BGP基础
5.1 BG[基础
2个字节AS号：1----65535
BGP报文交互中分为Speaker和Peer两种角色
5.2 BGP报文类型及格式
报文格式
BGP报文由BGP报文头和具体报文内容两部分组成。（RFC4271）
BGP的运行是通过消息驱动的，共有5种消息类型，这些消息有相同的报文头。这些消息通过TCP协议进行传播（端口号是179）。消息最长为4096字节，最短为19字节（只包含报文头）。
BGP报文头包括三的部分，总长19字节。各个部分的格式和功能如下：（RFC4271）
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- Marker：占16字节，用于检查BGP对等体的同步信息是否完整，以及用于BGP验证的计算。不使用验证时所有比特均为1（十六进制则全“FF”）。
- Length：占2个字节（无符号位），BGP消息总长度（包括报文头在内），以字节为单位。长度范围是19～4096。
- Type：占1个字节（无符号位），BGP消息的类型。Type有5个可选值，表示BGP报文头后面所接的5类报文（其中，前四种消息是在RFC4271中定义的，而Type5的消息则是在RFC2918中定义的）：
| TYPEֵ | 报文类型 |
| 1 | OPEN |
| 2 | UPDATE |
| 3 | NOTIFICATION |
| 4 | KEEPALIVE |
| 5 | REFRESH（RFC2918） |
如果BGP报文头中的TYPE为1，则该报文为OPEN报文。报文头后面所接的报文内容如下，OPEN报文用于建立BGP连接：
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| 字段 | 长度 | 含义 | ||||
| Version | 1个字节（无符号位） | 表示协议的版本号，现在BGP的版本号为4。 | ||||
| My Autonomous System | 2个字节（无符号位） | 发送者自己的AS域号 | ||||
| Hold Time | 2个字节（无符号位） | 发送者自己设定的hold time值（单位：秒），用于协商BGP对等体间保持建立连接关系，发送KEEPALIVE或UPDATE等报文的时间间隔。BGP的状态机必须在收到对等体的OPEN报文后，对发出的OPEN报文和收到的OPEN报文两者的hold time时间作比较，选择较小的时间作为协商结果。Hold Time的值可为零（不发KEEPALIVE报文）或大于等于3，我们系统的默认为180。 | ||||
| BGP Identifier | 4个字节（无符号位） | 发送者的router id。 | ||||
| Opt Parm Len | 1个字节（无符号位） | 表示Optional Parameters（可选参数）的长度。如果此值为0，表示没有可选参数。 | ||||
| Optional Parameters | 此值为BGP可选参数列表，每一个可选参数是一个TLV格式的单元(RFC3392)。 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-... +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-...
Capability Code为1： Capability Value值是一个TLV三元组，共占4个字节： +-------+-------+-------+-------+ +-------+-------+-------+-------+ AFI：地址族标识(Address Family Identifier)，占2个字节，能力所支持地址族标识信息，用以和SAFI一同确定网络层协议和IP地址间的关系，编码方式与多协议扩展中的规定相同。其值按照RFC1700中ADDRESS FAMILY NUMBERS的定义； Res：保留位，占1个字节，发送者应将其设置为零，在接受的时候忽略； SAFI：子地址族标识(Address Family Identifier)，占1个字节，能力所支持的子地址族标识信息，用以和AFI一同确定网络层协议和IP地址间的关系，编码方式与多协议扩展中的规定相同。其值按照RFC1700中ADDRESS FAMILY NUMBERS的定义。 Capability Code为2（RFC2918） 表示支持路由刷新能力，即Route Refresh Capability。此能力的code为2，length为零，无value部分。 需要说明的是，只有在能力协商中使能了支持Route Refresh Capability，路由器才能处理REFRESH报文。我们的实现是默认情况下，支持IPv4单播能力与路由刷新能力，其他能力需要另外设定。 | |||||
| AFI及SAFI编码说明 | ||||||
| AFI编码 | AFI说明 | SAFI编码 | SAFI说明 | 说明 | ||
| 1 | IPv4地址族 | 1 | 单播 | IPv4单播 | ||
| 2 | 组播 | IPv4组播 | ||||
| 128 | VPN | IPv4的L3VPN | ||||
| 2 | IPv6地址族 | 1 | 单播 | IPv6单播 | ||
| 2 | 组播 | IPv6组播 | ||||
| 128 | VPN | IPv6的L3VPN | ||||
