BGP拓撲模型
當我們說一個在兩個AS之間的連接時，意味著兩件事：

物理連接：兩個AS之間存在一條共享的數據鏈路子網，并且在該子網上，每個AS至少有一臺自己的邊界網關路由器。因此，每個AS的邊界網關路由器可以轉發數據包到其他AS的邊界網關路由器，無需借助于AS內到AS間的路由。

BGP連接：在各個AS的BGP發言人之間有一個BGP會話進程，通過會話溝通路由，經過聲明的AS到達某目標網絡。

因此，在每個連接中，每個AS擁有一個以上的BGP發言人和邊界網關路由器，這些BGP發言人和邊界網關路由器分布在共享數據鏈路子網上。注意到， BGP發言人不一定是邊界網關路由器，反之亦然。一條連接上一個AS的BGP發言人聲明的路徑可以被同一個共享子網上其他AS的邊界網關路由器使用，也就是非直接的鄰居是允許的。

一個AS內的流量，要么是源于該AS，要么是終于該AS（也就是說，IP數據包的源IP或目的IP在該AS內）。符合以上描述的流量稱為"本地流量"，否則稱為"過渡流量"。BGP使用的主要目的是控制過渡流量。

按照某AS如何處理過渡流量，AS可以分為以下幾類：

末端AS：只連接到一個其他AS。自然地，末端AS只運輸本地流量。

多宿主AS：連接到超過一個的其他AS，但不運輸過渡流量。

過渡AS：連接到超過一個的其他AS，可以運輸本地和過渡流量。

一個完整的AS path提供了有效和簡捷的方式來避免路由回路、消除伴隨距離向量算法的"計數到無窮"問題，因此，BGP沒有對AS之間的連接拓撲加以任何限制。

互聯網中的BGP
1 拓撲學考慮

互聯網拓撲可以視作過渡AS、多宿主AS和末端AS的任意互連。為了盡可能減少對目前互聯網結構的影響，末端和多宿主AS不一定要使用BGP。這些AS 可以運行其他的協議（比如，EGP）來與過渡AS交換網絡可達性信息。使用BGP的過渡AS將對這些信息做標記，以表明其學習自BGP以外的方法。BGP 不一定運行于末端或多宿主AS，這就不會對源于或終于末端AS或多宿主AS的數據包的AS間路由質量產生負面影響。

然而，仍然建議在末端和多宿主AS上使用BGP。在這些情況下，BGP相比其他目前使用的協議（比如EGP），可以提供更優的帶寬和性能。另外，這將減少默認路由的使用，為多宿主AS的AS間路由提供更好選擇。

2 BGP的整體特性

整體水平上，BGP用來在多個自治系統間傳遞路由信息。在AS間只用BGP傳輸信息，而在AS內BGP和IGP均可以傳輸信息。確保AS內BGP和IGP間路由信息的兼容性，是一個重大問題，最后將在附錄A中詳細討論。

3 BGP鄰居關系

互聯網視作隨意連接的AS的集合。通過BGP直接連接的路由器就是BGP發言人。BGP發言人可以在同一AS內，也可以在不同AS內。每個AS的BGP 發言人互相通信，遵照每個AS建立的策略，交換網絡可達性信息。對某BGP發言人，如果與其他BGP發言人通信而且那個BGP發言人在不同的AS，則那個其他 BGP發言人稱為外部對等體，而如果在相同的AS內，則稱為內部對等體。

在一個AS內可以有許多BGP發言人并被認為是需要的。通常，如果一個 AS與其他AS有多個連接，則需要多個BGP發言人。所有BGP發言人代表著相同AS，對外保持統一形象。這就要求他們之間保持一致的路由信息。這些路由器可以通過BGP或其他方法互相通信。在同一AS內的所有BGP發言人的策略約束必須一致。一些技術，如使用帶標記的IGP（參見A.2.2），可以用來探測可能的矛盾。

對于外部對等體，對等體分別屬于不同的AS，但共享同一數據鏈路子網。這共同的子網用來在對等體之間運輸BGP信息。如果BGP使用通過一個干預的AS，則將使AS path信息無效。自治系統號必須在BGP中使用，用來標明BGP發言人所在的自治系統。

