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外观

bgp

约 2170 字大约 7 分钟

2026-03-03

BGP特点

  • 可靠性 利用TCP建立可靠连接 精确（无环）的路由选择信息
  • 稳定性 通过计时器防止接口flaping 可以跟踪指定的路由，根据震荡历时进行衰减
  • 可扩展性 对等体的数量，可以支持数百个会话 路由的数量，可以支持几十万条以上的路由条目
  • 灵活性 丰富的路由属性 多策略的管理

BGP的邻居模型

提示

两种邻居模型： IBGP&EBGP

EBGP:

  • 在不同AS间建立邻居关系
  • 一般通过直连接口建立邻居关系（因为AS之间无IGP协议）
  • EBGP管理距离为20

IBGP:

  • 在相同AS内建立的BGP邻居关系
  • 邻居之间不需要直连，只要IGP路由可达即可
  • IBGP路由管理距离为200

BGP三张表

邻居表

  • BGP邻居必须是显示配置，而IGP的邻居默认是隐式配置
  • BGP邻居可以不在同一个广播域，不需要邻居发现机制

转发表（BGP数据库）

  • 数据库会保存来自所有邻居的路径信息
  • 数据库中如果出现到同一目的地的多条路径，BGP默认不会同时安装进路由表，而是通过一系列选路比较安装最优的一条

路由表

  • 到路由表的安装过程需要通过比较AD值来完成

BGP邻居建立过程

基本条件

  • BGP的邻居关系是基于TCP连接建立
  • TCP连接是一种P2P的单播连接，要求TCP端点必须路由可达
  • 端点路由需要依赖IGP协议来交互
  • BGP邻居建立需要IGP路由来作为基础
  • BGP的邻居也称为BGP对等体

建立过程

  • 通过路由表查询路由发起TCP连接，完成三次TCP握手，发起连接的源端口为高位随机端口，目标端口为179
  • 发起连接的源默认可能是邻居双方中的任意一方
  • TCP三次握手完成后，相互产生OpenMessage进行邻居建立协商
  • 协商成功后，通过Keepalive Message维持邻居关系
  • 通过Update Message发送路由更新
  • 如果邻居建立协商失败，或者是建立成功后出现故障，通过Notification Message来通知邻居，需要断开连接

BGP的四种报文

  1. open message：
    • 在TCP连接建立后产生
    • 用于协商邻居建立的关键参数（as number,hold time,router ID）
    • hold time可以协商，以以比较小的一方数值为准
    • router ID选择方式与OSPF一致
    • 修改router ID会重置邻居关系
  2. keepalive message：
    • 相当于IGP协议的hello报文
    • 在open之后产生，用作心跳，确保邻居关系的存在
    • 消息本身不携带任何参数，依靠IP包头内源地址确认邻居
    • 默认频率60s，若180s内没有收到下一个keepalive，则认为邻居无效
    • keepalive发送频率为协商后的hold time/3
    • keepalive可能与open合为一个message发送
  3. update message：
    • 用于在邻居之间交互路由信息
    • 该消息采用触发更新和增量更新的方式发送
    • 包含路径的路由前缀以及该路由携带的attribute
    • 按照共性的方式进行排列（将attribute完全相同的归为一组）
    • 一条update可以只通告一条路由，携带多个属性
    • 一条update也可以通告多条路由，但是属性必须一致
    • 一条update可以同时撤销多条路由
  4. notification：
    • 用于向邻居发送一些错误通告（例：hello time无法协商或者超时、AS号不匹配）

