华为 BGP协议基础配置与分析
路由协议通常分为内部网关协议（IGP）和外部网关协议(EGP)两大类。
BGP虽然是一种动态路由协议，但它实际上本身并不产生路由、不发现路由、不计算路由，其主要功能是完成最佳路由的选择并在BGP邻居之间进行最佳路由的传递。BGP选择了TCP作为其传输协议，端口号是179。
BGP的邻居关系分为IBGP和EBGP两种：两台BGP路由器位于同一AS时，它们的邻居关系为IBGP邻居关系；两台BGP路由器位于不同的AS时，它们的邻居关系为EBGP邻居关系。BGP没有自动建立邻居关系的能力，邻居关系必须通过手动配置来建立。
拓扑：
基础配置：
system-view
[Huawei]sysname AR-1
[AR-1]int g0/0/0
[AR-1-GigabitEthernet0/0/0]ip add 12.1.1.1 24
[AR-1-GigabitEthernet0/0/0]quit
[AR-1]int LoopBack 0
[AR-1-LoopBack0]ip add 1.1.1.1 32
[AR-1-LoopBack0]quit
[AR-1]ospf 1 router-id 1.1.1.1
[AR-1-ospf-1]area 0
[AR-1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 12.1.1.1 0.0.0.0
[AR-1-ospf-1-area-0.0.0.0]network 1.1.1.1 0.0.0.0
AR-2;AR-3同上！
AR-1与AR-3通过环回口建立IBGP的邻居；
AR-1基础配置：
[AR-1]bgp 100 //本设备创建BGP AS，所属AS 100
[AR-1-bgp]router-id 1.1.1.1 //设置本设备的BGP的R-ID为1.1.1.1
[AR-1-bgp]peer 3.3.3.3 as-number 100 //手动指定与对等体的接口地址3.3.3.3建立IBGP邻居
[AR-1-bgp]peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack 0
//指定与3.3.3.3建立邻居时更新源地址为本设备的环回口0（建立IBGP邻居建议采用环回口）
[AR-1-bgp]peer 3.3.3.3 next-hop-local //指定发往邻居12.1.1.1的条目下一跳地址为本设备自身（建立邻居更新源接口）
AR-3基础配置：
[AR-3]bgp 100
[AR-3-bgp]router-id 3.3.3.3
[AR-3-bgp]peer 1.1.1.1 as-number 100
[AR-3-bgp]peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack 0
[AR-3-bgp]peer 1.1.1.1 next-hop-local
AR-3与AR-4通过直连地址建立EBGP邻居；
AR-3设备配置：
[AR-3]bgp 100
[AR-3-bgp]peer 34.1.1.2 as-number 200
AR-4设备配置：
[AR-4]bgp 200
[AR-4-bgp]router-id 4.4.4.4
[AR-4-bgp]peer 34.1.1.1 as-number 100
[AR-4-bgp]network 4.4.4.4 255.255.255.255
AR-2设备：
[AR-2]bgp 100
[AR-2-bgp]router-id 2.2.2.2
[AR-2-bgp]peer 1.1.1.1 as-number 100
[AR-2-bgp]peer 1.1.1.1 connect-interface LoopBack 0
[AR-2-bgp]peer 3.3.3.3 as-number 100
[AR-2-bgp]peer 3.3.3.3 connect-interface LoopBack 0
AR-1设备：
[AR-1]bgp 100
[AR-1-bgp]peer 2.2.2.2 as-number 100
[AR-1-bgp]peer 2.2.2.2 connect-interface LoopBack 0
