BGP 概述

本节讨论以下主题：

• 自治系统
• AS 路径和属性
• 外部和内部 BGP
• BGP 的多个实例
• 允许安全区域中接口的协议流量

外部和内部 BGP

BGP 支持两种类型的路由信息交换：不同 AS 之间的交换和单个 AS 内的交换。在 AS 之间使用时，BGP 称为 外部 BGP （EBGP），BGP 会话执行 AS 间路由。在 AS 中使用时，BGP 称为 内部 BGP （IBGP），BGP 会话执行 AS 内部路由。 图 1 说明了 AS、IBGP 和 EBGP。

图 1： AS、EBGP 和 IBGP

BGP 系统与相邻的 BGP 系统（称为 邻居 或 对等方）共享网络可访问性信息。

BGP 系统按 组排列。在 IBGP 组中，组中的所有对等方（称为 内部对等方）都位于同一 AS 中。内部对等方可以位于本地 AS 中的任意位置，且不必直接相互连接。内部组使用 IGP 中的路由来解析转发地址。它们还在运行 IBGP 的所有其他内部路由器之间传播外部路由，通过获取随路由接收的 BGP 下一跃点并使用来自某个内部网关协议的信息进行解析来计算下一跃点。

在 EBGP 组中，组中的对等方（称为 外部对等方）位于不同的 AS 中，通常共享一个子网。在外部组中，将根据外部对等方和本地路由器之间共享的接口计算下一跃点。

BGP 路由是描述为 IP 地址前缀的目标，以及描述目标路径的信息。

以下信息描述了路径：

• AS 路径，路由要通过以到达本地路由器的 AS 的编号列表。路径中的第一个数字是路径中最后一个 AS 的数字，即最靠近本地路由器的 AS。路径中的最后一个数字是离本地路由器最远的 AS，通常是路径的原点。

• 路径属性，其中包含关于路由策略中使用的 AS 路径的更多信息。

BGP 对等方在更新消息中相互播发路由。

BGP 将其路由存储在 Junos OS 路由表 （inet.0） 中。路由表存储有关 BGP 路由的以下信息：

• 从从对等方收到的更新消息中获知的路由信息

• 由于本地策略，BGP 应用于路由的本地路由信息

• BGP 在更新消息中向 BGP 对等方播发的信息

对于路由表中的每个前缀，路由协议进程会选择一个最佳路径，称为活动路径。除非将 BGP 配置为将多个路径播发到同一目标，否则 BGP 只会播发活动路径。

首先播发路由的 BGP 路由器为其分配以下值之一以标识其来源。在选择路径时，首选最低原点值。

• 0— 路由器最初通过 IGP（OSPF、IS-IS 或静态路由）学习路由。

• 1— 路由器最初通过 EGP（很可能是 BGP）获知路由。

• 2—路线的起点未知。

具有到远程 BGP 邻接方的下一跃点地址（协议下一跃点）的内部 BGP （IBGP） 路由必须使用其他路由解析其下一跃点。BGP 将此路由添加到 rpd 解析器模块以实现下一跳解析。如果在网络中使用 RSVP，则使用 RSVP 入口路由解析 BGP 下一跃点。这会导致 BGP 路由指向间接下一跃点，而间接下一跃点指向转发下一跃点。转发下一跃点派生自 RSVP 路由下一跃点。通常有大量具有相同协议下一跃点的内部 BGP 路由，在这种情况下，这组 BGP 路由将引用相同的间接下一跃点。

在 Junos OS 17.2R1 版之前，路由协议进程 （rpd） 的解析器模块通过以下方式解析 IBGP 内的路由接收路由：

1. 部分路由解析 — 协议下一跃点根据帮助程序路由（如 RSVP 或 IGP 路由）解析。指标值派生自帮助程序路由，下一跃点称为转发从帮助程序路由继承的下一跃点的解析程序。这些指标值用于在路由信息库 （RIB）（也称为路由表）中选择路由。

2. 完整路由解析 — 根据转发导出策略，派生最后一个跃点，称为内核路由表 （KRT） 转发下一跃点。

从 Junos OS 17.2R1 版开始，对 rpd 的解析器模块进行了优化，提高了入站处理流的吞吐量，加快了 RIB 和 FIB 的学习速度。通过此增强功能，路由解析将受到如下影响：

