BGP路由协议的OPNET仿真

1、本科学生毕业论文设计题目(中 文):BGP路由协议的OPNET仿真(英 文):OPNET simulation of BGP Protocol 姓 名学 号院 系专业、年级指导教师 湖南科技学院本科毕业论文设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要奉献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承当。 本科毕业论文设计作者签名：年 月 日 毕业论文设计任务书课题名称：BGP

2、路由协议的OPNET仿真学生姓名：系 别：专 业：指导教师： 主题词、关键词： 自治系统 边界网关协议 BGP OPENT毕业论文设计内容要求在原有的BGP路由协议根底上，从提高平安性和网速入手，进行修补和完善，结果用OPNET仿真，具体要求如下：介绍BGP的OPENT仿真的结构框架；概述BGP的含义；概述OPENT软件的应用性；模型搭建；仿真结果与分析。3、文献查阅指引：1 魏小川浅谈BGP路由协议技术与应用J科技视界，2021，0512A：183-184 2 张剑基于OPENT仿真建模方法研究D武汉：武汉理工大学，20053 赵焕彦域间路由协议BGP快速收敛机制的研究与原型实现D，沈阳：东

3、北大学，20214 Hongsen Yu. Implement QoS Routing in Ad Hoc Network. J.Energy Procedia,2021,13.5 苏金树域间多路径路由协议J，软件学报，2021，0129A65-816 包广斌BGP路由稳定性建模与分析D兰州：兰州理工大学，2021.7 Jing Fu. Intra-domain routing convergence with centralized control. J.Computer Networks,2021,53(18).8 郭毅基于协同的域间路由路径真实性验证机制J计算机研究与开展，2021，S2

4、21A96-1039 潘登基于原因分析的BGP路由振荡抑制技术D成都：电子科技大学，202110 G. Santhi. Fuzzy-cost based multiconstrained QoS routing with mobility prediction in MANETs. J.Egyptian Informatics Journal,2021,13(1):85-265.11 刘睿基于BGP路由系统自组织特性的域间流量出口选择优化技术D. 成都：电子科技大学，202112 Yu Wang. Pervasive QoS routing in next generation network

5、s. J.Computer Communication, 2021,31(14).4、毕业论文设计进度安排：第7学期的寒假，查文献，熟悉BGP与OPENT软件包的应用；第8学期的第1周，系统的分析BGP各个模块，写好概要设计和详细方案；第2周，第2周完成OPENT软件包的安装，能根本上实现其仿真功能,开始写论文；第3-4周，初步完成仿真，进一步补充毕业论文内容；第5周，进行程序结果的测试；第6-7周，进一步完善毕业论文内容；第8周，完成毕业论文初稿；第9周，定稿，填写相关表格；第10周，毕业论文装订，准备辩论。 教研室意见： 负责人签名： 注：本任务书一式三份，由指导教师填写，经教研室审批后一

6、份下达给学生，一份交指导教师，一份留系里存档。湖南科技学院本科毕业论文设计开题报告书论文设计题目BGP路由协议的OPENT仿真作 者 姓 名王 浩所属系、专业、年级 电子工程系 电子信息工程 专业 2021年级指导教师姓名、职称李春树 教授预计字数10000开题日期2012-12-25选题的根据： 随着Internet在中国的开展，ISP效劳商与Internet的连接也在发生着变化，在网络连接上，从单一的连接到通过多个电信公司多条线路连接，再到Internet，所使用的路由协议方面，由原来使用的静态路由协议，开展到使用BGP，那么在网络内部合理有效地部署BGP路由协议，就变的尤其重要，BGP的

7、应用重点和优势在于通过对路由信息的控制，到达对数据流量的控制和分配，以及与互联伙伴共同协作，来满足各种不同场合的实际需要1。随着传输数据的日益增加，网络拓扑也越来越复杂。一旦需求结构发生改变，就必须面临拓扑收敛速度、网络路由条目的增加等一系列问题。为此，本文在介绍边界网关协议Border Gateway Protocol，BGP根本概念和特点的根底上，提出了基于OPENT路由仿真软件，采用模块化开发，进行BGP协议设计的方法2,6；通过搭建BGP模型，确立了改变路由的优先级以及修改AS_Path属性来控制选路的具体措施，大大提高了网速解决了BGP的收敛问题3-5，大大提高了网速。该方法有着本钱

8、低廉，硬件环境容易获取，便于推广使用的特点，有一定的参考价值。主要内容：BGP边界网关协议协议的概述；OPENT网络仿真技术与应用；仿真实验总体设计；根据需求，分析并搭建网络主干拓扑图并选择网络设置；配置完成，查看个设备全局路由表，并运行；结果分析。研究方法：1完成仿真的流程局部，每个阶段的内容。2完成设计的概要设计与详细设计。3查阅国内外最新资料，开拓视野，对已有的成果加以分析利用。虚心向导师和同学学习，不断积累知识，再运用所学知识，完成论文。完成期限和采取的主要措施： 1第7学期的寒假，查文献，熟悉BGP与OPENT软件包的应用；2第8学期的第1周，系统的分析BGP各个模块，写好概要设计和

9、详细方案；3第2周，第2周完成OPENT软件包的安装，能根本上实现其仿真功能,开始写论文；4第3-4周，初步完成仿真，进一步补充毕业论文内容；5第5周进行程序结果的测试；6第6-7周，进一步完善毕业论文内容；7第8周完成毕业论文初稿；8第9周定稿，填写相关表格；9第10周毕业论文装订，准备辩论。 2、采取的主要措施：(1)密切联系本组设计成员及毕业设计指导导师，寻求有关毕业设计信息，确定设计课题方向与设计内容；(2)充分利用图书馆和网络查阅相关资料，广泛获取必要的知识，了解最新研究动态。(3)虚心向老师请教和同学进行学习交流，保障毕业设计的顺利完成。主要参考资料：1 魏小川浅谈BGP路由协议技