[AR-1-bgp]peer 2.2.2.2 next-hop-local
AR-3同上；
在AR-1的BGP路由表查看4.4.4.4/32路由前面带“ * —下一跳可达”
AR-1的BGP路由表信息
AR-1和AR-3 BGP配置内容（dis cu se bgp
在设备AR-3、4配置ospf协议时
AR-1的BGP路由表信息：
总结
一、认识BGP
1、BGP概述
2、BGP与IGP比较
3、BGP的数据包
4、BGP的状态机
5、BGP的计时器
6、BGP的更新源
7、BGP的路由生成
8、BGP的路由通告
9、BGP的路径属性
10、BGP的选路原则
11、BGP的应用（路由黑洞）
12、BGP的路由策略与优化
13、BGP的特性
二、BGP概述
1、简介：
BGP-Border Gateway Protocol边界网关协议，是一种在自治系统AS（Autononmous System）
之间传递并选择最佳路由的高级矢量路由协议。
2、版本：
（1）BGP-1（RFC1105）；
（2）BGP-2（RFC1163）；
（3）BGP-3（RFC1267）；
（4）BGP-4（RFC1771,1994年开始使用）；
（5）BGP-4（RFC4271,2006年后单播IPv4网络使用）,这个版本是当前的BGP版本；
（6）MP-BGP（RFC4760）供其他网络使用；
（7）BGP-4+提供对IPv6单播网络的支持；
**注意：**华为路由器运行的BGP特性同时支持BGP-4，BGP-4+和MP-BGP。即在BGP下的配置同时对这三个版本生效。
默认情况在BGP IPv4单播地址族视图下的配置可以在BGP视图配置，但只对BGP-4生效。
3、特性：
（1）BGP拥有丰富的选路参考属性，灵活组合可以实现路由的优选和避免路由环路，
能够高效率的传递路由和维护大量的路由信息；
（2）BGP提供了丰富的路由策略，能够灵活的进行路由选路，并且能指导邻居按策略发布路由；
（3）BGP提供了路由聚合和路由衰减功能，用于防止路由振荡，有效提高网络的稳定性；
（4）BGP是一种距离矢量协议，将AS作为一个节点来计算；IGP协议以一个路由器为节点；
（5）BGP使用TCP（端口号179）作为底层传输协议，与每个BGP对等体形成独特的基于单播的连接
并支持BGP于BFD联动，提高了网络的可靠性。
4、AS
（1）BGP的AS是指在一个组织机构管辖下拥有相同选路策略的IP网络，BGP网络中的每个AS都被分配了一个唯一的AS号，
用于区域不同的AS。
（2）BGP的AS号分为2字节和4字节的AS号，
2字节AS号范围1----65535的整数，
4字节AS号范围2----4 294 967 295的整数（可以有不同的表示格式）
RFC 5389规定在2字节的AS号中；1–64511是公网AS，64512—65534为私网AS，65535保留用于特殊用途。
三、BGP与IGP比较
IGP协议特点：
（1）在AS之内使用的协议，主要用于发现和计算路由；
（2）IGP的路由收敛都相对迅速。工作在直连邻居间；
（3）单一的度量值，列如OSPF和IS-IS当然链路开销cost，RIP的跳数；
（4）适用于中小型网络。
BGP协议特点：
（1）BGP作为外部网关协议，着眼于控制路由的传播和选择最佳路由；
（2）BGP可以工作在非直连邻居之间，使用TCP作为其传输层协议（端口号179）；
（3）BGP支持五类别域间路由，路由更新时只发送更新的路由，大大减少了BGP传播路由所占用的带宽，
适用在Internet上传播大量的路由信息；
（4）BGP提供了丰富的路由策略，能够实现路由的过滤和选择；
（5）BGP易于扩展，能够适应网络新技术的发展。适用于大型，超大型运营商网络。
四、BGP的数据包
BGP数据包都由2部分组成，BGP报文头部+类型报文本体
0、BGP报文头部：
Marker 16字节：用于检测BGP对等体之间同步丢失情况；在支持消息验证功能的情况下进行消息验证；
五验证时字段全为1（16 进制显示全FFFF）
Length 2字节：长度，表示此BGP报文的总长度（包含头部，总长度在19–4096字节之间）