4 路由聚合的需要

當路由信息由各部分聚合時，一致的BGP-4實現需要對其聲明。例如，一個在自治系統邊界的BGP發言人必須能產生某目標IP集合的聚合路由（在BGP -4 術語中該目標IP集合稱為網絡層可達性信息，NLRI），在它基礎上進行管理（包括路由器自身代表的地址），即使當這些地址不是同時全部可達的。

當聚合的NLRI產生時，一致實現應能給予聲明。

當NLRI解聚合時，一致實現應能給予聲明。

當出現重疊路由時，一致實現應能支持如下選項：

－安裝聚合和詳細的路由

－只安裝詳細路由

－安裝聚合路由

－均不安裝

一定的路由策略可能依賴于NLRI（比如，"研究"與"商業"）。因此，一個運行路由聚合的BGP發言人，可能的情況下，應該能認知聚合NLRI時路由策略的潛在實現。

5 BGP的策略生成

BGP通過各種路由參數選擇和約束，實現策略。策略并不直接編入協議。而是，策略通過BGP的配置信息來實現。

BGP實現策略的途徑有，影響從多條路徑中的選擇，控制路由信息的下步傳遞。策略由AS的管理者決定。

路由策略與政治、安全或經濟考慮有關。

例如，如果一個AS不愿意將流量運輸到其他AS，它可以制定策略來禁止。如下是一些能夠改變BGP使用的路由策略的例子：

a. 一個多宿主AS可以拒絕成為其他AS的過渡AS。（它只告知那些目標網絡在自己AS內部的路由。）

b. 一個多宿主AS可以指定成為幾個相鄰AS的過渡AS，也就是說，一部分而不是全部AS，可以把該多宿主AS作為過渡AS。（它只把它的路由信息告知被允許的AS。）

c. 一個AS向外運輸流量時，可以決定是否偏愛特定的AS。

BGP應用可以控制許多性能相關的標準：

a. 一個AS可以最少化過渡AS的數目。（AS path越短，越可能被采用。）

b. 過渡AS的權重。如果一個AS決定，兩個以上的AS path可以用來到達目標網絡，那么，AS可以使用多種方法來決定采納哪個候選AS path。一個AS的權重值由以下幾個因素決定：徑向距離，鏈路速度，容量，擁塞的趨勢，和運行質量。這些性能值可以由BGP以外的方法決定。

c. 優先考慮內部路由，而不是外部路由。

為了一個AS的統一性，那些產自策略和/或正常路由選擇過程的等值路徑，必須以一致的方式解決。

BGP的基礎，是這樣一個規則：一個AS只把自己使用的路由通知給相鄰的AS。該規則反映了目前互聯網常用的"一跳接一跳"的路由方式。

6 BGP的路徑選擇

BGP 發言人的一項主要任務，是評價諸條從自身出發到那些用網絡前綴表達的目的地的路徑，從中選出最優，應用合適的策略約束，然后將它通知給所有的BGP鄰居。關鍵問題是如何評價和比較這些不同的路徑。傳統的距離向量協議（比如RIP）中，每條路徑只有一個度量。因此，不同路徑的比較簡化為兩個值的比較。AS間路由的復雜性，源自人們在如何評價外部路由的問題上缺少共同認可的度量。于是，每個AS擁有自己的一套對路徑的評價指標。

BGP發言人構建的路由數據庫，由所有可用的路徑和每條路徑可達的目標集合（表達為網絡前綴）組成。為了達到前面討論的目的，考慮目標網絡所對應的可用路徑，是有用的。大多數情況下，我們期望找到唯一一條可用路徑。但是，當不是這樣時，所有可用的路徑應當保存，當主要路徑缺失時，保存能以最快的速度適應，（產生新的主要路徑）。任何時候，只有主要路徑才會被廣播。

路徑選擇過程可以形式化為，對所有可用路徑及相對應的目標IP，定義完整的優先級。定義這種優先級的一種方法，是定義一個函數，將每條完整的AS path映射成一個非負整數，用來表示該路徑的優先級。路徑選擇于是簡化為，將該函數應用到所有可用路徑，再選擇最高的優先級。

