BGP的路由選擇

2019-11-05 00:42:19

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　　BGP的消息報頭由三個部分組成：標記、長度和類型。標記段占16個字節，用于安全檢測和同步檢測；長度段占2個字節，標明整個BGP消息的長度；類型段占一個字節，標明消息的類型。報頭的后面可以不接數據部分，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性。
　　OPEN消息是在建立TCP連接后，向對方發出的第一條消息，它包括版本號、各自所在AS的號碼（AS Number）、BGP標識符（BGP Identifier）、協議參數、會話保持時間（Hold timer）以及可選參數、可選參數長度。其中，BGP標識符用來標識本地路由器，在連接的所有路由器中應該是唯一的。這個標識符一般都使用接口上的最大的ip地址（經常使用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，就會認為對應的連接中斷了。假如把這個保持時間的值設為0，那么表示認為連接永遠存在。UPDATE消息由不可到達路由（Withdrawn Route）、路由屬性（Route Attributes）和網絡層可到達性（Network Layer Reachability Information—NLRI）組成。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，在UPDATE消息中被發給連接對等體。這些參數記錄了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：公認強制（Well-known mandatory attributes）、公認自由選擇（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。
　　在技術文檔RFC1771定義了1~7號的BGP路由屬性，依次是：1，ORIGIN（產生該路由信息的AS）；2，AS_PATH（包已通過的AS集或序列）；3，NEXT_HOP（要到達該目的下一跳的IP地址，IBGP連接不會改變從EBGP發來的NEXT_HOP）；4，MULTI_EXIT_DISC（本地路由器使用，區別到其他AS的多個出口）；5，LOCAL-PREF（在本地AS內傳播，標明各路徑的優先級）；6，ATOMIC_AGGREGATE；7，AGGREGATOR。RFC1997還定義了8，COMMUNITY。其中，1、2號屬性是公認強制；3、5、6是公認可選；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，考慮的優先級是不同的，僅就這8個屬性來說,其中優先級最高的是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，其他的具體內容可以參閱RFC文檔（RFC1771、1996、1997、1966、1863、2283）。
　　網絡層可到達性（NLRI）包含了<長度，前綴>這樣的二維數組，使用CIDR(Classless Interdomain Routing)技術，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，如運行版本等。建立對等體連接關系后，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，只有當路由條目發生改變或者失效的時候，才會發出增量的觸發性的路由更新。所謂增量，就是指并不交換整個BGP表，而只更新發生變化的路由條目；而觸發性，則是指只有在路由表發生變化時才更新路由信息，而并不發出周期性的路由更新。比起傳統的全路由表的定期更新，這種增量觸發的更新大大節省了帶寬。路由更新都是由UPDATE消息來完成。UPDATE包含了發送者可到達的目的列表和路由屬性。當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，這也可以大量節省帶寬。在協商發生錯誤時，BGP會向雙方發送NOTIFICATION消息來通知錯誤。

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