| 196 | 二层 | 128 | VPN | L2VPN的Kompella方式 | ||
报文实例
如果BGP报文头中的TYPE为2，则该报文为UPDATE报文。报文头后面所接的报文内容如下（RFC 4271），UPDATE报文用于通告路由。
报文格式
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| 字段 | 长度 | 含义 | |
| Withdrawn Routes Length | 2个字节（无符号位） | 标明Withdrawn Routes部分的长度。其值为零时，表示没有撤销的路由。 | |
| Withdrawn Routes | 变长 | 包含要撤销的路由列表，列表中的每个单元包含1字节的Length域和可变长度的Prefix域。
Mask掩码(十进制) Length Prefix 32 20 C8 C8 C8 C8 25 19 C8 C8 C8 80 20 14 C8 C8 C0 15 0F C8 C8 | |
| Total Path Attribute Length | 2个字节（无符号位） | 标明Path Attributes部分和Network Layer Reachability Information两部分的长度。其值为零时，表示没有路由及其路由属性要通告。 | |
| Path Attributes | 变长 | 包含要更新的路由属性列表，按其类型号从小到大的顺序排序，填写更新的路由的所有属性。每一个属性单元包括属性类型，属性长度，属性值三部分。其编码采用TLV格式。如下所示。 其中，Attr.TYPE占2个字节（无符号位），包括1字节的Flags（无符号位）和1字节的Type Code（无符号位）。 Attr.Flags：占1个字节（8个bit），表示属性的标记，其每个bit位的意义如下显示： O: Optional bit, 属性的可选性。决定属性是否为必携带属性。带可选属性（optional）设为1，公认属性（well-known）设为零。 T: Transitive bit 属性的可传递性。对于可选属性，是可传递的设为1，非可传递的设为0。对于公认属性必须设为1。 P: Partial bit 属性的局部性。对于可传递的可选属性是局部的设为1，是完全的设为零。对于非可传递的的可选属性和公认属性，必须设为零。 E: Extended Length bit 决定该属性的长度的字段（即Attr. Length）是否需要扩展。不需要扩展则设为零，Attr. Length占1个字节；需要扩展则设为1，Attr. Length占2个字节。 U: Unused bits 低4位没有使用，发送时必须全部设为零，并且在接收时被忽略。 Attr.Type Code：占1个字节（无符号位），表示属性的类型号。设置如下表2。 Attr.Value：根据不同属性的类型填写不同内容。 | |
| Network Layer Reachability Information（NLRI） | 变长 | 包含要更新的地址前缀列表，每一个地址前缀单元由一个LV二元组（prefix length, the prefix of the reachable route）组成，其编码填写方法与Withdrawn Routes的填写方法相同。 | |
| 路由属性的类型号列表 | |||
| 属性类型 | 属性值 | ||
| 1：Origin | IGP | ||
| EGP | |||
| Incomplete | |||
| 2：As_Path | AS_SET | ||
| AS_SEQUENCE | |||
| AS_CONFED_SET | |||
| AS_CONFED_SEQUENCE | |||
| 3：Next_Hop | 下一跳的IP地址 | ||
| 4：Multi_Exit_Disc | MED用于判断流量进入AS时的最佳路由 | ||
| 5：Local_Pref | Local_Pref用于判断流量离开AS时的最佳路由 | ||
| 6：Atomic_Aggregate | BGP Speaker选择聚合后的路由，而非具体的路由 | ||
| 7：Aggregator | 发起聚合的路由器ID和AS号 | ||
| 8：Community | 团体属性 | ||
| 9：Originator_ID | 反射路由发起者的Router ID | ||
| 10：Cluster_List | 反射路由经过的反射器列表 | ||
| 14：MP_REACH_NLRI | 多协议可达NLRI | ||
| 15：MP_UNREACH_NLRI | 多协议不可达NLRI | ||
| 16：Extended Communtities | 扩展团体属性 | ||
报文示例
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如果BGP报文头中的TYPE为3，则该报文为NOTIFICATION报文。报文头后面所接的报文内容如下（RFC 4271），NOTIFICATION报文用于处理BGP进程中的各种错误。
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各字段解释如下：
- Error code：占1个字节（无符号位），定义错误的类型，非特定的错误类型用零表示。
- Error subcode：占1个字节（无符号位），指定错误细节编号，非特定的错误细节编号用零表示。
- Data：指定错误数据内容。