在真實的BGP實現中，為路徑分配優先級的標準在配置信息中說明。

為路徑分配優先級的過程源于以下幾個信息：

a. 整條AS path顯示的信息

b. 由AS path和BGP以外信息（比如，配置信息中的路由策略約束）引申出來的混合信息。

為路徑分配優先級的可能的標準為：

－AS數目。AS越少，該條路徑越好。

－策略考慮。BGP對基于策略路由的支持，源于對分布式路由信息的控制。 一個BGP發言人可能知道幾條策略約束（包括自身AS的內外），進行合適的路徑選擇。不遵從策略要求的路徑不被考慮。

－某些AS是否在路徑中存在。依靠BGP以外的信息，一個AS可以知道某些AS的一些性能特點（比如，帶寬，MTU，AS間徑向距離），然后選擇偏愛程度。

－路徑起源。由BGP學習而來的整條路徑（也就是說，路徑終點與路徑的上一個AS在BGP內部）相比那些部分學習自EGP及其他方法的路徑，是更優的。

－AS path子集。通往同一目的地，一個較長AS path的子集將受到偏愛。在該較短AS path中存在的任何問題都也是較長AS path的問題。

－鏈路動態。穩定的路徑比不穩定的路徑更受歡迎。注意，這個標準應被小心使用，避免出現路由抖動。一般來說，任何依賴于動態信息的標準都可能引發路由不穩定，所以應謹慎對待。

支持路由策略的必備集合
BGP策略以配置信息的形式實現。該信息不直接編入協議。因此，BGP可以提供非常復雜的路由策略。但是，并不要求所有的BGP實現支持這些策略。

我們不試圖將路由策略標準化使其適用于每個BGP實現，強烈鼓勵所有的實現支持如下的路由策略集：

1. BGP實現應允許一個AS控制向相鄰AS廣播由BGP學習來的路由。實現還應支持對地址前綴大小的控制。實現還應支持對自治系統大小的控制，不管該自治系統是起源，還是鄰居。如果某路由對某外部對等體按上述控制聲明，則需注意該路由不能向那個對等體通告。特別地，本地系統必須明確向那個對等體通告，該路由現在不可用。

2. BGP實現應允許一個AS對某條路徑優先考慮（當存在多條可用路徑時）。實現至少具備以下相同功能，允許管理者對來自鄰居的路由設置優先級。優先級的大小應在0到2^(31)-1之間。

3. BGP實現應允許一個AS忽略某些在AS_PATH屬性中存在特定AS的路由。該功能的實現，可以使用[2]中說明的技術，設置這些AS的"weight"為"infinity"。路由選擇過程必須忽略那些"weight"為"infinity"的路由。

與其他外部路由協議的關系
本部分建議的指導方針與[3]中陳述的指導方針一致。

一個AS應通告它內部目標網絡的最小聚合及與實際使用的地址空間的關系。這可以被非BGP-4的AS的管理者用來決定從某條聚合路由可以解聚出多少路由。

一個攜帶ATOMIC_AGGREGATE路徑屬性的路由，不應傳遞于BGP-3或EGP2，除非這種傳遞不出現路由NLRI的解聚。

1 與EGP2交換信息

為過渡順利，一個BGP發言人EGP2和BGP-4都可以參與。因此，一個BGP發言人接收IP可達性信息，可能產自EGP2，也可能產自BGP-4。由 EGP2產生的信息，將ORIGIN路徑屬性設為1后，可插入BGP-4。同樣地，由BGP-4產生的信息也可以插入EGP2。但是，第二種情況，當從 BGP-4接收來的IP前綴代表連續的A/B/C類網絡集合時，應清楚潛在的解聚信息。由BGP-4接收的NLRI代表IP子集，插入時，要求BGP發言人將相應的網絡插入EGP2。本地系統將提供控制EGP2與BGP-4之間可達性信息交換的機制。特別地，當把來自BGP-4的可達性信息插入EGP2 時，一個一致實現要求支持所有如下選項：