Type 1字节：类型值，标识本BGP报文的类型（open 1；update 2；Notification 3；keepalive 4；route-refresh 5）。
1、Open报文（类型1）
（1）作用：
TCP 会话建立起来自以后，两个邻居都要发送一个 Open 报文，每个邻居都使用该报文标识自己，
并且规定自己的 BGP 运行参数。如果 open 消息被接受，则回送一条 keepalive 消息进行确认，
确认后就能发送 update 。
（2）内容：
Version 8bit ：BGP版本号，BGP对等体的使用的版本，默认为BGP-4，如果邻居运行版本低于本设备，会拒绝V-4信息，
本设备将发送低版本信息直至协商成功。
My AS 号 16bit ：本地 AS 号（决定双方建立什么样的BGP邻居；通AS建立IBGP；不同AS建立EBGP）
Hold Time 16bit： 对等体相互协商及保存邻居最大时间，默认为Keepalive时间的3倍-180S
（如果两端hold time时间不一致，将会采用较短时间作为保存时间；最小可以为0，这种情况BGP连接被认为永远是UP
的，不再发送Keepalive报文来检测邻居是否失效）
BGP Identifer 32bit：用来标识发送此Open报文设备的Router-ID（ROUTER-ID 和 OSPF 选取 routerID 的方式一致）
Optional Parameters Length 8bit：标识下面的可选参数的总长度（如果为0，那么本报文中没有包含可选参数字段）
Optional Parameters 可变长大小：用于BGP邻居会话协商过程中所使用的可选列表；每一个参数为一个
（参数类型参数长度，参数值）三元组，用于公布一些可选功能的支持，如多协议扩展，路由刷新能力，
四字节AS号等能力。
2、KEEPALIVE 消息（类型4）
（1）作用：
如果路由器接受了邻居在 OPEN 消息中的参数，就会应答一个 keeplive 消息，并且在此后 1/3 的 holdtime
（但不小于 1S）为周期发送该消息，华为设备默认 60S一发，保持时间默认180S。如果协商后保持时间为 0，
标识此邻居永远UP，则不发送 keepalive 保活消息。
**（2）内容：**只包含BGP的消息头部?
Marker 16字节：用于检测BGP对等体之间同步丢失情况；在支持消息验证功能的情况下进行消息验证；
五验证时字段全为1（16 进制显示全FFFF）
Length 2字节：长度，表示此BGP报文的总长度（包含头部，总长度在19–4096字节之间）
Type 1字节：类型值，标识本BGP报文的类型（open 1；update 2；Notification 3；keepalive 4；route-refresh 5）。
（3）其他：
KEEPALIVE 消息实际上弥补了 TCP 无法确认对端存活情况的缺陷；
KEEPALIVE 消息仅包含 19bytes 的 BGP 头部，除此之外不包含任何其他数据。
3、Update报文（类型2）
（1）作用：
当BGP对等体之间成功建立会话后利用Update报文进行路由信息的交换；Update报文既用来通告可用路由信息，
也可以通告不可达需要撤销的路由信息。
每条update 消息只描述一类具有相同路径属性的可达路由；可达路由信息放在NLRI字段中
同时Update报文可以携带多条不可达路由信息；不可达路由信息放在Withdrawn Router字段中。
（2）内容：
Withdrawn Routes Length 2字节：撤销路由长度，标识不可达路由的的长度，为0表示此字段 没有任何数据，
本报文不存在需要撤销的路由；
Withdrawn Routes ：撤销路由，与NLRI格式相同，同样是前缀长度+前缀组合；
Total Path Attribute Length 2字节：路径属性字段长度。如果为0表示没有下面的Path attributes，
本报文没有通告可用路由信息；
Path attributes 可变长：路径属性，每个路径属性都由可变长的三元组（属性类型；属性长度；属性值），
为BGP提供最短路径，检查路由环路以及决定路由策略的信息；
Network Layer Reachability Information (NLRI) 可变长度：标识网络层可达信息，
