BGP的背景与概述

## 一、概述
到目前为止我们已经学习了静态路由、OSPF、RIP、IS-IS了，前面我们也了解到按照区域或者范围来分，路由协议可以划分为：IGP内部网关协议、EGP外部网关协议，而我们前面学习的动态路由都属于IGP的范畴.

**IGP**是用于单一自治系统（Autonomous System, AS）内部的路由协议。常见的IGP包括RIP（路由信息协议）、OSPF（开放最短路径优先）、EIGRP（增强内部网关路由协议）等。IGP负责在自治系统内部选择最优路径，以确保数据包在AS内部的传输效率和可靠性。简单理解可以说IGP一般用于在一个企业内部的路由选择，一个企业就是一个AS。

**EGP**（Exterior Gateway Protocol，外部网关协议）被用于实现在AS之间动态交换路由信息。但是EGP设计得比较简单，只发布网络可达的路由信息，而不对路由信息进行优选，同时也没有考虑环路避免等问题，很快就无法满足网络管理的要求，于是出现了BGP，BGP是为取代最初的EGP而设计的另一种外部网关协议。不同于最初的EGP，BGP能够进行路由优选、避免路由环路、更高效率的传递路由和维护大量的路由信息。

总结：IGP包括RIP、OSPF、IS-IS等，EGP原来是一个大类，现在只有BGP应用于AS间路由了。

## 二、基本概念

### 2.1 AS的概念
OSPF、IS-IS等IGP路由协议在组织机构网络内部广泛应用，随着网络规模扩大，网络中路由数量不断增长，IGP已无法管理大规模网络，AS的概念由此诞生。

AS指的是在同一个组织管理下，使用统一选路策略的设备集合。

不同AS通过AS号区分，AS号存在16bit、32bit两种表示方式。IANA负责AS号的分发。那当不同AS之间需要进行通信时，在AS之间应使用何种路由协议进行路由的传递？

![AS的概念](/media/202405/2024-05-23_110535_8050940.3237658695111987.png)

**IANA**（Internet Assigned Numbers Authority，因特网地址分配组织）负责维护TCP/IP协议族所采用的协议标识符数据库，包括自治系统号。在长度为16bit的AS号表示方式中：64512-65534为私有AS号，在长度为32bit的AS号表示方式中：4200000000-4294967294为私有AS号。

在实际部署中需要自己向CNNIC（中国互联网信息中心）申请AS号用于发布路由。

### 2.2 不同AS间的通信
如果使用IGP协议进行AS间通信是如下的方式：
![IGP通信](/media/202405/2024-05-23_110554_2833770.44910272884559244.png)

- AS之间需要直连链路，或通过VPN协议构造逻辑直连（例如GRE Tunnel）进行邻居建立。
- AS之间可能是不同的机构、公司，相互之间无法完全信任，使用IGP可能存在暴露AS内部的网络信息的风险。
- 整个网络规模扩大，路由数量进一步增加，路由表规模变大，路由收敛变慢，设备性能消耗加大。

为此在AS之间专门使用BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）协议进行路由传递，相较于传统的IGP协议：
- BGP基于TCP，只要能够建立TCP连接即可建立BGP。
- 只传递路由信息，不会暴露AS内的拓扑信息。
- 触发式更新，而不是进行周期性更新。

![BGP间通信](/media/202405/2024-05-23_110614_1530910.8223577864946029.png)

BGP只要网络能通信就能够建立邻居发布和接收路由，不管是否跨域多个网络。

### 2.3 BGP的发展以及应用
目前使用的是BGP-4版本，然后BGP4+支持多协议地址簇。

![BGP的发展](/media/202405/2024-05-23_110634_2976390.8445310948646486.png)

BGP在实践中的应用：
![企业分支互联](/media/202405/2024-05-23_110651_5454540.6226372583024792.png)

![企业与运营商互联](/media/202405/2024-05-23_110708_9806360.24516974578560047.png)

总结：前面我们学习的OSPF、RIP、IS-IS属于**IGP**内部路由协议，用于在一个企业AS内部进行路由选择，**BGP（Border Gateway Protocol，边界网关协议）**用于在不同的AS间进行路由发布与选择。**IANA**（Internet Assigned Numbers Authority，因特网地址分配组织）负责维护TCP/IP协议族所采用的协议标识符数据库，包括自治系统号。目前BGP发展到BGP4+版本，支持多协议地址簇。