状态机

  1. Idle（空闲）：
    • 空闲状态，BGP 邻居初始化状态.
    • 如果neighbor 指定的为 EBGP 邻居，则启动直连检测，检测失败保持 Idle状态，如果检测成功则进入 Active 状态，开始尝试TCP 连接
    • 如果 neighbor 指定的为 iBGP 邻居，则直接开始查询路由表，无论是否存在路由都转换状态为 Active, 准备尝试 TCP 连接。
  2. Active（激活）：
    • 活动状态，开始进行 TCP 连接建立
    • 启用随机延时，确保两边不会同时开始 TCP 会话
    • 如果查不到去往邻居的路由，并作为主动连接方，则继续保持该状态，每30秒重新检测一次路由条目。
    • 如果查不到去往邻居的路由，并作为被动连接方，则继续保特该状态，等待对方发起的 TCP 连接。
    • 如果存在去往邻居的路由，并作为主动连接方，但是收不到对方回应，则继续保持该状态，每30 秒尝试一次重新连接。
    • 如果存在去往邻居的路由，但是作为被动连按方，并且收到了对方产生的TCP 连接，则退回到ldle， 并立即进入 Connect 状态。
    • 如果 TCP 连接成功，则立即进入 Open sent 抉态，并开始协商，如果协商失败则退回到ldle， 并重新进入Active 状态，开始循环。
  3. Connect（连接）：
    • 连接状态，被动等待 TCP 连接的完成。
    • 如果 TCP 连接建主成功则直接进入 Open sent 次态
    • 如果 TCP 连接失败，则进入 Active 状态，尝试重新建立 TCP 连接
    • Connect 状态一定要从ldle 状态进入
  4. OpenSent（已发送Open消息）：
    • 打开发送，双方进行参数协商，也就是产生 Open Message
    • 如果 Open Message 协商成功，则进入到 Open confirm 状态
    • 如果 Open Message 协商失败，则产生 Notification Message 并退回到 idle.
  5. OpenConfirm（已确认Open消息）：
    • 打开确认，协商取得一致
    • 如果从对等体收到了 Keepalive，则进入 Establish 状态
  6. Established（已建立）：
    • 邻居建立成功
    • BGP将开始通过update message交互路由信息
  • 配置BGP进程并且指定neighbor以后，双方初始处于idle状态，开始检查路由
  • 路由检测完成后，进入active状态，并启用随机延时计时
  • 延时计时器较小的一方会主动发起TCP连接，而另一方将退回idle并立即进入connect状态
  • 连接建立后双方进入Open sent状态，开始发送Open message 以及keepalive
  • 协商完成后，双方进入Open confirm状态，并立即进入establish，邻居建立完成

邻居建立的必要条件

缺省路由的使用

  • 对IBGP邻居与EBGP邻居均有效
  • TCP连接的发起方不能使用缺省路由
  • TCP连接的被连接放可以使用缺省路由回应

提示

针对BGP路由，更新源地址将会成为路由的next hop

直连检测

  • 仅对EBGP邻居有效
  • 如果对等体之间AS号相同，则TCP连接以及之后所有的message交互时，IP包头内的TTL=255
  • 如果对等体之间的AS号不同，则TCP连接以及之后所有message交互时，IP包头内的TTL默认为1
  • 因此如果EBGP邻居检测到到达对等体的路由是非直连路由，则不会发起连接，也不糊响应对端的TCP连接，可以关闭直连检测
neighbor x.x.x.x disable-connect-check
  • 如果TCP连接需要穿越三层设备，则必须修改TTL值才能完成连接
neighbor x.x.x.x ebgp-multihop [ttl value](1-255)

提示

  • 如果在直连的两个设备之间用loopback接口建立ebgp邻居，TTL=1也可以成功
  • ebgp-multihop默认包含了disable-connect-check的功能

更新源检测

  • 对IBGP和EBGP邻居均有效
  • 对等体发起连接的源地址必须为本地neighbor所指定的地址，否则连接被拒绝
  • 单向检测成功即可建立邻居关系

停留在不同状态原因

如果一直停留在 ldle 状态，则可能：

  • EBGP 直连检测没有通过。
  • 因为某些 BGP Feature 导致的连接被限制。例如：maximum-prefix

如果一直停留在 Active 状态，则可能：

  • 没有去往邻居的路由
  • 邻居没有回包路曲
  • 邻居没有neighbor 指令
  • 邻居neighbor 指令中地址错误
  • 两端 AS number 不匹配
  • 两端Authentication 不通过

选路原则

1、优选具有最高weight值的路径 2、具有较高local preference的路径优先（AS内传递） 3、优选本地始发的路由 4、优选AS path最短的路径 5、根据origin code的顺序（i>e>?） 6、优选MED（metric）最小的路径 7、ebgp优于ibgp 8、优选bgp next hop的igp开销最小的路径

更新日志

2025/5/28 07:57
查看所有更新日志
  • b03cb-Update 2.bgp.md于
  • 2348e-Update 2.bgp.md于
  • 3e651-Update 2.bgp.md于
  • c0dec-Update 2.bgp.md于
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