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目錄bgp 路由資訊
路由選擇
路由選擇策略
bgp 報文
為什麼有 as 內/間路由選擇協議？
參考資料
bgp 對於每一台路由器來說，需要完成 2 個任務：
從臨近的 as 獲得字首可達性資訊：bgp 允許每個子網向網際網路的其他部分告知自己的存在，同時 bgp 確保在網際網路中所有的 as 都知道該子網；
確定到達子網的最佳路由：路由器將在本地允許 bgp 路由選擇過程，此時 bgp 協議需要基於網路字首的可達性資訊，向路由器提供最佳路由。
現在我們的問題是：**表需要 as 內部路由演算法與 as 間路由演算法共同配置，則不同的自治系統之間如何通訊？首先考慮簡單的情況，將整個 as 看做乙個整體，假設現在需要向所有路由器通告 3d 的可達性資訊。首先 as3 向 as2 傳送 bgp 報文，告知 3d 為與 as3 中，接著 as2 向 as1 傳送 bgp 報文告知 as1 可以通過 as2 訪問 3d。通過這種我們熟悉的互動方式，就可以使所有 as 知曉 3d 的存在並得到路徑。
下面就來看看這個功能具體怎麼實現，首先我們需要引入一些說法。對於每個 as，每台路由器只有 2 種情況，即內部路由器或閘道器路由器，其中內部路由器僅鏈結在 as 中的主機和路由器。閘道器路由器位於 as 邊緣，通過鏈路連線其他的 as 的閘道器路由器。在 bgp 中，沒對路由器都是使用 179 埠的半永久 tcp 連線交換路由資訊，每條連線及其通過連線的報文被稱之為bgp 連線。由於 bgp 連線可能是 as 內的，也可能存在於 as 間，因此我們把跨越 2 個 as 的 bgp 連線稱之為外部 bgp(ebgp)，相同 as 中的兩台路由器間的 bgp 連線稱之為內部 bgp(ibgp)連線。
如圖就給出了閘道器路由器、ebgp 和 ibgp 的示意，注意 ibgp 連線並不一定要與物理鏈路對應。
這裡再提一下什麼是 bgp 會話，就是兩個 bgp 路由器交換 bgp 報文，通告去往不同目的字首的路徑。此時為了傳播可達性資訊，就可以通過 ebgp 和 ibgp 會話，還是剛才的例子，如圖我們就可以看出可達性資訊的實際傳播流程。當路由器獲得了新的字首可達性資訊時，就在其**表中增加**該字首的入口。
實際情況往往會更為複雜，例如從某一路由器到某一目的地可能存在多條路徑，通過了不同的 as。此時 bgp 也允許 2 條路徑同時存在，並且都有相關的路由資訊被記錄。
如上文所述，從乙個路由器到達乙個目的子網可能存在多條路徑，bgp 是怎麼在這些路徑中選擇路徑呢？
bgp 連線通告字首時，字首及其屬性被稱之為路由，字首中包含一些稱之為「屬性」的資訊。我們著重關注 2 個重要的屬性：
as-path：包含字首通告所經過的 as 序列，例如在上文中的 「as2 as3」。同時這個屬性還可以用於檢測和防止通告環路，尤其是路由器在該屬性中發現包含了自己所在的 as，這種通告會被直接拒絕；
有了這 2 個屬性，對於一條 bgp 路由就包含了 3 個重要的元件：as-path、next-hop 和目的字首。
對於 as 間的路由選擇，路由器要如何學習到那些網路可供**？bgp 路由選擇的原理是熱土豆路由選擇，即從所有路由中選擇到開始該路由的 next-hop 路由器具有的最小開銷作為學習的資訊。通過熱土豆路由選擇新增 as 外字首的步驟如圖所示，當 路由表學習可達性資訊時，bgp 協議和 as 內路由選擇協議(ospf 協議)需要協同工作。
熱土豆路由選擇的思想是：將分組發給最近的閘道器路由器，用盡可能最低開銷將分組送出其所在 as。之所以稱之為熱土豆，就是當分組被模擬為「熱土豆」時，由於燙手，所以我們要盡可能快地把「熱土豆」扔給下乙個人。因此熱土豆路由選擇是一種自私的演算法，它只考慮到減小自己 as 內傳輸分組的開銷，但是忽略了 as 外端到端的其他開銷。
