之前我們聊 RIP 、OSPF 協(xié)議都是基于 AS 即自治系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)議，可以把它們認(rèn)為是域內(nèi)路由協(xié)議；而下面我們要聊的就是 AS 之間的協(xié)議了，這也叫做域間路由協(xié)議，或者叫做外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議，其最著名的一個(gè)協(xié)議就是BGP協(xié)議，目前使用最多的協(xié)議版本就是 BGP 的第四個(gè)版本 BGP - 4，簡(jiǎn)稱為 BGP ( Border Gateway Protocol )。

在 RIP 和 OSPF 這些協(xié)議中，是由 IP 的網(wǎng)絡(luò)地址進(jìn)行路由控制，而 BGP 協(xié)議則需要通過整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行路由控制，范圍要大很多。

BGP 的環(huán)境與 RIP、OSPF 的環(huán)境不一樣，主要在于互聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模過于龐大， 使得自治系統(tǒng)之間的路由選擇比較困難。互聯(lián)網(wǎng)上的路由器對(duì)任何 IP 地址都能通過路由表找到它的目的網(wǎng)絡(luò)。這是一個(gè)非常龐大的集合，如果使用鏈路狀態(tài)協(xié)議 RIP 和 OSPF 的話，必須要維護(hù)一個(gè)非常大的了路由集合，一方面路由表檢索起來效率很低，而且如此龐大的數(shù)據(jù)項(xiàng)也不方便維護(hù)。還有一點(diǎn)是每個(gè)路由器的 metric 不一樣，有可能這個(gè) metric 是經(jīng)過了 100 個(gè)路由，而那個(gè)鏈路到達(dá) 100 個(gè)路由可能就直接報(bào)錯(cuò)了。

而且自治系統(tǒng)間的路由選擇必須考慮策略問題，這些策略需要把政治、地緣、安全或者經(jīng)濟(jì)方面考慮在內(nèi)。

由于上面這些特殊情況的存在，BGP 協(xié)議只是滿足選擇一條到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)比較好的路由，而非選擇一條最佳路由，BGP 采用了路徑向量路由選擇協(xié)議，它與 RIP 和 OSPF 有很大的差別。

在 BGP 協(xié)議中，每個(gè) AS 自治系統(tǒng)內(nèi)部都有許多BGP 邊界路由器，這個(gè) BGP 邊界路由器就相當(dāng)是自治系統(tǒng)內(nèi)部的發(fā)言人。不同 AS 之間的 BGP 邊界路由器如果要交換路由信息的話，就需要先建立 TCP 連接，然后在此連接上交換 BGP 報(bào)文以建立 BGP 會(huì)話，通過 TCP 能夠提供可靠的服務(wù)。兩個(gè)交換報(bào)文的 BGP 邊界路由器都被稱為彼此的臨站（天使）或者對(duì)等站。

下圖是一個(gè)使用了 BGP 邊界路由器和 AS 的關(guān)系示意圖：

BGP 所交換的網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性信息就是要到達(dá)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)所要經(jīng)過的一系列的路由。當(dāng)各個(gè) BGP 邊界路由器一旦交換了可達(dá)性信息之后，就會(huì)選擇出來一條到達(dá)各個(gè) AS 比較好的路由路徑。

BGP 支持無分類域間路由選擇 CIDR，因此 BGP 的路由表也就應(yīng)當(dāng)包括當(dāng)前目的網(wǎng)絡(luò)前綴、下一跳路由器，以及到達(dá)目的網(wǎng)絡(luò)所經(jīng)過的 AS 。

在 BGP 剛剛運(yùn)行時(shí)，BGP 的臨站是交換整個(gè) BGP 路由表，以后只要在發(fā)生變化時(shí)更新有新變化的部分即可。這樣對(duì)節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬和減少路由器開銷有很大好處，這個(gè)特性和 OSPF 非常相似。