• 将为每个 IBGP 路由触发部分和完整路由解析方法，尽管每个路由可能继承相同的已解析转发下一跃点或 KRT 转发下一跃点。

• BGP 路径选择将延迟到对从 BGP 邻接方接收的网络层可达性信息 （NLRI） 执行完整的路由解析，在选择路由后，这可能不是 RIB 中的最佳路由。

rpd 旋转变压器优化的优势包括：

• 降低 RIB 分辨率查找成本 — 解析路径的输出保存在解析器缓存中，以便可以将相同的派生下一跃点和指标值继承到共享相同路径行为的另一组路由，而不是同时执行部分路由解析流和完整路由解析流。通过在深度有限的缓存中仅保留最常用的解析程序状态，从而降低了路由解析查找成本。

• BGP 路由选择优化 — BGP 路由选择算法针对收到的每个 IBGP 路由触发两次 — 第一次是在 RIB 中添加下一跃点不可用的路由时，第二次是在 RIB 中添加具有已解析下一跃点的路由时（路由解析后）。这将导致两次选择最佳路由。通过解析器优化，只有在从解析器模块获取下一跃点信息后，才会在接收流中触发路由选择过程。

• 内部缓存可避免频繁查找 - 解析程序缓存保持最常用的解析程序状态，因此，查找功能（如下一跃点查找和路由查找）是从本地缓存完成的。

• 路径等效组 — 当不同路径共享相同的转发状态，或从同一协议下一跃点接收时，这些路径可以属于一个路径等效组。这种方法避免了对此类路径执行完整路由解析的需要。当新路径需要完整的路由解析时，首先在路径等效组数据库中查找该路径，该数据库包含已解析的路径输出，例如间接下一跃点和转发下一跃点。

本节讨论以下主题：

• 打开消息
• 更新消息
• 激活消息
• 通知消息
• 路由刷新消息

BGP 路由处理通常具有多个管道阶段，例如接收更新、解析更新、创建路由、解析下一跃点、应用 BGP 对等方组的导出策略、形成每个对等方更新以及将更新发送到对等方。

BGP RIB 分片将一个统一的 BGP RIB 拆分为多个子 RIB，每个子 RIB 处理 BGP 路由的一个子集。称为 BGP 分片线程的独立 RPD 线程为每个子 RIB 提供服务，以实现并发性。BGP 分片线程负责所有 BGP 路由处理管道阶段，但形成每个对等方更新和向对等方发送更新除外。BGP 分片线程从 BGP 更新 IO 线程接收对等方发送的更新，BGP 更新 IO 线程对更新中的前缀进行哈希处理，并根据哈希计算将更新发送到适用的 BGP 分片线程。BGP 分片线程以与 RPD 主线程相同的方式处理配置，创建对等方、组、路由表，并将配置信息用于 BGP 路由处理。

BGP 更新 IO 线程负责此 BGP 管道的尾端，涉及为各个 BGP 组生成每个对等方更新并将其发送到对等方。一个更新线程可能为一个或多个 BGP 组提供服务。BGP 更新 IO 线程并行构造组的更新，并且独立于由其他更新线程提供服务的其他组。这可能会在写入繁重的工作负载中提供显著的收敛改进，这涉及向分布在许多组中的许多对等方播发广告。BGP Update IO 线程还负责写入和读取以前由 BGPIO 线程提供的 BGP 对等方的 TCP 套接字（因此 BGP Update IO 中的后缀 IO）。

BGP 更新 IO 线程可以独立于 RIB 分片功能进行配置，但必须与 RIB 分片一起使用，以便在出站 BGP 更新消息中实现更好的前缀打包效率。BGP 分片将 RIB 拆分为多个子 RIB，这些子 RIB 由单独的 RPD 线程提供服务。因此，本可以进入单个出站更新的前缀最终会位于不同的分片中。为了能够使用可能属于不同 RPD 分片线程的相同传出属性的前缀构造 BGP 更新，所有分片线程都会将要播发的前缀的紧凑播发信息发送到服务于该 BGP 对等组的更新线程。这允许为此 BGP 对等组提供服务的更新线程打包具有相同属性的前缀，这些属性可能属于同一出站更新消息中的不同分片。这样可以最大程度地减少要播发的更新数，从而有助于改进收敛性。更新 IO 线程管理对等、组、前缀、TSI 和 RIB 容器的本地缓存。

BGP 更新线程和 BGP RIB 分片默认处于禁用状态。如果在路由引擎上配置更新线程和 rib 分片，RPD 将创建更新线程。默认情况下，创建的更新线程和分片线程数与路由引擎上的 CPU 内核数相同。更新线程仅在 64 位路由协议进程 （rpd） 上受支持。（可选）可以在层次结构级别使用 [edit system processes routing bgp] and set rib-sharding <number-of-threads> 语句指定set update-threading <number-of-threads>要创建的线程数。对于 BGP 更新线程，范围当前为 1 到 128，对于 BGP RIB 分片，范围当前为 1 到 31。

