邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(Border Gateway Protocol，BGP)是Internet的路由協(xié)議。BGP本身并不太復(fù)雜，但初次涉足這一領(lǐng)域的人可能會對這個隱藏在基于自治系統(tǒng)路由背后的概念感到陌生。我們希望借助本文你能簡要了解BGP的工作原理，以及它所產(chǎn)生和能夠解決的問題。
通過上一期對Internet路由的講座，你應(yīng)該認(rèn)識到Internet中的路由分為兩部分:由內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(IGP)如OSPF所控制的自治系統(tǒng)內(nèi)部路由，以及將各自治系統(tǒng)(AS)互相連接起來的邊界路由（現(xiàn)在是使用BGP）。
Internet上每個ISP都至少擁有一個唯一的AS號，并且通過BGP向其對等互聯(lián)伙伴廣播其網(wǎng)絡(luò)信息。BGP是一種路徑向量協(xié)議，因為它所廣播的是到達(dá)某一特定目的地所需的路徑信息。BGP并不會告訴我們數(shù)據(jù)包是如何在自治區(qū)域內(nèi)傳送的，也不會象OSPF那樣知道整個網(wǎng)絡(luò)的情況。BGP也可以被稱之為一種距離向量協(xié)議，因為除了幾個不大的變化，其它都與距離向量協(xié)議類似。
BGP本身是一種第4層協(xié)議，運行在TCP協(xié)議之上。因為BGP無需關(guān)心TCP要處理的事情，所以要比OSPF簡單得多。無論如何，BGP是以連接為導(dǎo)向的，它需要兩個手動配置路由器的對等互聯(lián)伙伴，而這兩個伙伴分別配置自己的路由器，然后交換路由信息。通過BGP對等互聯(lián)的兩端(鄰居)通常直接相連，不過也有一些受虐狂喜歡在多跳對等互聯(lián)伙伴之間建立BGP會話，這也完全沒有問題，因為BGP使用TCP端口179，并且不依賴廣播或本地鏈路多點傳送。
BGP-4(BGP-3不支持無類別域間路由CIDR)更新數(shù)據(jù)包中包含以下信息:一個網(wǎng)絡(luò)、一個子網(wǎng)，還有一些屬性。我們根據(jù)屬性值(主要是AS-Path)做出路由決策，比如BGP更新數(shù)據(jù)包可能會說:“我可以經(jīng)由號碼為8、19、2000和5的AS到達(dá)地址為1.1.1.0/12的網(wǎng)絡(luò)。” 關(guān)于BGP非常重要的一點是，AS-Path本身采用一種防止產(chǎn)品路由循環(huán)的機制，路由器不會導(dǎo)入任何已經(jīng)在AS-Path屬性中所包含的路由。
對路由器來說，如果你導(dǎo)入一條路由，然后想把它告訴對等互聯(lián)關(guān)系中的一個伙伴，你就必須在宣布這條路由之前，首先把自己的AS號追加到這條AS-Path中。無疑，隨著這條路由的信息被傳播得越來越遠(yuǎn)離源AS，它就提供了一條可行的到達(dá)源AS的“路徑”。路由器通常(而不是總是)會選擇距離AS最短的路徑。BGP僅僅是根據(jù)它所收到的更新信息知道這些路徑的。與同為距離向量協(xié)議的RIP不同，BGP并不發(fā)布整個路由表。在引導(dǎo)之時，你的對等互聯(lián)伙伴會移交其整個路由表，不過在此之后一切就要靠所收到的更新信息了。
在Internet上有大量路由是基于策略的。有時你會購買一條昂貴的鏈路，僅當(dāng)必要時候才會使用;或者你會有一條只向特定對象發(fā)送數(shù)據(jù)的鏈路。BGP的“Community”屬性很多時候被用于識別一組路由。如果你想讓你的鄰居知道關(guān)于某條路由的秘密信息，你可以在導(dǎo)出這些路由之前設(shè)置一個Community號，這些號碼完全是隨意的，所以不管你發(fā)送什么，都必須事先和伙伴商定好這個號碼所具有某種特殊意義。
BGP另外一個重要屬性是多出口標(biāo)識(Multi-Exit Discriminator，MED)。該屬性用于告知遠(yuǎn)程AS說，我們喜歡一個指定的出口點，盡管我們可能有很多出口點，這對iBGP非常重要。iBGP是BGP協(xié)議的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議版本，我們將在下一期知識講座中介紹。
要想真正理解BGP的工作原理，我們要花點時間講講困擾著Internet的一些問題，這很重要。
首先，我們會遇到一個關(guān)于路由表快速增長的大問題。如果有人決定將一個原來的16位網(wǎng)絡(luò)分解為許多更小的的網(wǎng)絡(luò)，他們可能會先廣播數(shù)百條新路由。這時Internet上每臺路由器都會獲得每條新路由。人們常常會迫于壓力將多條路由匯總或合并一次發(fā)布出去。但匯總路由并不總是行得通的，特別是你想把一個19位網(wǎng)絡(luò)分解成兩個地理位置上分離的20位網(wǎng)絡(luò)。目前路由表內(nèi)的路由數(shù)將近200,000條，并且曾經(jīng)一度以指數(shù)級速度增長。
其次，我們總會擔(dān)心有人會“向Internet廣播”。如果某個大型ISP客戶突然決定把它所有信息都廣播出去，并且ISP接收了這些路由，那么Internet上所有數(shù)據(jù)都會被發(fā)送到ISP客戶的小型AS上。對此有一個簡單的解決方案，稱為路由過濾。設(shè)置路由器易如反掌，這樣你的路由器就不會接收那些不請自來的路由了，但是很多大型ISP還是會接收來自對等互聯(lián)伙伴的“缺省”路由，而這些伙伴似乎并不能提供通路互聯(lián)服務(wù)。
最后，我們來談?wù)劼酚煞瓌?flapping)。BGP有一種機制可以限制那些看起來不太正常的路由。翻動(即出現(xiàn)又消失)的路由通常不夠可靠，如果路由翻動頻繁，Internet上所有路由的負(fù)載就會增加，因為路由每次消失又重新出現(xiàn)時都要花時間更新。路由翻動抑制（Dampening）使BGP對等互聯(lián)的伙伴忽略所有的來自于正處于翻動狀態(tài)的對等互聯(lián)路由器的更新信息。這個路由器被忽略時間隨每一次翻動呈指數(shù)級增加。鏈路有缺陷是很惱人的，很多Internet站點有可能要花一個多小時才能進(jìn)入，不過這非常必要。
這次我們非常扼要地闡述了BGP的原理，這些知識足夠讓你正確地理解該協(xié)議，不過還是根本不夠全面。如果你的工作是操作BGP路由器，那就花點時間閱讀RFC文檔，你的同等互聯(lián)伙伴會很感激你的。
小結(jié)
BGP是路徑向量協(xié)議，在Internet上通過其AS-Path屬性提供自治系統(tǒng)的路由信息。
對等互聯(lián)伙伴通過手動配置路由器來交換路由信息，這將建立一個TCP連接并且采用BGP協(xié)議來對話。BGP沒有什么秘密。
中型企業(yè)采用BGP通常是為了讓其整個網(wǎng)絡(luò)成為真正的多宿主(multi-homing)網(wǎng)絡(luò)。
