1.BGP
邊界閘道器協議（Border Gateway Protocol，BGP）是一種用來在路由選擇域之間交換網路層可達性資訊（Network Layer Reachability Information，NLRI）的路由選擇協議。由於不同的管理機構分別控制著他們各自的路由選擇域，因此，路由選擇域經常被稱為自治系統AS（Autonomous System）。現在的Internet是一個由多個自治系統相互連線構成的大網路，BGP作為事實上的Internet外部路由協議標準，被廣泛應用於ISP（Internet Service Provider）之間。
從一開始，BGP就被設計成一種域間路由選擇協議，其設計目標就是策略控制能力和可擴充套件性。但是，BGP也不適合替代IGP，因為它們適用的場景不同。
BGP有兩種執行方式，如下圖所示，當BGP執行於同一AS內部時，被稱為IBGP（Internel BGP，內部邊界閘道器協議）；當BGP執行於不同AS之間時，稱為EBGP（Externel BGP，外部邊界閘道器協議）。
2.工作過程
2.1 BGP中的角色
Speaker：傳送BGP報文的路由裝置稱為BGP發言者（Speaker），它接收或產生新的路由資訊，併發布（Advertise）給其它BGP Speaker。當BGP Speaker收到來自其它AS的新路由時，如果該路由比當前已知路由更優、或者當前還沒有該路由，它就把這條路由釋出給所有其他BGP Speaker（釋出該路由的BGP Speaker除外）。
Peer：相互交換報文的BGP Speaker之間互稱對等體（Peer）。
2.2 BGP的報文
BGP的執行是透過報文驅動的，共有Open、Update、Notification、Keepalive、Route-refresh和Capability六種報文型別。
- Open報文：是TCP連線建立後傳送的第一個報文，用於建立BGP對等體之間的連線關係。對等體在接收到Open報文並協商成功後，將傳送Keepalive報文確認並保持連線的有效性。確認後，對等體間可以進行Update、Notification、Keepalive和Route-refresh報文的交換。
- Update報文：用於在對等體之間交換路由資訊。Update報文可以釋出多條屬性相同的可達路由資訊，也可以撤銷多條不可達路由資訊。
- Notification報文：當BGP檢測到錯誤狀態時，就向對等體發出Notification報文，之後BGP連線會立即中斷。
- Keepalive報文：BGP會週期性地向對等體發出Keepalive報文，用來保持連線的有效性。
- Route-refresh報文：Route-refresh報文用來請求對等體重新傳送所有的可達路由資訊。
- Capability報文：用於在一個已經建立的BGP會話基礎上動態更新對等體的能力，可保證已有對等體連線不中斷。
2.3 BGP處理過程
如下圖所示，BGP的傳輸層協議是TCP協議，所以在BGP對等體建立之前，對等體之間首先進行TCP連線。BGP鄰居間會透過Open報文協商相關引數，建立起BGP對等體關係。建立連線後，BGP鄰居之間交換整個BGP路由表。BGP會傳送Keepalive報文來維持鄰居間的BGP連線，BGP協議不會定期更新路由表，但當BGP路由發生變化時，會透過Update報文增量地更新路由表。當BGP檢測到網路中的錯誤狀態時（例如收到錯誤報文時），BGP會傳送Notification報文進行報錯，BGP連線會隨即中斷。
2.4BGP有限狀態機
BGP有限狀態機共有六種狀態，分別是Idle、Connect、Active、Open-Sent、Open-Confirm和Established。
在BGP對等體建立的過程中，通常可見的三個狀態是：Idle、Active、Established。
Idle狀態下，BGP拒絕任何進入的連線請求，是BGP初始狀態。
Connect狀態下，BGP等待TCP連線的建立完成後再決定後續操作。
Active狀態下，BGP將嘗試進行TCP連線的建立，是BGP的中間狀態。
Open-Sent狀態下，BGP等待對等體的Open報文。
Open-Confirm狀態下，BGP等待一個Notification報文或Keepalive報文。
Established狀態下，BGP對等體間可以交換Update報文、Route-refresh報文、Keepalive報文和Notification報文
BGP對等體雙方的狀態必須都為Established，BGP鄰居關係才能成立，雙方透過Update報文交換路由資訊。
2.4BGP屬性
BGP屬性