为 BGP RIB 分片和 BGP 更新 IO 功能配置 NSR 时，备份 RPD 会在备份路由引擎中创建相同数量的 BGP 分片和 BGP 更新 IO 线程。备份 RPD BGP 更新 IO 线程读取复制的 BGP 更新、从对等方接收的其他消息以及复制的 BGP 更新以及发送到对等方的其他消息。根据前缀的散列，备份 RPD BGP 更新 IO 线程将这些 BGP 消息发送到适用的 BGP 分片和 RPD 主线程。备份 RPD 中的 BGP 分片和 RPD 主线程使用这些复制的 BGP 消息创建接收和播发的路由状态。当主路由引擎发生故障时，备份路由引擎将成为主路由引擎，备份 RPD 将无缝成为主 RPD，而不会影响与对等方的 BGP 会话。

对于路由表中的每个前缀，路由协议进程选择一个最佳路径。选择最佳路径后，路由将安装在路由表中。如果具有较低（更首选）全局优先级值（也称为管理距离）的协议未获知相同的前缀，则最佳路径将成为活动路由。确定活动路由的算法如下：

1. 验证是否可以解析下一跃点。

2. 选择具有最低首选项值（路由协议进程首选项）的路径。

   不符合转发条件的路由（例如，由于路由策略拒绝或无法访问下一跃点）的优先级为 –1，并且永远不会被选中。

3. 首选具有较高本地优先级的路径。

   对于非 BGP 路径，请选择值最低 preference2 的路径。

4. 如果启用了累积内部网关协议 （AIGP） 属性， 请添加 IGP 指标，并 优先选择具有较低 AIGP 属性的路径。

5. 首选具有最短自治系统 （AS） 路径值的路径（如果配置了 as-path-ignore 语句，则跳过）。

   联合段（序列或集合）的路径长度为 0。AS 集的路径长度为 1。

6. 首选起点代码较低的路线。

   从 IGP 获知的路由的源码低于从外部网关协议 （EGP） 获知的路由，并且两者的源码都低于不完整的路由（来源未知的路由）。

7. 首选具有最低多重出口鉴别器 （MED） 指标的路径。

   根据是否配置了非确定性路由表路径选择行为，有两种可能的情况：

   • 如果未配置非确定性路由表路径选择行为（即，如果 path-selection cisco-nondeterministic 语句未包含在 BGP 配置中），对于在 AS 路径前面具有相同相邻 AS 编号的路径，首选 MED 指标最低的路径。要始终比较 MED，无论所比较路由的对等 AS 是否相同，请包含语句 path-selection always-compare-med 。

   • 如果配置了非确定性路由表路径选择行为（即语句 path-selection cisco-nondeterministic 包含在 BGP 配置中），请首选具有最低 MED 指标的路径。

   确定相邻 AS 时不考虑联合。缺少的 MED 指标被视为存在 MED，但为零。

   注：

   MED 比较适用于 AS 内的单个路径选择（当路由不包含 AS 路径时），但这种用法并不常见。

   默认情况下，仅比较具有相同对等自治系统 （AS） 的路由的 MED。您可以配置路由表路径选择选项以获取不同的行为。

8. 严格首选内部路径，其中包括 IGP 路由和本地生成的路由（静态、直接、本地等）。

9. 优先选择严格的外部 BGP （EBGP） 路径，而不是通过内部 BGP （IBGP） 会话获知的外部路径。

10. 首选通过具有最低指标的 IGP 路由解析下一跃点的路径。通过 IGP 解析的 BGP 路由优先于无法访问或被拒绝的路由。

    注：

    如果在上一步之后执行了平局中断，则路径被视为 BGP 等价路径（并将用于转发）。具有同一相邻 AS、由支持多路径的 BGP 邻接方获知的所有路径都会被考虑在内。

    BGP 多路径不适用于共享相同 MED-plus-IGP 成本但 IGP 成本不同的路径。多路径路径选择基于 IGP 成本指标，即使两条路径具有相同的 MED-plus-IGP 成本也是如此。