bgp 路由選擇的原理是熱土豆路由選擇，下面就看一下 bgp 實際使用的路由選擇演算法。首先如果只有一條路由，則 bgp 只能選擇這條路由進行傳輸。當存在多條路由時，按照下面的消除規則，直到剩下一條路由：
比較本地偏好：路由會擁有乙個本地偏好屬性，該屬性的值是一種策略性決定，它取決於 as 的網路管理員。本地偏好資訊可能從該路由器設定，或者相同 as 中的其他路由器學習到，擁有較高本地偏好的路由會被選擇；
選擇最短as-path：值得一提的是若 bgp 只使用這個規則來選擇路由的話， bgp 會使用 dv 演算法來決定路徑，此時度量路徑的是 as 的跳數；
使用熱土豆路由選擇：選擇具有最靠近 next-hop 路由器的路由；
如果仍然剩下多條路由，參考 bgp 識別符號選擇。
通過這種演算法，bgp 的路由選擇可以考慮到盡可能低的開銷，而不是自私的路由選擇。
我們可以看到在路由選擇演算法中，首先是根據本地偏好來選擇路由，本地偏好將由本地 as 策略來決定。為了理解本地偏好起到的作用，我們來看乙個情景。其中 a、b、c 是提供商網路，x、w、y 是客戶網路，其中 w、y 由於只和乙個 as 相連線被稱之為樁網路，x 連線 2 個 as 被稱之為雙宿網路。
首先我們關注雙宿網路 x。由於提供商網路會提供 as 間的路由服務，因此它們會互動彼此之間知道的路由資訊。由於 b->c 的路由有 2 條，可以是 b->x->c，但是 x 作為乙個客戶只想要享受服務，而不願意** b->c 的流量。此時 x 將不會通告 b 或 c 關於存在 b->x->c 路徑的事實，規避** b->c 流量。
接下來關注提供商網路 b、c。由於提供商網路會提供 as 間的路由服務，因此 a 會向 b 通告路徑 a->w，而 x 是 b 的客戶，b 會向 x 通告路徑 b->a->w。
此時 b 會向 c 通告 b->a->w 路徑嗎？絕對不會，因為 w 和 c 都不是 b 的客戶，b **非客戶的資料報不會產生任何收益，b 希望強制 c 向 w **資料報時不通過 b。
雖然沒有強制主幹 isp 之間的路由選擇標準，但是商業執行的 isp 們擁有約定俗成的規則——任何穿越 isp 主幹網的流量必須是源或目的位於該 isp 的某個客戶網路中。通俗的說，就是 isp 僅為自己的客戶提供服務，否則會出現蹭網路的「白嫖」行為。具體的協定，由 isp 雙方自行磋商，而且往往是對外保密的。
bgp-4 共使用四種報文：
開啟 (open) 報文，用來與相鄰的另乙個閘道器路由器建立關係。
更新 (update) 報文，用來傳送某一路由的資訊，以及列出要撤消的多條路由。
保活 (keepalive) 報文，用來確認開啟報文和周期性地證實鄰站關係。
通知 (notification) 報文，用來傳送檢測到的差錯。
通用首部如下：
最後我們解決乙個問題：為什麼所使用的的 as 間和 as 內路由選擇協議是不同的？對於這個問題，我們從以下 3 個方面展開。
在 as 之間，策略會起到主導作用。乙個給定的 as 產生的流量不能穿過另乙個特點的 as，乙個給定的 as 也許會向控制它承載的其他 as 之間穿越的流量。在乙個 as 內部，一切都是在相同的管理控制下進行的。
通過層次路由可以節省路由表的大小，減少路由產生的流量。通過將單個較大的 isp 分成多個 as，可以適應大規模的網際網路。
as 間路由選擇是面向策略的，因此路由的效能問題往往不是首要的。但是在乙個 as 內部就可以忽視策略問題，把重心放在選擇效能更好的路由上。
《計算機網路(第七版)》 謝希仁 著，電子工業出版社
《計算機網路 自頂向下方法》 [美] james f.kurose,keith w.ross 著，陳鳴 譯，機械工業出版社
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