BGP路由屬性是一套引數，它對特定的路由進一步的描述，使得BGP能夠對路由進行過濾和選擇。事實上，所有的BGP路由屬性都可以分為以下4類：
公認必須遵循的（Well-known mandatory）：所有BGP裝置都可以識別，且必須存在於Update報文中。如果缺少這種屬性，路由資訊就會出錯。
公認任意（Well-known discretionary）：所有BGP裝置都可以識別，但不要求必須存在於Update報文中，可以根據具體情況來選擇。
可選過渡（Optional transitive）：在AS之間具有可傳遞性的屬性。BGP裝置可以不支援此屬性，但它仍然會接收這類屬性，並通告給其他對等體。
可選非過渡（Optional non-transitive）：如果BGP裝置不支援此屬性，則相應的這類屬性會被忽略，且不會通告給其他對等體。
下面介紹幾種常用的BGP路由屬性：
Origin屬性，屬於公認必須遵循屬性，用來定義路徑資訊的來源，標記一條路由是怎麼成為BGP路由的，包含IGP、EGP和Incomplete三種型別。
AS_Path屬性，屬於公認必須遵循屬性，按向量順序記錄了某條路由從本地到目的地址所要經過的所有AS編號。
Next_Hop屬性，屬於公認必須遵循屬性。
MED，屬於可選非過渡屬性，MED（Multi-Exit-Discriminator）屬性僅在相鄰兩個AS之間傳遞，收到此屬性的AS一方不會再將其通告給任何其他第三方AS。
Local_Pref屬性，屬於公認任意屬性，僅在IBGP對等體之間有效，不通告給其他AS，用於表明路由裝置的BGP優先順序。
3.BGP對路由的處理
BGP對路由的處理如下圖所示。BGP路由來源包括從其他協議引入和從鄰居學習兩個部分，為了減少路由規模，可以對優選的BGP路由進行聚合。在引入路由、從鄰居接收或傳送路由的過程中，可以透過路由策略實現對路由的過濾，也可以修改路由的屬性。
3.1路由引入
BGP協議自身不能發現路由，所以需要引入其他協議的路由（如IGP或者靜態路由等）注入到BGP路由表中，從而將這些路由在AS之內和AS之間傳播。
BGP引入路由時支援Import和Network兩種方式：
- Import方式是按協議型別，將RIP路由、OSPF路由、IS-IS路由、靜態路由和直連路由等某一協議的路由注入到BGP路由表中。
- Network方式比Import方式更精確，將指定字首和掩碼的一條路由注入到BGP路由表中。
Import和Network兩種方式均可以透過路由策略實現對路由的過濾及屬性的修改，將透過路由策略過濾且修改屬性後的路由注入到BGP路由表中。
Network方式逐條精確匹配路由
Network方式優先順序高
Import方式按協議型別引入路由
3.2路由選擇
當到達同一目的地存在多條路由時，BGP採取路由選擇策略進行路由選擇，例如優選沒有迭代到Graceful Down（該SRv6 TE-Policy處於延遲刪除狀態）的SRv6 TE-Policy的路由、在與RPKI（Resource Public Key Infrastructure）伺服器進行連線的情景中，應用起源AS驗證結果後的BGP路由優先順序順序為Valid > NotFound > Invalid、優選沒有誤碼的路由等。
3.3路由聚合
在大規模的網路中，BGP路由表十分龐大，使用路由聚合（Routes Aggregation）可以大大減小路由表的規模。
路由聚合實際上是將多條路由合併的過程。這樣BGP在向對等體通告路由時，可以只通告聚合後的路由，而不是通告所有的具體路由。
BGP路由聚合支援兩種方式：
自動聚合：對BGP引入的路由進行聚合。配置自動聚合後，對參加聚合的具體路由進行抑制。配置自動聚合後，BGP將按照自然網段聚合路由（如10.1.1.1/32和10.2.1.1/32將聚合為A類地址10.0.0.0/8），並且BGP向對等體只傳送聚合後的路由。
手動聚合：對BGP本地路由進行聚合。手動聚合可以控制聚合路由的屬性，以及決定是否釋出具體路由。
IPv4支援自動聚合和手動聚合兩種方式，而IPv6僅支援手動聚合。
3.4BGP釋出路由
BGP釋出路由時採用如下策略：
存在多條有效路由時，BGP Speaker只將最優路由釋出給對等體。
BGP Speaker從EBGP獲得的路由會向它所有BGP對等體釋出（包括EBGP對等體和IBGP對等體）。
BGP Speaker從IBGP獲得的路由不向它的IBGP對等體釋出。
BGP Speaker從IBGP獲得的路由是否通告給它的EBGP對等體要依據IGP和BGP同步的情況。
連線一旦建立，BGP Speaker將把自己可釋出的BGP最優路由釋出給新對等體。