11. 如果两个路径都是外部路径，则首选最早的路径，换句话说，即首先学习的路径。这样做是为了尽量减少路由抖动。 如果满足以下任一条件，则不使用此规则：

    • path-selection external-router-id 已配置。

    • 两个对等方具有相同的路由器 ID。

    • 任一对等方都是联合对等方。

    • 这两个路径都不是当前活动路径。

12. 首选主路由而不是辅助路由。主路由是属于路由表的路由。辅助路由是通过导出策略添加到路由表中的路由。

13. 首选路由器 ID 最低的对等方路径。对于具有发起方 ID 属性的任何路径，在路由器 ID 比较期间，将发起方 ID 替换为路由器 ID。

14. 首选群集列表长度最短的路径。长度为 0 表示无列表。

15. 首选来自对等方 IP 地址最低的对等方的路径。

• 路由表路径选择
• BGP 表路径选择
• 宣传通往目的地的多条路径的效果

Junos OS 实质上支持以下 RFC 和互联网草案，它们定义了 IP 版本 4 （IPv4） BGP 的标准。

有关受支持的 IP 版本 6 （IPv6） BGP 标准的列表，请参阅 支持的 IPv6 标准。

Junos OS BGP 支持协议交换身份验证（MD5 身份验证）。

• RFC 1745， 用于 IP 的 BGP4/IDRP — OSPF 交互

• RFC 1772， 边界网关协议在互联网中的应用

• RFC 1997，BGP 社区属性

• RFC 2283，BGP-4 的多协议扩展

• RFC 2385， 通过 TCP MD5 签名选项保护 BGP 会话

• RFC 2439，BGP 路由抖动阻尼

• RFC 2545， 使用 BGP-4 多协议扩展实现 IPv6 域间路由

• RFC 2796，BGP 路由反射 – 全网状 IBGP 的替代方案

• RFC 2858，BGP-4 的多协议扩展

• RFC 2918，BGP-4 的路由刷新功能

• RFC 3065，BGP 的自治系统联合

• RFC 3107， 在 BGP-4 中携带标签信息

• RFC 3345， 边界网关协议 （BGP） 持久路由振荡条件

• RFC 3392， 使用 BGP-4 的功能通告

• RFC 4271， 边界网关协议 4 （BGP-4）

• RFC 4273，BGP-4 托管对象的定义

• RFC 4360，BGP 扩展社区属性

• RFC 4364，BGP/MPLS IP 虚拟专用网络 （VPN）

• RFC 4456，BGP 路由反射：全网状内部 BGP （IBGP） 的替代方案

• RFC 4486，BGP 停止通知消息的子代码

• RFC 4576， 使用链路状态通告 （LSA） 选项位防止 BGP/MPLS IP 虚拟专用网络 （VPN） 中的环路

• RFC 4659，IPv6 VPN 的 BGP-MPLS IP 虚拟专用网络 （VPN） 扩展

• RFC 4632， 无类别域间路由 （CIDR）：互联网地址分配和聚合计划

• RFC 4684， 边界网关协议/多协议标签交换 （BGP/MPLS） 互联网协议 （IP） 虚拟专用网络 （VPN） 的受限路由分配

• RFC 4724，BGP 的平稳重启机制

• RFC 4760，BGP-4 的多协议扩展

• RFC 4781， 具有 MPLS 的 BGP 的平稳重启机制

• RFC 4798， 使用 IPv6 提供商边缘路由器 （6PE） 通过 IPv4 MPLS 连接 IPv6 孤岛

  不支持选项 4b（将标记的 IPv6 路由从 AS 重新分发到相邻 AS）的 eBGP。

• RFC 4893，BGP 对四个八位字节 AS 编号空间的支持

• RFC 5004， 避免 BGP 从一个外部到另一个外部的最佳路径转换

• RFC 5065，BGP 的自治系统联合

• RFC 5082， 通用 TTL 安全机制 （GTSM）

• RFC 5291，BGP-4 的出站路由过滤功能（部分支持）

• RFC 5292， 用于 BGP-4 的基于地址前缀的出站路由过滤器（部分支持）

  运行 Junos OS 的设备可以接收基于前缀的 ORF 消息。

• RFC 5396， 自治系统 （AS） 编号的文本表示

• RFC 5492， 使用 BGP-4 的功能通告

• RFC 5512，BGP 封装后续地址族标识符 （SAFI） 和 BGP 隧道封装属性

• RFC 5549， 使用 IPv6 下一跃点通告 IPv4 网络层可达性信息

• RFC 5575， 流规范规则的传播

• RFC 5668,4 字节 AS 特定 BGP 扩展社区

• RFC 5701，IPv6 地址特定 BGP 扩展社区属性

• RFC 5925，TCP 身份验证选项

• RFC 6286，完全 符合 BGP-4 标准的自主系统范围唯一 BGP 标识符

• RFC 6368， 内部 BGP 作为 BGP/MPLS IP 虚拟专用网络 （VPN） 的提供商/客户边缘协议

