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0. 课件来源 ​

BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）是互联网的**"骨干路由协议"** ——IGP（OSPF/IS-IS）负责 AS 内部可达，BGP 负责 AS 之间的路由传递。本节从 BGP 的设计思想出发，讲解邻居建立的全流程。

1. BGP 为什么存在？ ​

1.1 AS 之间运行 IGP 的问题 ​

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AS 之间用 IGP（OSPF/IS-IS）有什么问题？

单链路：默认路由即可（但单点故障）
多链路：需要多点双向注入 → 环路/次优 → tag+过滤/preference 配置量巨大

IGP 的设计目标是 AS 内可达，不适合跨 AS 的场景。
→ 需要一个专门为 AS 间路由设计的协议 → BGP

1.2 路由协议家族 ​

按算法分类代表协议特点
DV（距离矢量）RIP传路由，资源小，可能环路和次优
PV（路径矢量）BGP传路由+路径属性，按 AS 防环
LS（链路状态）OSPF、IS-IS最短无环，资源消耗大
按 AS 范围协议
IGP（内部网关协议）RIP、OSPF、IS-IS、EIGRP
EGP（外部网关协议）BGP

1.3 AS（自治系统） ​

定义：在同一个管理域下，运行相同 IGP 的路由器集合。

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AS 是逻辑概念：小到一个公司，大到一个国家或洲
AS 号：2 字节（1-65535）或 4 字节（BGPv4 支持）
公有 AS 号必须全球唯一

2. BGP 核心特性 ​

特性说明
运行在 TCP 上端口 179，单播建立邻居，需先有 TCP 连接（IGP 支撑）
稳定性长计时器避免路由抖动；路由惩罚机制
丰富属性10 个属性，13 条选路原则，选路灵活
按 AS 跳数AS-by-AS，一个 AS 算一跳

3. BGP 的三张表与报文 ​

3.1 三张表 ​

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1. Peer 表：邻居（对等体）表   ← dis bgp peer
2. BGP Routing Table：BGP 路由表 ← dis bgp routing-table
3. RIB（全局路由表）

3.2 五种报文 ​

报文作用
Open建立邻居，协商参数（AS号、Router-ID、hold-time、能力）
Keepalive邻居保活（默认 60s）
Update通告/撤销路由，携带 NLRI + 属性
Notification报错、断开邻居
Route-Refresh请求对方重新发送路由（能力协商后）

3.3 Update 报文结构 ​

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Update = NLRI（Network Layer Reachability Information）+ Path Attributes

NLRI：路由网段（Prefix + Mask）
Path Attributes：属性列表（AS-PATH、Next-Hop、Local-Pref、MED、Community…）

4. EBGP 与 IBGP ​

对比项EBGPIBGP
定义不同 AS 间的 BGP 邻居同一 AS 内的 BGP 邻居
修改下一跳默认修改默认不修改（保持最优路径下一跳）
防环机制AS-PATH（收到自己 AS 号的路由丢弃）IBGP 水平分割（从 IBGP 学来的不传其他 IBGP）
TTLEBGP=1（直连保护）IBGP=255
非直连需 peer x.x.x.x ebgp-max-hop需 peer x.x.x.x connect-interface LoopBack0

💡 IBGP 水平分割的后果

从 IBGP peer 学到的路由不能再传给其他 IBGP peer → 导致路由传递不过去 → 需要全互联、RR 或联邦解决（详见第 3 篇）。

5. 邻居状态机 ​

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     ┌─────────┐
     │  Idle   │  初始状态 / 报错后返回
     └────┬────┘
          │  检查是否有路由去往 Peer IP
     ┌────▼────┐
     │ Connect │  TCP 3 次握手发起方（计时器 32s）
     │ Active  │  TCP 3 次握手接收方
     └────┬────┘
          │  TCP 连接建立
     ┌────▼────┐
     │OpenSent │  收到 Open 包，检查参数
     └────┬────┘
          │  ① AS 号一致  ② hold-time 协商  ③ RID 不冲突
          │  ④ 协议能力匹配（AFI/SAFI）⑤ Route-Refresh 能力一致
          │  ⑥ 4 字节 AS 号能力匹配
     ┌────▼────┐
     │OpenConfirm│ 发送 Keepalive，等待对方 Keepalive
     └────┬────┘
          │  收到 Keepalive
     ┌────▼────┐
     │Established│ ✅ 邻居建立，可交换路由
     └─────────┘

5.1 Open 包中协商的关键参数 ​

参数说明
AS 号必须与 peer 配置的 AS 号一致，否则 notification
hold-time协商取两端较小值；keepalive ≤ 1/3 hold
Router-ID冲突则 notification（华为自动恢复）
CapabilityAFI/SAFI（协议族能力）、Route-Refresh、4 字节 AS 号

5.2 常见 AFI/SAFI ​

协议AFISAFI
IPv4 单播1 (ipv4)1 (unicast)
IPv4 组播1 (ipv4)2 (multicast)
VPNv41 (ipv4)128 (vpn)
IPv6 单播2 (ipv6)1 (unicast)
EVPN25 (layer2)70 (evpn)

6. IBGP 邻居配置 ​

6.1 直连 IBGP ​

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AR2:
bgp 234
 router-id 2.2.2.2
 peer 10.1.23.3 as-number 234