BGP - 4 主要有下面幾類報(bào)文類型：

OPEN ( 打開 )報(bào)文，用來和相鄰的 BGP 區(qū)域邊界路由器建立關(guān)系，進(jìn)行通信初始化。

UPDATE ( 更新 ) 報(bào)文，用來通告路由信息，以及列出需要更新的多條路由。

KEEPALIVE ( 保活 ) 報(bào)文，用來周期性的證實(shí)臨站的連通性。

NOTIFICATION ( 通知 ) 報(bào)文，用來發(fā)送檢測(cè)到的差錯(cuò)。

如果兩個(gè)臨站屬于兩個(gè)不同的自治系統(tǒng)，而且其中一個(gè)臨站打算和其他臨站進(jìn)行路由交換的時(shí)候，這時(shí)候應(yīng)當(dāng)有一個(gè)路由商量的過程。商量的過程包括臨站路由器是否還能夠接受額外的路由信息。因此一開始進(jìn)行商談的時(shí)候應(yīng)該要先發(fā)送 OPEN 報(bào)文，如果臨站可以接受這種關(guān)系，就用 KEEPALIVE 報(bào)文響應(yīng)。響應(yīng)完成后，兩個(gè)臨站就算是建立關(guān)系了。

關(guān)系建立之后，是需要相互維持的，這就和情侶之間確定關(guān)系之后，你作為老爺們總不能三天兩頭不搭理人家吧？俗話說的好，感情是需要維持的，那么這個(gè)路由關(guān)系也是需要維持的。通信雙方中的每一方都需要確信對(duì)方是否已經(jīng)存在，因此兩個(gè) BGP 邊界路由器需要定期交換 KEEPALIVE 報(bào)文，一般這個(gè)定期的時(shí)間就是 30 s。

BGP 邊界路由器可以使用 UPDATE 報(bào)文來更新路由：包括撤掉以前通知過的路由和增加新的路由。撤銷路由時(shí)一次可以撤銷多條，但是新增路由一個(gè) UPDATE 報(bào)文只能增加一條。

當(dāng)然在 BGP 中不存在 "好消息傳播快壞消息傳播慢" 的問題( 感覺 RIP 的這個(gè)問題被玩出梗了 )。因?yàn)?BGP 邊界路由器不只有一個(gè)，而且當(dāng)某個(gè)路由器或者鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，由于 BGP 邊界路由器可以不止從一個(gè)臨站獲得路由信息，因此很容易選出新的路由。

下面是 BGP 的報(bào)文格式：

上面介紹的四種報(bào)文類型它們具有通用的報(bào)文首部，首部為 19 字節(jié)，通用首部主要分為三個(gè)字段。

標(biāo)記 marker 字段為 16 字節(jié)長(zhǎng)，用來鑒別收到的 BGP 報(bào)文，如果不使用鑒別，標(biāo)記字段要置為全 1。

長(zhǎng)度字段指出包括通用首部在內(nèi)的整個(gè) BGP 報(bào)文的長(zhǎng)度，以字節(jié)為單位，最小值是 19，最大值是 4096.

類型字段的值為 1 到 4，分別對(duì)應(yīng)上面報(bào)文的介紹順序。

OPEN 報(bào)文共有 6 個(gè)字段，如下圖抓包所示

前三個(gè)字段是 BGP 通用報(bào)文首部，下面的幾個(gè)字段依次是 Version 版本 ( 1 字節(jié)，值為 4 )， My AS 本自治系統(tǒng)號(hào)( 2 字節(jié)，使用的是全球唯一的 16 位系統(tǒng)號(hào) ) ， Hold Time 保持時(shí)間 ( 2 字節(jié)，以秒計(jì)算的保持為臨站關(guān)系的時(shí)間 )，BGP Identifier BGP 標(biāo)識(shí)符 ( 4 字節(jié)，路由器的 IP 地址 )，下面是可選長(zhǎng)度和可選參數(shù)。

KEEPALIVE報(bào)文只有 BGP 19 字節(jié)的通用首部。

UPDATE報(bào)文有五個(gè)字段，如下圖所示

報(bào)文中的 Unfeasible routes length 表示不可行路由長(zhǎng)度，后面有個(gè)字段報(bào)文沒有列出來，就是 Withdrawn Routes ，要撤銷的路由列表，后面的 Total Path Attribute Length 表示路徑屬性總長(zhǎng)度，后面的 Path attributes 就表示路徑屬性，最后的 NLRI 標(biāo)識(shí)發(fā)出這個(gè)報(bào)文的網(wǎng)絡(luò)。

NOTIFICATION報(bào)文有三個(gè)字段，如下圖所示

主要包括差錯(cuò)代碼 ( 1 字節(jié) )，差錯(cuò)子代碼 ( 1 字節(jié) ) ，后面還有差錯(cuò)數(shù)據(jù)。

審核編輯 ：李倩