| 错误码 | 错误子码 | |
| 1：消息头错误 | 1：连接未同步 | |
| 2：错误的消息长度 | ||
| 3：错误的消息类型 | ||
| 2：Open消息错误 | 1：不支持的版本号 | |
| 2：错误的对等AS | ||
| 3：错误的BGP标识符 | ||
| 4：不支持的可选参数 | ||
| 5：认证失败 | ||
| 6：不可接受的保持时间 | ||
| 7：不支持的能力 | ||
| 3：Update消息错误 | 1：畸形属性列表 | |
| 2：不可识别的公认属性 | ||
| 3：缺少公认属性 | ||
| 4：属性标志错误 | ||
| 5：属性长度错误 | ||
| 6：无效Origin属性 | ||
| 7：AS路由环路 | ||
| 8：无效Next_Hop属性 | ||
| 9：可选属性错误 | ||
| 10：无效网络字段 | ||
| 11：畸形AS_Path | ||
| 4：Hold Timer溢出 | 0：没有特别的错误子码定义。 | |
| 5：有限状态机错误 | 0：没有特别的错误子码定义。 | |
| 6：终止 | 1：前缀超过最大值。 | |
| 2：管理关闭 | ||
| 3：删除邻居 | ||
| 4：管理重置 | ||
| 5：连接失败 | ||
| 6：其他配置改变 | ||
| 7：连接冲突 | ||
| 8：资源短缺 | ||
| 9：BFD断开连接 | ||
| Error Code | Error Subcode | |
| 1: Message header error | 1: connection not synchronized | |
| 2: error message length | ||
| 3: error message type | ||
| 2: Open message error | 1: unsupported version number | |
| 2: error peer AS | ||
| 3: error BGP identifier | ||
| 4: unsupported optional parameter | ||
| 5: authentication failed | ||
| 6: unacceptable Holdtime | ||
| 7: unsupported capability | ||
| 3: Update message error | 1: malformed attribute list | |
| 2: unrecognized well-known attribute | ||
| 3: well-known attribute is missing | ||
| 4: attribute flags error | ||
| 5: attribute length error | ||
| 6: invalid origin attribute | ||
| 7: AS routing loop | ||
| 8: invalid Next-Hop attribute | ||
| 9: error optional attribute | ||
| 10: invalid network field | ||
| 11: abnormal AS-Path | ||
| 4: Hold timer expired | 0: no special definition of the error subcode | |
| 5: Finite state machine error | 0: no special definition of the error subcode | |
| 6: Cease | 1: maximum number of prefixes reached | |
| 2: administrative shutdown | ||
| 3: peer de-configured | ||
| 4: administrative reset | ||
| 5: connection rejected | ||
| 6: other configuration change | ||
| 7: connection collision resolution | ||
| 8: out of resources | ||
| 9: BFD session Down | ||
报文实例
如果BGP报文头中的TYPE为4，则该报文为KEEPALIVE报文。KEEPALIVE报文用于保持BGP连接。
KEEPALIVE报文只有BGP报文头，没有具体内容，故其报文长度应固定为19个字节。
如果BGP报文头中的TYPE为5，则该报文为REFRESH报文。报文头后面所接的报文内容如下（RFC 2918），REFRESH报文用于动态的请求BGP路由发布者重新发布UPDATE报文，进行路由更新。
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| Field字段 | Length长度 | Description描述 |
| AFI | 2字节（无符号位） | 表示地址族id，与UPDATE报文中的定义相同。 |
| Res. | 1字节（无符号位） | 所有为应全为零，在接收报文时，此位被忽略。 |
| SAFI | 1字节（无符号位） | 与UPDATE报文中的定义相同。 |
报文实例
5.3 BGP的主要路由属性