AR3:
bgp 234
 router-id 3.3.3.3
 peer 10.1.23.2 as-number 234

6.2 非直连 IBGP（Loopback 邻居） ​

多链路场景下，直连 IBGP 需要每条链路都建邻居 → TCP 连接太多。改用 Loopback 建邻居：一条 TCP 连接，物理链路冗余后自动切换。

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AR2:
bgp 234
 router-id 2.2.2.2
 peer 10.1.4.4 as-number 234
 peer 10.1.4.4 connect-interface LoopBack0    # 用 Loopback 作为 TCP 源 IP

AR4:
bgp 234
 router-id 4.4.4.4
 peer 10.1.2.2 as-number 234
 peer 10.1.2.2 connect-interface LoopBack0

⚠️ connect-interface 的原理

  • BGP 建立 TCP 连接时，检查对端源 IP 是否为 peer 配置的 IP（源检测）
  • 不用 connect-interface → TCP 源 IP = 出接口 IP → 可能与 peer 配置不一致 → 被 RST 拒绝
  • 建议两边都配 connect-interface，确保双向都能建立 TCP

7. EBGP 邻居配置 ​

7.1 直连 EBGP ​

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AR2:
bgp 234
 router-id 2.2.2.2
 peer 10.1.23.3 as-number 70000

AR3:
bgp 70000
 router-id 3.3.3.3
 peer 10.1.23.2 as-number 234

7.2 非直连 EBGP（TTL 问题） ​

EBGP 默认 TTL=1，非直连时数据包经过中间路由器 TTL 会减到 0 → 邻居建不起来。

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AR2:
bgp 234
 peer 10.1.4.4 as-number 80000
 peer 10.1.4.4 connect-interface LoopBack0
 peer 10.1.4.4 ebgp-max-hop          # 默认 255，修改 EBGP TTL

8. BGP 三种组网 ​

8.1 组网一：全互联（Full Mesh） ​

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AS 234 内所有运行 BGP 的路由器两两建立 IBGP 邻居

优点：路由和数据转发都没有问题
缺点：n 台设备需要 n(n-1)/2 条 IBGP 连接，资源消耗大

8.2 组网二：RR（Route Reflector） ​

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通过路由反射器打破 IBGP 水平分割，详见第 3 篇

适用于互联网骨干网（IPv4/IPv6）

8.3 组网三：MPLS VPN / GRE 隧道 ​

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部分互联场景：AR2 和 AR4 运行 BGP，但 AR3 不运行
→ 数据平面出现"黑洞"（AR3 没有 BGP 路由）

历史方案：BGP 同步（将 BGP 注入 IGP）— 因路由膨胀已废弃
现代方案：MPLS（LSP 动态隧道）或 GRE 隧道

💡 BGP 同步的历史

BGP 同步（Sync）指"BGP 路由同时在 IGP 中存在时才算最优"。目的是确保没有数据黑洞。但随着互联网路由表膨胀（几十万条），把 BGP 全部注入 IGP 是不可行的 → 同步机制已取消。现代方案用 MPLS 或 RR 解决。

9. 易混淆点与考前速记 ​

对比项结论
BGP 本质PV（路径矢量），运行在 TCP 179 上
EBGP vs IBGPEBGP：不同 AS，修改下一跳，AS-PATH 防环，TTL=1
IBGP：同 AS，不修改下一跳，水平分割防环，TTL=255
邻居 5 态Idle → Connect/Active → OpenSent → OpenConfirm → Established
Open 协商AS 号、hold-time（取最小）、RID（不冲突）、AFI/SAFI、能力
connect-interface指定 TCP 源 IP，非直连 IBGP 必配（建议两边）
ebgp-max-hop修改 EBGP TTL，非直连 EBGP 必配
IBGP 水平分割IBGP 学到的不传其他 IBGP → 需全互联/RR/联邦
BGP 同步历史机制，已废弃

考前速记 8 条：

  1. BGP 是路径矢量（PV），TCP 179，EGP
  2. EBGP 改下一跳 + AS-PATH 防环；IBGP 不改下一跳 + 水平分割防环
  3. 5 态：Idle→Connect/Active→OpenSent→OpenConfirm→Established
  4. Open 协商：AS 号、hold-time、RID、AFI/SAFI、能力
  5. IBGP 非直连：connect-interface 两边配
  6. EBGP 非直连：ebgp-max-hop + connect-interface
  7. IBGP 水平分割 → 全互联 / RR / 联邦
  8. BGP 同步已废弃；现代用 MPLS/RR 解决数据黑洞

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让 AI 帮你建立 BGP 的直觉理解：

"请把 BGP 想象成'国家之间的外交官'：每个 AS 是一个国家，BGP 是外交官，TCP 是加密通信专线（可靠）。IGP（OSPF/IS-IS）在国内传递邮件，BGP 在国家间传递外交照会。EBGP 是跟邻国大使对话——出于安全距离（TTL=1）必须面对面；IBGP 是跟本国其他外交官对话——默认只能传一次，不能'传话'（水平分割），所以要么全员互相认识（全互联），要么设一个外交部发言人（RR 路由反射器）。Open 包就像外交官的证件交换：确认国籍（AS 号）、确认身份（Router-ID）、确认会谈话题（AFI/SAFI 能力）。"

真人撰写written by human