第82篇：BGP 报文类型——Open、Update、Keepalive、Notification

关键词

BGP、报文类型、Open、Update、Keepalive、Notification、Route-Refresh

一、BGP 的四种核心报文

BGP 使用 TCP（端口 179） 作为传输层，共定义了四种报文类型：

二、Open 报文

2.1 作用

Open 是 BGP 建立连接的第一步，用于协商双方的能力和参数。

2.2 报文结构

Marker (16 字节，全 1) Length (2 字节) Type = 1 (Open) Version (1 字节，当前为 4) My Autonomous System (2 字节) Hold Time (2 字节，默认 180s) BGP Identifier (4 字节，Router ID) Optional Parameters Length Optional Parameters (TLV 格式) - Capabilities (IPv4/IPv6/VRF等)

2.3 关键字段

2.4 能力协商

Open 报文中的 Optional Parameters 用于能力协商，确保双方都支持某些扩展功能：

display bgp peer 10.0.12.2 verbose

  Peer: 10.0.12.2, AS: 200
  Negotiated capabilities:
    Route refresh:          ✅ 支持路由刷新
    4-byte AS:              ✅ 支持 4 字节 ASN
    Address family IPv4:    ✅ 支持 IPv4 单播
    Address family VPNv4:   ❌

三、Update 报文

3.1 作用

Update 是 BGP 最核心的报文，用于通告新路由和撤销已通道路由。

3.2 报文结构

3.3 一条 Update 可以做什么？

一个 Update 报文可以同时通告多条 NLRI，也可以同时撤销多条路由。

3.4 查看 Update 报文

display bgp update

BGP Update Information:
  Sent: 120 Updates
  Received: 150 Updates
  ...

display bgp update 10.0.12.2
  ...
  Total Path Attributes: 5
  Path Attribute: ORIGIN (Type 1)
  Path Attribute: AS_PATH (Type 2)
  Path Attribute: NEXT_HOP (Type 3)
  Path Attribute: LOCAL_PREF (Type 5)
  Path Attribute: MED (Type 4)
  NLRI: 172.16.0.0/16

四、Keepalive 报文

4.1 作用

Keepalive 用于定期确认 BGP 连接仍然存活。

4.2 报文格式

Keepalive 是最简单的 BGP 报文——只有 BGP 头部（19 字节），没有数据体。

Marker (16 字节，全 1) Length = 19 (2 字节) Type = 4 (Keepalive)

4.3 发送间隔

Keepalive Interval = Hold Time ÷ 3

默认 Hold Time = 180 秒
默认 Keepalive 间隔 = 60 秒

# 修改 Hold Time
bgp 100
 peer 10.0.12.2 timer hold 120       # Hold Time = 120 秒
 peer 10.0.12.2 timer keepalive 40   # Keepalive = 40 秒

五、Notification 报文

5.1 作用

当 BGP 检测到错误时，发送 Notification 报文并断开连接。

5.2 错误类型

5.3 常见 Notification

# 常见断连原因
% BGP-3-NOTIFICATION: sent to peer 10.0.12.2:
  Error Code: 2 (Open Message Error)
  Subcode: 2 (Peer AS number mismatch)  ← AS 号不匹配

% BGP-3-NOTIFICATION: received from peer 10.0.12.2:
  Error Code: 6 (Cease)
  Subcode: 3 (Administrative Reset)    ← 管理员重置

六、Route-Refresh 报文（扩展）

除四种核心报文外，BGP 还支持 Route-Refresh（路由刷新）：

Route-Refresh 报文的作用：
  请求对端重新发送所有 Update 信息

使用场景：
  - 修改路由策略后，无需重置 BGP 连接
  - 请求策略重新生效

# 触发路由刷新（不需要重置 BGP 连接）
refresh bgp 100 import              # 重新从邻居接收路由
refresh bgp 100 export              # 重新向邻居发送路由

七、四种报文交互过程

BGP 连接建立 → 路由交换 → 维护 → 断开

RouterA                          RouterB
  │                                │
  │──── TCP 三次握手 ────────────→│  TCP 连接建立
  │←── TCP 三次握手 ─────────────│
  │                                │
  │──── Open ───────────────────→│  协商参数
  │←── Open ─────────────────────│
  │                                │
  │──── Keepalive ──────────────→│  Open 确认
  │←── Keepalive ───────────────│
  │                                │
  │  连接已建立（Established）      │
  │                                │
  │──── Update (NLRI) ──────────→│  路由交换
  │←── Update (NLRI) ───────────│
  │                                │
  │──── Keepalive (每 60s) ─────→│  维护连接
  │←── Keepalive (每 60s) ──────│
  │                                │
  │──── Notification ───────────→│  错误或断开
  │                                │
  │  连接断开                      │

八、总结

九、思考

1. BGP 为什么使用 TCP 作为传输层？这给 BGP 带来了什么好处？
2. Open 报文中的 Optional Parameters 有什么作用？
3. Keepalive 报文的发送间隔是如何计算的？默认是多少秒发送一次？
4. 一条 Update 报文是否可以同时通告多条路由？是否可以同时撤销多条路由？
5. 如果收到 Notification 错误码 2（Open Message Error），可能是什么原因？

下篇预告：第83篇《BGP 状态机——Idle→Connect→Active→OpenSent→OpenConfirm→Established》——理解 BGP 连接的完整生命周期。