(Others)BGP协议

BGP协议 - BGP协议

RFC1771对BGP的最新版本BGP-4进行了详尽的介绍。BGP用来在AS之间实现网络可达信息的交换，整个交换过程要求建立在可靠的传输连接基础上来实现。这样做有许多优点，BGP可以将所有的差错控制功能交给传输协议来处理，而其本身就变得简单多了。BGP使用TCP作为其传输协议，缺省端口号为179。与EGP相比，BGP有许多不同之处，其最重要的革新就是其采用路径向量的概念和对CIDR技术的支持。路径向量中记录了路由所经路径上所有AS的列表，这样可以有效地检测并避免复杂拓扑结构中可能出现的环路问题；对CIDR的支持，减少了路由表项，从而加快了选路速度，也减少了路由器间所要交换的路由信息。另外，BGP一旦与其他BGP路由器建立对等关系，其仅在最初的初始化过程中交换整个路由表，此后只有当自身路由表发生改变时，BGP才会产生更新报文发送给其它路由器，且该报文中仅包含那些发生改变的路由，这样不但减少了路由器的计算量，而且节省了BGP所占带宽。
BGP有4种分组类型：打开分组用来建立连接；更新分组用来通告可达路由和撤销无效路由；周期性地发送存活分组，以确保连接的有效性；当检测到一个差错时，发送通告分组。

BGP协议 - BGP有限状态机

BGP有限状态机有6种状态，分别是：IDLE,CONNECT,ACTIVE,OPENSET,OPEMFIRM和ESTABLISHED。状态之间的相互转换及转换条件如下图所示：