包含要向对等体通告的每条可达路由的前缀（IPv4的地址前缀），和前缀长度（IPv4的掩码）。
4、Notification 报文（类型3）
（1）作用：
当BGP检测到错误状态时，就会向对等体发出Notification通知报文，之后BGP连接会立即中断；
例如对等体之间的AS号非法，认证失败，邻居地址不可达等。
（2）内容：
Error code 1字节：错误码；描述错误类型，每个错误都使用唯一的错误码来表示；
Errsubcode 1字节：错误子码；描述错误类型的详细信息；
Data 可变长字段：包含了与错误有关的数据，用来诊断错误原因，比如非法的AS号，认证失败等。
5、Route-refresh报文（类型5）
**（1）作用：**路由刷新报文用来要求对等体重新发送指定地址族的路由信息；
（2）内容：
AFI Address Family Identifier 2字节：地址族标识，用来标识所采用的地址族类型；
Res 1字节：保留
SAFI：Subsequent Address Family Identifier 1字节：子地址族标识，用于标识地址族的类型。
五、BGP的邻居状态机
1、Idle状态
（1）BGP空闲状态，在Idle状态下BGP拒绝邻居发送的连接请求，此时等待由BGP系统发出的Start事件；
（2）Start（管理员配置邻居）事件发生后，BGP会对自己的资源进行初始化，重置连接计时器（Connect Retry 默认32S）
发起TCP 连接请求，并开始侦听远端对等体发起的连接端口，并转至Connect状态。
1.1、停留在此状态的原因：
（1）本BGP设备没有去往对等体的路由；
（2）收到来自邻居的Notification报文
触发Notification报文条件（再一个重置计时器后重新建立BGP的TCP连接，即重新发送用于BGP的TCP连接报文）
a、AS号错误；
b、R-ID重复；
c、认证失败；
d、hold time连接超时（中间设备或者目标设备策略限制）
e、其他错误原因。
2、Connect状态
在Connect状态下，BGP启动连接重传定时器，等待TCP完成连接！
（1）如果TCP连接成功，那么BGP会向对等体发送Open报文，并转至OpenSent状态；
（2）如果TCP连接失败，那么BGP转至Active状态；
（3）如果连接重传定时器超时，BGP任没有收到BGP对等体的响应，那么BGP继续尝试TCP连接，
停留在Connect状态。
2.1、停留在Connect状态的原因：
（1）与BGP对等体TCP连接超时！
a、中间设备没有本设备去往对等体的路由；
b、中间设备拒绝了本BGP设备发出的BGP相关数据（过滤了本设备IP流量或者TCP流量或者TCP-179端口数据）
c、对等体设备未开启BGP（TCP-179端口处于关闭状态）
3、Active
在Active状态下，BGP总是试图建立TCP连接！
（1）如果TCP连接成功，那么BGP向对等体发送Open报文，关闭连接重传定时器，并转至OpenSent；
（2）如果TCP连接失败，停留在Active状态；
（3）如果连接重传定时器超时，任没有收到BGP对等体的响应，那么BGP转至Connect状态。
3.1、停留在Active状态的原因：
（1）与BGP对等体TCP失败；
（2）本BGP设备配置错误的对等体地址。
4、OpenSent
在OpenSent状态，BGP等对等体的Open报文，并对收到的Open报文中的AS号，版本号，认证信息等进行检查！
（1）如果收到的Open报文正确，那么BGP发送Keepalive报文，且重置Keepalive定时器，并转至OpenConfirm状态；
（2）如果发现收到的Open报文有错误，那么BGP发送Notification报文给对等体。并转至Idle状态。
4.1、停留在OpenSent状态的原因：
（1）对等体发送的Open报文中的AS号与本BGP设备配置不一致（本端BGP配置时邻居的AS号配置错误）
5、OpenConfirm
在OpenConfirm状态下，BGP等待Keepalive或Notification报文；
（1）如果收到Keepalive报文，则转至Established状态（BGP邻居的最终状态）
