能够使服务器实现“多线路互联”和自动切换“最佳访问路由”的BGP路由协议!
2019-11-23 来源:亿速云

边界网关协议(英文:Border Gateway Protocol, 缩写:BGP)是互联网上一个核心的去中心化自治路由协议。BGP 是唯一能够妥善处理好“不相关路由域间”的多路连接的协议。

BGP通过维护IP路由表或‘前缀’表来实现自治系统(AS)之间的可达性。BGP不使用传统的内部网关协议(IGP)的指标,而使用“基于路径、网络策略或规则集”来决定路由。

注释: 在互联网中,一个自治系统(AS)是一个有权自主地决定,在本系统中该采用何种路由协议的小型单位。一个自治系统(AS)就是处于一个管理机构控制之下的路由器和网络群组,它可以是一个路由器直接连接到一个LAN(局域网)上,同时也连到Internet(因特网)上;它也可以是一个由企业骨干网互连的多个LAN(局域网)。在一个自治系统中的所有“路由器”必须相互连接,运行相同的“路由协议”,同时分配同一个自治系统编号。自治系统之间的链接使用外部路由协议,例如:BGP.。

一、 BGP的结构和功能

BGP用于在不同的自治系统(AS)之间交换路由信息。当两个自治系统(AS)需要交换路由信息时,每个自治系统(AS)都必须指定一个运行BGP的节点,来代表自治系统(AS)与其他的自治系统(AS)交换路由信息。这个节点可以是一个“主机”,但通常是“路由器”来执行BGP。两个自治系统(AS)中利用BGP交换信息的路由器,也被称为“边界网关(Border Gateway)”或“边界路由器(Border Router)”。

由于可能与不同的自治系统(AS)相连,在一个自治系统(AS)内部可能存在多个运行BGP的边界路由器。同一个自治系统(AS)中的两个或多个对等实体之间运行的BGP, 被称为 IBGP(Internal/Interior BGP)。归属不同的自治系统(AS)的对等实体之间运行的BGP,称为EBGP (External/Exterior BGP)。在自治系统(AS)边界上与其他自治系统(AS)交换信息的路由器,被称作“边界路由器(Border Router)”。

BGP属于外部网关路由协议,可以实现自治系统间无环路的域间路由。BGP是沟通Internet广域网的主用路由协议,例如:不同省份、不同国家之间的路由,大多要依靠BGP协议。

BGP可分为“IBGP(Internal BGP)”和“EBGP(External BGP)”。BGP的邻居关系(或称:通信对端/对等实体)是通过人工配置实现的,对等实体之间通过TCP(端口:179)进行会话交互数据。BGP路由器会周期地发送19字节的“keep-alive”(保持连接)消息来维护连接(默认周期为30秒)。在路由协议中,只有BGP使用TCP作为传输层协议。

二、BGP的特点

BGP属于外部或域间路由协议。BGP的主要目标是,为处于不同自治系统(AS)中的路由器之间进行“路由信息通信”提供保障。

BGP对网络拓扑结构没有限制,其特点包括:

1、实现自治系统(AS)间通信,传播网络的可达信息。BGP是一个外部网关协议,允许一个自治系统(AS)与另一个自治系统(AS)进行通信。BGP允许一个自治系统(AS)向其他自治系统(AS)通告其内部网络的可达性信息,或者是通过该自治系统(AS)可达的其他网络的路由信息。同时,自治系统(AS)也能够从另一个自治系统(AS)中了解这些信息。BGP为每个目的网络提供的是“下一跳(next-hop)结点”的信息。

2、多个BGP路由器之间的协调。如果在一个自治系统(AS)内部有多个路由器分别使用BGP与其他自治系统(AS)中对等路由器进行通信,BGP可以协调一系列路由器,使这些路由器保持路由信息的一致性。

3、BGP支持基于策略的选路。一般的距离向量选路协议,会确切通告本地选路中的路由;而BGP则可以实现由本地管理员选择的策略。BGP路由器可以为“域内”和“域间”的网络可达性配置不同的策略。

