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BGP的路由選擇

云知道


BGP的消息報頭由三個部分組成：標(biāo)記、長度和類型 。標(biāo)記段占16個字節(jié)，用于安全檢測和同步檢測；長度段占2個字節(jié)，標(biāo)明整個BGP消息的長度；類型段占一個字節(jié)，標(biāo)明消息的類型 。報頭的后面可以不接數(shù)據(jù)部分，如Keepalive消息 。
BGP消息有四種類型:OPEN，UPDATE，NOTIFICATION和KEEPALIVE，分別用于建立BGP連接，更新路由信息，差錯控制和檢測可到達(dá)性 。
OPEN消息是在建立TCP連接后，向?qū)Ψ桨l(fā)出的第一條消息，它包括版本號、各自所在AS的號碼（AS Number）、BGP標(biāo)識符（BGP Identifier）、協(xié)議參數(shù)、會話保持時間（Hold timer）以及可選參數(shù)、可選參數(shù)長度 。其中，BGP標(biāo)識符用來標(biāo)識本地路由器，在連接的所有路由器中應(yīng)該是唯一的 。這個標(biāo)識符一般都使用接口上的最大的IP地址（經(jīng)常使用loopback接口來防止地址失效） 。而會話保持時間，是指在收到相繼的Keepalive或者Update信號之間的最大間隔時間 。假如超過這個時間路由器仍然沒有收到信號，就會認(rèn)為對應(yīng)的連接中斷了 。假如把這個保持時間的值設(shè)為0，那么表示認(rèn)為連接永遠(yuǎn)存在 。UPDATE消息由不可到達(dá)路由（Withdrawn Route）、路由屬性（Route Attributes）和網(wǎng)絡(luò)層可到達(dá)性（Network Layer Reachability Information—NLRI）組成 。
BGP路由屬性是BGP 路由的核心概念 。它是一組參數(shù)，在UPDATE消息中被發(fā)給連接對等體 。這些參數(shù)記錄了BGP路由信息，用于選擇和過濾路由 。它可以被看作選擇路由的度量尺度（metric） 。路由屬性被分為四類：公認(rèn)強(qiáng)制（Well-known mandatory attributes）、公認(rèn)自由選擇（Well-known discretionary attributes）、可選傳遞（Optional transitive attributes）和可選非傳遞（Optional nontransitive attributes） 。公認(rèn)的（Well-known）屬性對于所有的BGP路由器來說都是可辨別的；每個UPDATE消息中都必須包含強(qiáng)制(mandatory）屬性，而自由選擇的（discretionary）屬性則是可選的，可包括也可不包括 。對于可選的（Optional）屬性，不是所有的BGP工具都支持它 。當(dāng)BGP不支持這個屬性時，假如這個屬性是過渡性的（transitive），則會被接受并傳給其他的BGP對等體；假如這個屬性是非傳遞性的（nontransitive），則被忽略，不傳給其他對等體 。
在技術(shù)文檔RFC1771定義了1~7號的BGP路由屬性，依次是：1，ORIGIN（產(chǎn)生該路由信息的AS）；2，AS_PATH（包已通過的AS集或序列）；3，NEXT_HOP（要到達(dá)該目的下一跳的IP地址，IBGP連接不會改變從EBGP發(fā)來的NEXT_HOP）；4，MULTI_EXIT_DISC（本地路由器使用，區(qū)別到其他AS的多個出口）；5，LOCAL-PREF（在本地AS內(nèi)傳播，標(biāo)明各路徑的優(yōu)先級）；6，ATOMIC_AGGREGATE；7，AGGREGATOR 。RFC1997還定義了8，COMMUNITY 。其中，1、2號屬性是公認(rèn)強(qiáng)制；3、5、6是公認(rèn)可選；7、8是可選過渡；4是可選非過渡 。這些屬性在路由的選擇中，考慮的優(yōu)先級是不同的，僅就這8個屬性來說,其中優(yōu)先級最高的是LOCAL-PREF，接下來是ORIGIN和AS_PATH 。
BGP所使用到的路由屬性并不僅僅是這8個，其他的具體內(nèi)容可以參閱RFC文檔（RFC1771、1996、1997、1966、1863、2283） 。
網(wǎng)絡(luò)層可到達(dá)性（NLRI）包含了這樣的二維數(shù)組，使用CIDR(Classless Interdomain Routing)技術(shù)，來聚合路由，以減緩BGP表的增長速度 。
BGP工作流程如下：首先，在要建立BGP會話的路由器之間建立TCP會話連接，然后通過交換OPEN信息來確定連接參數(shù)，如運(yùn)行版本等 。建立對等體連接關(guān)系后，最開始的路由信息交換將包括所有的BGP路由，也就是交換BGP表中所有的條目 。初始化交換完成以后，只有當(dāng)路由條目發(fā)生改變或者失效的時候，才會發(fā)出增量的觸發(fā)性的路由更新 。所謂增量，就是指并不交換整個BGP表，而只更新發(fā)生變化的路由條目；而觸發(fā)性，則是指只有在路由表發(fā)生變化時才更新路由信息，而并不發(fā)出周期性的路由更新 。比起傳統(tǒng)的全路由表的定期更新，這種增量觸發(fā)的更新大大節(jié)省了帶寬 。路由更新都是由UPDATE消息來完成 。UPDATE包含了發(fā)送者可到達(dá)的目的列表和路由屬性 。當(dāng)沒有路由更新傳送時，BGP會話用KEEPALIVE消息來驗證連接的可用性 。由于KEEPALIVE包很小，這也可以大量節(jié)省帶寬 。在協(xié)商發(fā)生錯誤時，BGP會向雙方發(fā)送NOTIFICATION消息來通知錯誤 。

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