• RFC 6774， 不同 BGP 路径的分布

• RFC 6793，BGP 对四字节自治系统 （AS） 编号空间的支持

• RFC 6810， 资源公钥基础架构 （RPKI） 到路由器协议

• RFC 6811，BGP 前缀源验证

• RFC 6996， 供私人使用的自治系统 （AS） 预留

• RFC 7300， 最后自治系统 （AS） 编号的保留

• RFC 7311，BGP 的累积 IGP 指标属性

• RFC 7404， 在 IPv6 网络内仅使用链路本地寻址

• RFC 7432， 基于 BGP MPLS 的以太网 VPN （eVPN）

• RFC 7606，BGP 更新消息的修订错误处理

• RFC 7611，BGP ACCEPT_OWN社区属性

  我们通过使瞻博网络路由器能够接受从具有社区值的 accept-own 路由反射器接收的路由来支持 RFC。

• RFC 7752， 使用 BGP 的链路状态和流量工程 （TE） 信息的北向分布

• RFC 7854，BGP 监控协议 （BMP）

• RFC 7911，BGP 中的多路径通告

• RFC 8097，BGP 前缀源验证状态扩展社区

• RFC 8210， 资源公钥基础架构 （RPKI） 到路由器协议，版本 1

• RFC 8212， 无策略的默认外部 BGP （EBGP） 路由传播行为 - 完全合规

  异常：

  默认情况下，RFC 8212 中的行为不会实现，以避免中断现有客户配置。仍保留默认行为以接受和通告与 EBGP 对等方相关的所有路由。

• RFC 8277， 使用 BGP 绑定 MPLS 标签以寻址前缀

• RFC 8326， 正常 BGP 会话关闭

• RFC 8481， 关于基于资源公钥基础结构 （RPKI） 的 BGP 源验证的说明

• RFC 8538，BGP 平稳重启的通知消息支持

• RFC 8571，BGP - IGP 流量工程性能指标扩展的链路状态 （BGP-LS） 通告

• RFC 8584， 以太网 VPN 指定转发器选择扩展性框架

• RFC 8642， 已知 BGP 社区的策略行为

• RFC 8669，BGP 的分段路由前缀分段标识符扩展

• RFC 8810， 功能代码注册过程修订版

• RFC 8814 使用边界网关协议信令最大 SID 深度 （MSD） - 链路状态（部分支持）

• RFC 8950， 使用 IPv6 下一跃点通告 IPv4 网络层可达性信息 （NLRI）

• RFC 9003， 扩展 BGP 管理关机通信

• RFC 9012，BGP 隧道封装属性

• RFC 9029， 边界网关协议 - 链路状态 （BGP-LS） 参数注册表分配策略的更新

• RFC 9069，BGP 监控协议 （BMP） 中对本地 RIB 的支持

• RFC 9085， 边界网关协议 - 分段路由的链路状态 （BGP-LS） 扩展

• RFC 9384， 用于双向转发检测 （BFD） 的 BGP 停止通知子代码

• 互联网草案 draft-idr-rfc8203bis-00，BGP 管理关闭通信 （2018 年 10 月到期）

• 互联网草案 draft-ietf-grow-bmp-adj-rib-out-01， 支持 BGP 监控协议 （BMP） 中的 Adj-RIB-Out（ 2018 年 9 月 3 日到期）

• 互联网草案-ietf-idr-aigp-06，BGP 的累积 IGP 指标属性 （2011 年 12 月到期）

• 互联网草案-ietf-idr-as0-06，AS 0 处理的编纂 （2013 年 2 月到期）

• 互联网草案 draft-ietf-idr-link-bandwidth-06.txt，BGP 链路带宽扩展社区（2013 年 7 月到期）

• 互联网草案-ietf-sidr-origin-validation-signaling-00，BGP 前缀源验证状态扩展社区（部分支持）（ 2011 年 5 月到期）

  Junos OS 路由策略支持扩展社区（源验证状态）。不支持路由选择过程中的指定更改。

• 互联网草案draft-kato-bgp-ipv6-link-local-00.txt， 使用 IPv6 链路本地地址的 BGP4+ 对等互连

以下 RFC 和互联网草案不定义标准，但提供有关 BGP 和相关技术的信息。IETF将它们分类为“实验性”或“信息性”。

• RFC 1965，BGP 的自治系统联合

• RFC 1966，BGP 路由反射 - 全网状 IBGP 的替代方案

• RFC 2270， 对驻留在单个提供商的站点使用专用 AS

• RFC 3345， 边界网关协议 （BGP） 持久路由振荡条件

• RFC 3562，TCP MD5 签名选项的关键管理注意事项

• 互联网草案draft-ietf-ngtrans-bgp-tunnel-04.txt， 使用 BGP 连接跨 IPv4 云的 IPv6 孤岛 （2002 年 7 月到期）