4、可靠的传输。BGP路由信息的传输采用了可靠的TCP(传输控制协议)协议。

5、路径信息。在BGP通告目的网络的可达性信息时,处理指定目的网络的下一跳信息之外,通告中还包括了“通路向量(path vector)”,即去往该目的网络时需要经过的自治系统(AS)的列表,使接受者能够了解去往目的网络的通路信息。

6、增量更新。BGP不需要在所有路由更新报文中传送完整的路由数据库信息,只需要在启动时交换一次完整信息。后续的路由更新报文只通告网络的变化信息。这种网络变化的信息称为增量(delta)。

7、路由聚集。BGP允许发送方把路由信息聚集在一起,用一个“条目”来表示多个相关的目的网络,以节约网络带宽。

8、 BGP还允许接收方对报文进行鉴别和认证,以验证发送方的身份。

三、什么是BGP机房?

中国电信、中国网通、中国铁通、中国移动和一些大的民营IDC(互联网数据中心)运营商,都具有AS(自治系统)号。全国各大网络运营商,多数都是通过BGP协议与自身的AS(自治系统)号来实现多线互联的。

使用此方案来实现多线路互联,IDC(互联网数据中心)运营商,需要在CNNIC( 中国互联网信息中心 )或APNIC( 亚太网络信息中心 )申请自己的IP地址段和AS(自治系统)号,然后通过BGP协议,将此段IP地址,广播到其它的网络运营商的网络中。使用BGP协议互联后,网络运营商的所有“骨干路由设备”,将会判断到IDC(互联网数据中心)机房IP段的最佳路由,以保证不同网络运营商用户的高速访问。

通过BGP方案的线路设计,可以实现各大网络运营商之间网络的互联互通,因此,使用BGP方案,来实现“双线路互联”或“多线路互联”的机房,我们称之为“BGP机房”。
BGP机房在进行初期建设时,就将“电信、联通、网通”等线路都接入到机房中,然后再通过基于BGP协议的解决方案,将不同网络的线路进行互联融合。如果你选择租用的服务器,是托管在BGP机房中,那么用户通过电信线路访问你的服务器,BGP机房就能够自动识别用户的电信线路,然后通过电信线路将信息返回给用户。这样就避免了单线机房不同线路,将访问信息发送给运营商进行识别而带来的延时,由此保证了不同线路用户的高速访问。

四、BGP机房多线互联的3大特点和优势

1、服务器只需要设置一个IP地址。通过BGP方案,可以实现一个IP对应“电信、联通、移动、长城、教育网”等不同的网络线路,而不需要服务器端配置多个IP。最佳访问路由,是由网络上的“骨干路由器”根据路由跳数与其它技术指标来确定的,不会占用服务器的任何系统资源。服务器的上行路由与下行路由,都能选择最优的路径,所以能真正实现高速的单IP双线访问。

2、由于BGP协议,本身具有“冗余备份、消除环路”的特点,所以当IDC(互联网数据中心)服务商,有多条BGP互联线路时,可以实现路由的相互备份,在一条线路出现故障时,路由会自动切换到其它线路。

3、使用BGP协议,还可以使网络具有很强的扩展性,可以将IDC(互联网数据中心)服务商的网络线路与其他网络运营商的网络线路,进行互联,轻松实现“单IP多线路”,做到所有互联的网络运营商的用户访问都很快。这个是“双IP双线路”所无法比拟的。

亿速云在部署“香港服务器、香港高防裸金属服务器”的BGP机房,采用了基于“BGP路由协议”解决方案的多线路互联,接入“电信、联通、移动、香港宽频、电讯盈科、日本电报电话”等多家网络运营商的网络线路。机房服务器的“骨干路由”可智能监控当前实时网络状况,并自动切换到最佳路由,从而保证用户租用的香港服务器,能够保持始终稳定快速的访问体验。

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