1. 什么是BGP？
边界网关协议（Border Gateway Protocol，BGP）是一种路由选择协议，用于在路由选择域之间交换网络层可达性信息。路由选择域经常被称为自治系统AS（Autonomous System）。
2. 为什么需要BGP？
与BGP相对的路由选择协议是IGP（Interior Gateway Protocol，内部网关协议），用于在路由选择域内交换网络层可达性信息。
IGP有：
- 距离矢量协议，例如路由信息协议（Routing Information Protocol, RIP）。
- 链路状态协议，例如开放式最短路径优先（Open Shortest Path First, OSPF）协议和中间系统到中间系统（Intermediate System to Intermediate System, IS-IS）协议。
上述协议的共同目标是解决路由选择域内路径最优化的问题，而不同的域通常需要不同的路由选择策略和管理策略，BGP的目标是提供策略控制能力和可扩展性。
根据BGP作用域的不同可分为IBGP和EBGP，当BGP运行于同一AS内部时，为IBGP（Internel BGP，内部边界网关协议），当BGP运行于不同AS之间时，称为EBGP（Externel BGP，外部边界网关协议）。
3. BGP的工作方式
Speaker角色：发送BGP报文的路由设备称为BGP发言者（Speaker），主要工作为接收或产生新的路由信息，并发布（Advertise）给其它BGP Speaker。
BGP的运行方式是通过报文实现的，共有五种报文类型。
- Open：TCP连接建立后发送的第一个报文，用于建立BGP对等体之间的连接关系；
- Update：用于在对等体之间交换路由信息。
- Notification：检测到错误状态时，就向对等体发出Notification报文，之后BGP连接会立即中断。
- Keepalive：BGP会周期性地向对等体发出Keepalive报文，用来保持连接的有效性。
- Route-refresh：Route-refresh报文用来请求对等体重新发送所有的可达路由信息。
整体流程图：
- BGP传输层协议是基于TCP实现的，在建立BGP对等体之前，会进行TCP连接；
- BGP邻居间会通过Open报文协商相关参数，建立起BGP对等体关系。
- 建立连接后，BGP邻居之间交换整个BGP路由表。
- BGP会发送Keepalive报文来维持邻居间的BGP连接，BGP协议不会定期更新路由表，但当BGP路由发生变化时，会通过Update报文增量地更新路由表。
- 当BGP检测到网络中的错误状态时（例如收到错误报文时），BGP会发送Notification报文进行报错，BGP连接会随即中断。
BGP的有限状态机总共有六种，对等体建立过程中，常见的有Idle、Active、Established。
- Idle状态下，BGP拒绝任何进入的连接请求，是BGP初始状态。
- Connect状态下，BGP等待TCP连接的建立完成后再决定后续操作。
- Active状态下，BGP将尝试进行TCP连接的建立，是BGP的中间状态。
- Open-Sent状态下，BGP等待对等体的Open报文。
- Open-Confirm状态下，BGP等待一个Notification报文或Keepalive报文。
- Established状态下，BGP对等体间可以交换Update报文、Route-refresh报文、Keepalive报文和Notification报文。
BGP对等体双方的状态必须都为Established，BGP邻居关系才能成立，双方通过Update报文交换路由信息。
