李瑋　孫丹青　袁榮宇

[摘要]BGP作為目前Internet骨干網(wǎng)上常用的核心路由協(xié)議，亦是應(yīng)用最為廣泛的路由協(xié)議之一，是整個(gè)Internet穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。但在部署過程中，BGP日益凸顯出路由不穩(wěn)、擴(kuò)展性受制以及慢收斂等方面的問題，而且伴隨著互聯(lián)網(wǎng)不斷擴(kuò)大發(fā)展導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，上述問題也愈發(fā)嚴(yán)重。本文對(duì)上述問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，欲從直接方式以及間接方式對(duì)該問題加以解決，希望對(duì)今后的BGP的應(yīng)用發(fā)展有所借鑒作用。

[關(guān)鍵詞]BGP 路由協(xié)議 問題 解決方案

前言：

BGP即邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議，作為當(dāng)前多數(shù)路由器生產(chǎn)商普遍采用并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品支持的協(xié)議，主要作用在路由器不同自治系統(tǒng)之間或者同一自治系統(tǒng)內(nèi)，其穩(wěn)定性將會(huì)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行可靠性造成直接的影響。隨著網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)覆蓋了日常生活的方方面面，已經(jīng)給現(xiàn)如今人們的生活方式帶來巨變，因此現(xiàn)階段對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性也有著更高的要求，對(duì)此研究BGP在應(yīng)用過程中存在的問題，并采取有效措施予以解決就有著重要的實(shí)際價(jià)值。

一、BGP實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題

1.1路由不穩(wěn)定

造成路由不穩(wěn)定的原因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)可達(dá)性或者是拓?fù)湫畔⒓眲∽兓?，也被人們稱為“路由振蕩”。路由不穩(wěn)定不但會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)丟包率還會(huì)增加收斂時(shí)間，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致終端性能受損，影響網(wǎng)絡(luò)正常工作。導(dǎo)致路由不穩(wěn)定的因素有很多，可歸為兩大類：第一，生產(chǎn)路由器時(shí)的軟硬件抉擇。部分路由器廠商收到路由更新問題時(shí)，因?yàn)锽GP實(shí)現(xiàn)中沒有對(duì)等體路由信息進(jìn)行維護(hù)，所以他們不管有沒有向其發(fā)送相應(yīng)更新，只是簡單的做出等體轉(zhuǎn)發(fā)。第二，配置問題。由于某路由的交互信息對(duì)域外的其他路由器是不可見的，致使很多錯(cuò)誤的配置不容易定位，因此，僅僅是ISP錯(cuò)誤配置就會(huì)導(dǎo)致一部分網(wǎng)絡(luò)崩潰。

1.2慢收斂特性

BGP的另一個(gè)問題就是慢收斂特性，雖然域內(nèi)路由協(xié)議能夠有數(shù)十毫秒級(jí)左右的收斂時(shí)間，但與PSTN的收斂時(shí)間相對(duì)比要慢得多了，而且，若是某處發(fā)生故障問題，要想達(dá)成對(duì)互聯(lián)網(wǎng)拓?fù)涔沧R(shí)還要花費(fèi)很長時(shí)間。最早我們都認(rèn)為是由于CPU處理時(shí)延和排隊(duì)延遲造成的，但真正的原因極有可能是不同生廠商的協(xié)議實(shí)現(xiàn)抉擇和協(xié)議定時(shí)器出現(xiàn)配置錯(cuò)誤造成的。由于BGP使用了路徑向量算法，這就能夠減少不必要的更新傳播以及避免路由壞路。但即使是這樣，也不能破解路由反彈問題，還可能會(huì)使振蕩的次數(shù)以指數(shù)增加。

1.3可擴(kuò)展性受制

路由資源占用比以及鏈路資源占用比兩者是評(píng)價(jià)路由可擴(kuò)展性的重要指標(biāo)，BGP使用的是遞增更新機(jī)制，所以其鏈路資源占用比非常小。BGP所占用的路由資源主要有如下兩方面的內(nèi)容，第一，CPU資源占用。在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎鄬?duì)較為穩(wěn)定時(shí)，BGP此時(shí)并不會(huì)占用過多的CPU，一旦出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓藭r(shí)CPU資源將會(huì)進(jìn)行消息處理以及策略計(jì)算。第二，路由器內(nèi)存損耗。對(duì)于BGP在可擴(kuò)展方面而言，其影響因素主要是互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)層數(shù)、路由策略復(fù)雜程度以及BGP會(huì)話數(shù)。

二、BGP實(shí)際應(yīng)用過程中存在問題的有效解決措施

2.1直接方法

直接方式主要是對(duì)BGP進(jìn)行改造，從而使其功能得到增強(qiáng)?？梢圆捎玫姆绞绞遣捎寐酚伤p，該方式保證對(duì)等體所獲取的路由前綴具有一定的懲罰值，這個(gè)懲罰值依照路由更新所屬種類的不同在其基礎(chǔ)上增加或者是降低某一固定值，諸如接收到的通告更新與撤銷更新，懲罰值所要增加的固定值便是不一樣的。一旦懲罰值大于該路由器所設(shè)定的抑制閾值時(shí)，該前綴將不會(huì)繼續(xù)使其進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)文方面的轉(zhuǎn)發(fā)。此外，懲罰值還會(huì)在一定時(shí)間內(nèi)根據(jù)指數(shù)函數(shù)進(jìn)行遞減，當(dāng)懲罰值減小至路由器所設(shè)定的啟動(dòng)閾值時(shí)，該路由變回可用路由，參與路由優(yōu)選。

2.2迂回方法

可以采用的方式有路由服務(wù)器、Detour網(wǎng)絡(luò)以及彈性覆蓋網(wǎng)絡(luò)三種方式。其中路由服務(wù)器得到了普遍的應(yīng)用，已經(jīng)是目前網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中重要的組成部分，而Detour網(wǎng)絡(luò)目前尚不成熟，存在這諸多的問題，因此要對(duì)其進(jìn)行深入的研究，彈性網(wǎng)絡(luò)覆蓋作為與分布式網(wǎng)絡(luò)相適應(yīng)的方式，可以依據(jù)自身關(guān)心參數(shù)實(shí)現(xiàn)路由選擇。

三、結(jié)語

路由器作為目前網(wǎng)絡(luò)中普遍應(yīng)用的設(shè)備，除數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)性能外，穩(wěn)定性也是人們重點(diǎn)關(guān)注的因素。本文通過BGP路由協(xié)議呈現(xiàn)出的問題加以淺層分析，提出對(duì)應(yīng)的解決方案，希望實(shí)現(xiàn)問題的有效解決。也希望通過本文提出的應(yīng)對(duì)辦法，對(duì)路由器生產(chǎn)廠商、相關(guān)研究人員有所幫助，從而在此基礎(chǔ)上研究出完整的解決方案。