什么是BGP?

BGP全称是Border Gateway Protocol, 对应中文是边界网关协议。BGP是互联网上一个核心的去中心化自治路由协议。从这个解释来看，首先这是一个用于互联网（Internet）上的路由协议。它的地位是核心的（目前是最重要的，互联网上唯一使用的路由协议），它的目的是去中心化，以达到各个网络自治。

先看看几个相关的概念：
AS（Autonomous system）：自治系统，指在一个（有时是多个）组织管辖下的所有IP网络和路由器的全体，它们对互联网执行共同的路由策略。也就是说，对于互联网来说，一个AS是一个独立的整体网络。而BGP实现的网络自治也是指各个AS自治。每个AS有自己唯一的编号。
IGP（Interior Gateway Protocol）：内部网关协议，在一个AS内部所使用的一种路由协议。一个AS内部也可以有多个路由器管理多个网络。各个路由器之间需要路由信息以知道子网络的可达信息。IGP就是用来管理这些路由。代表的实现有RIP和OSPF。
EGP（Exterior Gateway Protocol）：外部网关协议，在多个AS之间使用的一种路由协议，现在已经淘汰，被BGP取而代之。

由于BGP就是为了替换EGP而创建，它的地位与EGP相似。但是BGP也可以应用在一个AS内部。因此BGP又可以分为IBGP（Interior BGP ：同一个AS之间的连接）和EBGP（Exterior BGP：不同AS之间的BGP连接）。既然EGP已经被替代了，那EBGP的存在比较好理解，但是IGP协议都还活得好好的（这里指的是OSPF），那IBGP的意义何在？IGP的协议是针对同一个AS网络来设计的，一个自治网络的规模一般都不大，所以设计的时候就没有考虑大规模网络的情况。而当一个自治网络足够大时，OSPF存在性能瓶颈（后面会说明）。BGP本身就是为了在Internet工作，其设计就是为了满足大型网络的要求，所以大型私有IP网络内部可以使用IBGP。总的来说，这几类路由协议，小规模私有网络IGP，大规模私有网络IBGP，互联网EBGP。

BGP是一种路径矢量协议（Path vector protocol）的实现。因此，它的工作原理也是基于路径矢量。首先说明一下，下面说的BGP route指的是BGP自己维护的路由信息，区分于设备的主路由表，也就是我们平常看见的那个路由表。BGP route是BGP协议传输的数据，并存储在BGP router的数据库中。并非所有的BGP route都会写到主路由表。每条BGP route都包含了目的网络，下一跳和完整的路径信息。路径信息是由AS号组成，当BGP router收到了一条 路由信息，如果里面的路径包含了自己的AS号，那它就能判定这是一条自己曾经发出的路由信息，收到的这条路由信息会被丢弃。

这里把每个BGP服务的实体叫做BGP router，而与BGP router连接的对端叫BGP peer。每个BGP router在收到了peer传来的路由信息，会存储在自己的数据库，前面说过，路由信息包含很多其他的信息，BGP router会根据自己本地的policy结合路由信息中的内容判断，如果路由信息符合本地policy，BGP router会修改自己的主路由表。本地的policy可以有很多，举个例子，如果BGP router收到两条路由信息，目的网络一样，但是路径不一样，一个是AS1->AS3->AS5，另一个是AS1->AS2，如果没有其他的特殊policy，BGP router会选用AS1->AS2这条路由信息。policy还有很多其他的，可以实现复杂的控制。

除了修改主路由表，BGP router还会修改这条路由信息，将自己的AS号加在BGP数据中，将下一跳改为自己，并且将自己加在路径信息里。在这之后，这条消息会继续向别的BGP peer发送。而其他的BGP peer就知道了，可以通过指定下一跳到当前BGP router，来达到目的网络地址。
所以说，BGP更像是一个可达协议，可达信息传来传去，本地根据收到的信息判断决策，再应用到路由表。