－插入默認的（0.0.0.0），不傳遞其他NLRI

－允許受控的解聚，但只對特定路由；

－允許傳遞非聚合的NLRI

－允許只傳遞非聚合的NLRI

在一個參與BGP-4的BGP發言人和一個單純的EGP2發言人之間以EGP2交換路由信息的情況，只可能發現在域（自治系統）邊界。

2 與BGP-3交換信息

為過渡順利，一個BGP發言人BGP-3和BGP-4都可以參與。因此，一個BGP發言人接收IP可達性信息，可能產自BGP-3，也可能產自BGP-4。

一個BGP發言人可能按如下方式將來自BGP-4的信息插入到BGP-3。

如果一條BGP-4路由的AS_PATH屬性帶有AS_SET路徑段，那么，BGP-3路由的AS_PATH屬性應為將此AS_SET段視作 AS_SEQUENCE段，最后的AS_PATH為單純的一個AS_SEQUENCE。這個過程損失了set/sequence信息，但不影響預防路由回路，但可能影響策略，如果策略是建立在AS_PATH屬性的內容或順序上的話。　把源自BGP-4的NLRI插入BGP-3，當從BGP-4接收來的IP前綴代表連續的A/B/C類網絡集合時，應清楚潛在的解聚信息。由BGP-4接收的NLRI代表IP子集，插入時，要求BGP發言人將相應的網絡插入BGP-3。本地系統將提供控制BGP-3與BGP-4之間可達性信息交換的機制。特別地，當把來自BGP-4的可達性信息插入BGP-3時，一個一致實現要求支持所有如下選項：

－插入默認的（0.0.0.0），不傳遞其他NLRI

－允許受控的解聚，但只對特定路由；

－允許傳遞非聚合的NLRI

－允許只傳遞非聚合的NLRI

在一個參與BGP-4的BGP發言人和一個單純的BGP-3發言人之間以BGP-3交換路由信息的情況，只可能發現在自治系統邊界。在一個單獨的自治系統內部，所有BGP發言人的會話必須要么是BGP-3，要么是BGP-4，不能是混合體。

在虛擬交換線路上的運作
BGP使用在虛擬交換子網（SVC）上，被要求產生盡可能少的流量。特別地，可能被要求消除由周期性KEEPALIVE消息所產生的流量。BGP包含了一個機制，在虛擬交換線路（SVC）服務運作時，避免SVCs始終開啟，允許它終止周期性KEEPALIVE消息的發送。

本部分論述了如何在沒有周期性KEEPALIVE消息的條件下，使用智能的SVC管理，使SVC使用最少。所提議的方案也適用于"永久"線路，"永久"線路支持類似鏈路質量監測的特性，或者可以顯示請求來決定鏈路連接的狀態。

1 建立BGP連接

通過在OPEN消息中設定Hold Time為0來實現

2 線路管理器特性

線路管理必須具備足夠的功能來彌補周期性KEEPALIVE消息的缺失：

－必須能夠在失敗發生的可預見的有限時間內，確定鏈路層的不可達性。

－關于確定不可達性，應該：

－開啟一個配置死寂的計數器（與典型的保持計數器值相比）。

－試圖重建鏈路層連接。

－如果死寂計數器終止，應該：

－發送一個內部線路DEAD指示給TCP。

－如果連接重建，應該

－取消死寂計數器

－發送一個內部線路UP指示給TCP。

3 TCP特性

TCP須做一點修改，來處理來自線路管理器的內部通告：

－DEAD：清除發送隊列，取消TCP連接。

－UP：發送任何隊列數據，或者允許向進程傳遞TCP調用

4 混合特性

一些應用可能無法保證BGP進程和線路管理器統一工作；也就是說，當一個停止或崩潰時，另一個仍獨立存在。

如果這是事實，在BGP進程和線路管理器之間周期性的雙向握手就需要實現。如果BGP進程發現線路管理器死亡，它就關閉所有相關的TCP連接。如果線路管理器發現BGP進程死亡，它將關閉所有與BGP進程相關的連接，拒絕新連接。