（2）如果收到Notification报文，则转至Idle状态。
5.1、停留在OpenConfirm状态的原因：
（1）BGP的TCP建立成功，对等体未发送Keepalive报文（邻居设备BGP配置对本BGP的AS号错误配置）
6、Established状态
在Established状态下，BGP对等体之间交互Update，Keepalive，Route-refresh报文和Notification报文！
（1）如果收到正确的Update或Keepalive报文，那么BGP就人为对端处于正常运行状态，保持BGP连接；
（2）如果收到错误的就发送Notification报文告知对端，并转至Idle状态；
（3）Route-reFresh报文不会改变BGP状态；
（4）如果收到Notification报文，那么BGP转至Idle状态；
（5）如果收到TCP拆除链接通知，那么BGP将断开连接，转至Idle状态。
六、BGP计时器
1、Connect Retry重置连接计时器，默认32S；
2、Keepalive保持时间，默认60S；
3、Hold time 默认为Keeplive时间的三倍（180S），保持时间可以改大，但是不能小于Keepalive的三倍。
如果两端 Holdtime 不一致，双方接受较小的的时间；
4、timer keepalive 0 hold 0 ，当检测时间和保持时间都为0时表示本BGP设备认为邻居永远UP；
5、BGP 不会周期性更新路由，仅在需要的时候更新，由于公网的路由可能的动荡的，因此触发更新也会有一定的等
待时间，IBGP peer 为 5S；EBGP peer 为 30S，而在这段时间内，BGP 仍可以进行路由信息的搜集，
所以 BGP收敛会比慢。
七、BGP的更新源
1、BGP 无法像 IGP 那样自动发现邻居，而需手工指定，邻居的 IP 由本地的 peer 命令指定，而该 BGP
连接的源 IP（更新源）默认情况下为流量的出接口 IP。注意只有当本地配置的邻居 IP 与邻居用
于 BGP 连接建立的源 IP 相同时，BGP 连接才能被正常建立；
2、IBGP 邻居之间建立邻居，为了保证邻居关系的稳定，一般使用 loopback 接口建立，这是因为如果使用物理
接口，那么物理接口故障，邻居关系就 DOWN 了，并且在 AS 内部，路径可能是冗余的，
邻居之间的 LOOPBACK 路由可通过IGP获取并提供一定的路由冗余性（当物理线路也存在冗余的情况下）
注意： 在使用loopback接口建立BGP邻居关系时，务必注意还需要指定更新源 IP；
3、如果是建立 EBGP 邻居关系，因为 EBGP 邻居关系的建立会检查直连路由，并且默认 TTL=1，
而这个时候实际上loopback 口到 对方loopback 口至少 2 跳 ，那么这个时候 还需要
两者配置 peer x.x.x.x ebgp-max-hop 。
八、BGP的路由生成
1、通过手动宣告，只能将本BGP设备路由表存在的路由条目通告出去；
2、通过路由引入，将IGP或者静态，直连路由的重分发进来。
九、BGP的路由通告
1、当存在多条路径时，BGP Router 只选取最优的路由（BEST）来使用（没有负载均衡的情况下）；
2、BGP 只把自己使用的路由，也就是自己认为 Best 的路由传递给 BGP peer；
3、BGP Speaker 从 EBGP 获得的路由会向它所有 BGP 相邻体通告（包括 EBGP 和 IBGP）；
4、BGP Speaker 从 IBGP 获得的路由不向它的 IBGP 相邻体通告。（避免环路，水平分割；存在路由 RR 的情况除外）
向东老师评语：
配置没问题
BGP的邻居建立很关键，涉及环回口地址建立bgp邻居就需要 指定更新源，单一的直连物理接口建立bgp邻居时不需要指定更新源的。
BGP的防环属性是影响路由更新传的重要因素，一定要牢记BGP的防环策略。
IBGP防环是 从IBGP邻居学到的路由不再传递给其他的IBGP邻居 注意这里是IBGP邻居，EBGP邻居不受影响。
IBGP之间路由传递时要更改下一跳属性，使得从EBGP邻居学到的路由可以顺利在IBGP邻居之间传递。
（温馨提示：本博文仅限于学习）
