，优先级顺序也是ebgp高于igp，而igp又高于ibgp。

　　bgp（边界网关协议）协议主要用于互联网as（自治系统）之间的互联，bgp的最主要功能在于，控制路由的传播和选择最好的路由。

中国网通与中国电信都具有as号（自治系统号），全国各大网络运营商多数都是，通过bgp协议与自身的as号来互联的。

使用此方案来实现双线路需要在cnnic（中国互联网信息中心）申请idc自己的ip地址段和as号，然后通过bgp协议将此段ip地址广播到网通、电信等其它的网络运营商，使用bgp协议互联后网通与电信的所有骨干路由设备将会判断到idc机房ip段的最佳路由，以保证网通、电信用户的高速访问。

　　使用bgp线路的优点：

　　1．服务器只需要设置一个ip地址，最佳访问路由是由网络上的骨干路由器根据路由跳数与其它技术指标来确定的，不会对占用服务器的任何系统资源。

服务器的上行路由与下行路由都能选择最优的路径，所以能真正实现高速的单ip双线访问。

　　2．由于bgp协议本身具有冗余备份、消除环路的特点，所以当idc服务商有多条bgp互联线路时可以实现路由的相互备份，在一条线路出现故障

　　十五年专注—国内领先的综合idc解决方案提供商时路由会自动切换到其它线路。

　　3．使用bgp协议还可以使网络具有很强的扩展性可以将idc网络与其他运营商互联，轻松实现单ip多线路，做到所有互联运营商的用户访问都很快。

这个是双ip双线无法比拟的。