BGP协议图册

Idle状态:
在这个状态，BGP拒绝任何进入的BGP连接,不为对端分配任何资源。响应Start事件，本地系统初始化所有的BGP资源，开始ConnectRetry计时器，初始化传输连接到别的BGP对端，当检听到远端BGP对端初始化BGP连接，改变状态到连接。ConnectRetry计时器的确切值是本地设置，但是要有效大于允许TCP初始化。
如果BGP发言者探测到错误，关闭连接转换状态到Idle。脱离Idle状态需要Start事件的产生。如果这个事件自动产生，连续的BGP错误会导致发言者的抖动。为了避免这个情况，建议先前由于错误而转换到Idle状态的对端的Start事件不应该立即产生。在连续产生的Start事件之间的时间，如果事件时自动产生的，应该指数增长。初始计时器的值应该是60秒。计时应该每连续产生一次就加倍。
在Idle状态下任何别的事件被忽略。
Connect状态：
在这个状态BGP等待传输协议连接的完成。
如果传输协议连接成功，本地系统清除ConnectRetry计时器，完成初始化，发送OPEN消息到对端，改变状态到OpenSent.
如果传输协议连接失败（比如，重传超时），本地系统重启ConnnectRetry计时器，继续侦听远端BGP对端初始化的连接，改变它的状态到Active状态。
响应ConnectRetry计时器溢出事件，本地系统重启ConnectRetry计时器，初始化传输连接到BGP对端，继续侦听远端BGP对端初始化的连接，停留在Connect状态。
Start事件在Active状态被忽略。
响应其他的事件（被别的系统或者操作者初始化），本地系统释放连接占有的所有的BGP资源，转换状态到Idle。
Active状态：
在这个状态，BGP尝试通过初始化传输协议连接来得到对端。
如果传输协议连接成功，本地系统清除ConnectRetry计时器，完成初始化，发送OPEN消息到对端，设置Hold计时器为一个很大值，改变状态到OpenSent。计时器值建议是4分钟。
响应ConnectRetry计时器溢出事件，本地系统重启ConnectRetry计时器，初始化传输连接到别的BGP对端，继续侦听远端BGP对端初始化的连接，改变状态到Connect.
如果本地系统探测到远端尝试建立BGP连接到自己，远端的IP地址不是期望的，本地系统重启ConnectRetry计时器，拒绝尝试连接，继续侦听远端BGP对端初始化的连接，停留在Active状态。
Start事件在Active状态被忽略。
响应任何别的事件（别的系统或者操作者初始化），本的系统释放连接占有的所有的资源，改变状态到Idle.
OpenSent状态：
在这个状态BGP等待来自对端的OPEN消息。当OPEN消息收到，所有的域要检查正确性，如果BGP消息头检查或者OPEN消息检查探测到错误，或者由连接冲突，本的系统发送NOTIFACATION消息，改变状态到Idle。
如果在OPEN消息内没有错误，BGP发送KEEPALIVE消息设置KeepAlive计时器。Hold计时器，先前被设置为一个大值，被商议的HoldTime值替代。如果商议的HoldTime值是0，HoldTime计时器和KeepAlive计时器要重启。如果AutonomousSystem域的值是和本地AS号码一样的，连接是“内部”连接，否则是“外部”连接。最后，转态转换到OpenConfirm。
如果从承载传输协议收到断开通告，本地系统关闭BGP连接，重启ConnectRetry计时器，同时继续侦听远端BGP初始化的连接，进入Active状态。
如果Hold计时器溢出，本地系统发送NOTIFICATION消息，错误码是HoldTimerExpired，同时改变状态到Idle。
响应Stop事件（系统或者操作者初始化），本地系统发送NOTIFICATION消息，错误码是Cease同时改变状态到Idle。
Start事件在OpenSent状态被忽略。
对别的事件的响应，本地系统发送NOTIFICATION消息，错误码是FiniteStateMachineError同时改变状态到Idle。
无论何时BGP改变状态从OpenSet到Idle,关闭BGP（以及传输层）连接释放连接占用的所有的资源。
OpenConfire状态：
在这个状态，BGP等待KEEPALIVE或者NOTIFICATION消息。
如果本地系统收到KEEPALIVE消息，改变状态到Established。
如果在收到KEEPALIVE消息之前，Hold计时器溢出，本的系统发送NOTIFICATION消息，错误码是HoldTimerExpired，改变状态到Idle.
如果本地系统受到NOTIFICATION消息，改变状态到Idle。
如果KeepAlive计时器溢出，本地系统发送KEEPALIVE消息，重启他的KeepAlive计时器。
如果从底层的传输协议收到断开通告，本的系统状态转换到Idle。
响应Stop事件（系统或者操作者初始化）本地系统发送NOTIFICATION消息，错误码是Cease，改变状态到Idle。
Start事件在OpenConfirm状态被忽略。
响应别的事件，本的系统发送NOTIFICATION消息，错误码是FiniteStateMachineError，改变状态到Idle。
无论何时BGP改变状态从OpenConfirm到Idle，关闭BGP（传输层）连接同时释放所有连接占用的资源。
Established状态：
在建立状态，BGP交换UPDATE,NOTIFICATION,和KEEPALIVE消息到对端。
如果本地系统收到UPDATE或者KEEPALIVE消息，开启Hold计时器，如果商议的HoldTime值不是零。
如果本地系统收到NOTIFICATION消息，状态转换到Idle.
如果本地系统收到UPDATE消息，UPDATE消息的错误处理过程探测到错误，本地系统发送NOTIFICATION消息，改变状态到Idle。
如果断开通告通过承载传输协议收到，本地系统改变状态到Idle。
如果Hold计时器溢出，本地系统发送NOTIFICATION消息，错误码是HoldTimerExpired，改变状态到Idle。
如果KeepAlive计时器溢出，本地系统发送KEEPALIVE消息，重启KeepAlive计时器。
每次本地系统发送KEEPALIVE或者UPDATE消息，重启KeepAlive计时器，除非商议的计时器值是零。
响应Stop事件（通过系统或者操作者初始化），本地系统发送NOTIFICATIOIN消息，错误码是Cease，改变状态到Idle。
Start事件在Established状态被忽略。
响应别的事件，本的系统发送NOTIFACATION消息，错误码是FiniteStateMachineError，改变状态到Idle。
无论何时改变状态从Established到Idle，关闭BGP（以及传输层）连接，释放连接占用的所有资源，删除所有的连接产生的路由。

BGP协议 - 参考资料

[1]、RFC1771 A Border Gateway Protocol4 (BGP-4)

BGP协议状态机




BGP协议状态机