BGP协议深度解析：从背景到术语的全面梳理
引言
在复杂的网络架构中，不同自治系统（AS）之间的路由交互至关重要。BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）作为自治系统间的动态路由协议，承担着跨 AS 路由传递的关键任务。本文将深入探讨 BGP 的产生背景、协议特性以及基本术语，帮助读者全面理解这一重要的网络协议。
1、BGP 产生背景
BGP 是一种用于自治系统间的动态路由协议，属于外部网关协议。
1.1、自治系统 AS
1.1.1、定义
一组由同一个管理机构进行管理，对外呈现统一选路策略的路由器的集合。
1.1.2、自治系统编号：
2 字节 AS 编号：取值范围为 0 - 65535，其中 0 和 65535 保留。
- 公有 AS：1 - 64511。
- 私有 AS：64512 - 65535。
4 字节 AS 编号：拥有 2 的 32 次方的编号数量，满足更多的编号需求。
2、路由协议的分类
- IGP（内部网关协议）：包括 RIP、OSPF、IS - IS 等，主要用于自治系统内部的路由计算与传递。
- EGP（外部网关协议）：BGP 是目前广泛使用的外部网关协议，专注于自治系统间的路由处理。
3、BGP 协议特性
3.1、跨 AS 路由传递
BGP 只负责把路由从一个 AS 传到另一个 AS，从其他 AS 传递过来的路由在本 AS 内部的扩散依靠 IGP。
3.2、路径矢量协议特性
一跳代表一个自治系统。
当一条路由传入某个 AS，该路由的下一跳会变为上个 AS 的出接口的 IP 地址；
当一条路由在某个 AS 内部的路由器之间传递时，下一跳不变。
3.3、AS 防环机制
作为路径矢量路由协议，从设计上避免了环路的发生。
当一条路由每从一个 AS 传出，会把该 AS 的编号按照从右至左的顺序依次记录在 AS_PATH 属性中。
一个路由器从其他 AS 收到一条路由通告，会检查本路由器的 AS 标号是否出现在该路由条目的 AS_PATH 属性中，如果出现了则该条目不学习。
例如：一条路由从 AS 200 中的 R3 传出，其 AS_PATH = (300, 400, 500, 100, 200)，当这条路由回传给 AS200 时，R4 会检查 AS_PATH，发现重复路径则不接收。
3.4、基于 TCP 传输
BGP 基于 TCP 协议传输，端口号为 179，必须手动配置邻居。
3.5、路由更新机制
BGP 第一次发送完整的路由表，后续只发送增量更新，减少网络传输负担。
3.6、丰富的路由控制属性
BGP 有多种属性可以控制路由选择，这也是 BGP 的难点所在。
3.7、对 CIDR 和路由聚合的支持
支持 CIDR（无类别域间路由）和路由聚合，有效优化路由表。
3.8、路由过滤和策略
具备路由过滤和路由策略功能，实现更精细的路由控制。
4、BGP 基本术语
4.1、BGP Speaker 与 BGP Peer：
BGP Speaker：
运行 BGP 协议的路由器称为 BGP 发言者。
BGP Peer：
相互之间存在 TCP 连接、相互交换路由信息的 BGP 发言者之间互称为 BGP 对等体。
4.2、BGP 对等体类型：
4.2.1、EBGP 对等体
跨 AS 之间的邻居，一般情况下 EBGP 对等体是物理上直连的。
BGP 发言者从 EBGP 对等体获得的路由会向它所有 BGP 对等体通告（包括 EBGP 和 IBGP）。
4.2.2、IBGP 对等体
同一个 AS 内部的邻居。
4.2.3、BGP 邻居非直连的情况
在实际网络中，可能存在 BGP 邻居非直连的场景。
此时需要思考三个问题：
（1）哪些路由器需要跑 BGP（ R2、R3、R5、R6 ）？
（2）以及这些路由器之间邻居关系如何建立（ R2、R3、R5、R6 ）？
（3）还有像 R3 - R4 之间，R6 - R7 之间路由如何传递等问题？
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