10、术与应用J科技视界，2021，0512A：183-184 2 张剑基于OPENT仿真建模方法研究D武汉：武汉理工大学，20053 赵焕彦域间路由协议BGP快速收敛机制的研究与原型实现D，沈阳：东北大学，20214 Hongsen Yu. Implement QoS Routing in Ad Hoc Network. J.Energy Procedia,2021,13.5 苏金树域间多路径路由协议J，软件学报，2021，0129A65816 包广斌BGP路由稳定性建模与分析D兰州：兰州理工大学，2021.7 Jing Fu. Intra-domain routing convergence w

11、ith centralized control. J.Computer Networks,2021,53(18).8 郭毅基于协同的域间路由路径真实性验证机制J计算机研究与开展，2021，S221A96-1039 潘登基于原因分析的BGP路由振荡抑制技术D成都：电子科技大学，202110 G. Santhi. Fuzzy-cost based multiconstrained QoS routing with mobility prediction in MANETs. J.Egyptian Informatics Journal,2021,13(1):85-265.11 刘睿基于BGP路由系

12、统自组织特性的域间流量出口选择优化技术D. 成都：电子科技大学，202112 Yu Wang. Pervasive QoS routing in next generation networks. J.Computer Communications,2021,31(14).指导教师意见： 指导教师签名： 教研室意见：签 名： 年 月 日开 题 报 告 会 纪 要时间 2012年12月23日地点三教608与会人员姓 名职务职称姓 名职务职称姓 名职务职称谭永宏副教授李春树教 授杨 熙硕 士李小武副教授李艳芳副教授廖朝阳硕 士会议记录摘要：你准备如何查阅参考资料？李小武老师 答：我主要是利用百度、

13、谷歌、图书馆、期刊网等查找相关的文献资料，了解目前国内外研究情况，借鉴相关研究成果。用OPENT软件仿真有什么优点？廖朝阳老师 答：OPENT软件具有层次化的网络模型；简单明了的建模方法；对协议编程的全面支持；系统的完全开放性；高效的仿真引擎；Modeler可以在仿真中或仿真后显示模型行为的动画，使得仿真平台具有很好的演示效果；OPNET在Windows平台下还支持和编程语言VC的联合调试。你的研究思路是怎么样的？杨熙老师 答：我的研究思路是：1查找资料了解BGP的工作原理，设计出整体BGP开发图；2根据需求，分析并搭建网络主干拓扑图并选择网络设置；配置完成，查看个设备全局路由表，并运行；3对

14、仿真结果进行分析。 会议主持人： 记 录 人：年 月 日指导小组意见负责人签名： 年 月 日系部 意 见负责人签名：年月日注：此表由学生本人填写，一式三份，一份留系里存档，指导老师和本人各保存一份。湖南科技学院毕业论文设计中期检查表毕业论文设计题 目BGP路由协议的OPENT仿真学生姓名王 浩学 号202106002411系 别电子工程系专 业电子信息工程指导教师李春树检查日期指导教师检查情况记载及修改意见：已经完成的工作：1、学习模板的使用，学习文本文件的读写；2、完成概要设计与详细设计；3、根本完成了OPENT软件包的安装；4、初步完成仿真框架；5、论文大局部内容已经完成。 下一步的工作：

15、1、进一步完善仿真的框图；2、完成OPENT仿真的建模；3、进行调试，确保整个仿真能正常运行；4、同时继续论文的写作工作，找出错误，完善论文。签名： 注：此表用于指导教师在学生毕业论文设计初稿完成后对学生执行任务书情况进行中期检查时用，由指导教师填写。湖南科技学院毕业设计论文指导过程记录表毕业论文(设计)题目BGP路由协议的OPENT仿真学生姓名王 浩学号202106002411专业班级电信0904指导教师李春树职称教 授系教研室电子工程系指导过程记录指导内容记录(一)1、确定题目并下达毕业设计的任务；2、对毕业设计论文的结构进行指导；3、指导设计中可能出现的关键问题；4、指导学生观察相关的参

16、考文献。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日 指导内容记录(二)1、到图书馆查找和借阅与选题有关的文献和资料；2、从网上检索和下载与选题有关的文献和资料；3、去书店买相关的书本和报刊。 学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录三)1、题目应该简短、明确、有概括性；2、摘要内容应包括研究的目的、方法、结果和结论；3、关键词应采用能覆盖论文主要内容的通用词条；4、正文一般应包括绪论、论文主体及结论等局部；5、结论是毕业论文的总结，要求精炼、准确地概述全文的主要观点。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(四)1、毕业论文

17、总体方案设计与选择的论证以及开展前景；2、对本研究内容进行较全面、客观的理论阐述，应着重指出本研究内容中的创新、改良与实际应用之处；3、论文应推理正确，结论清晰，无科学性错误。 学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导过程记录指导内容记录(五)1、加强对选题核心思想的理解；2、参考更多的资料，丰富论文内容；3、尽量突出说明你自己所做的工作，突出自己的独特之处。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(六)1、将不清晰的图纸用office工具重绘；2、图、表都采用上下包围型插入，将多余的局部剪去，居中，压缩到与页面的文字等宽。学 生 签 名： 年

18、月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(七)1、按照毕业论文撰写标准排版；2、参考文献按照学校的毕业论文撰写标准写。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日指导内容记录(八)1、制作一个能反映论文主要内容，可放映510分钟的ppt 演示文稿，作辩论陈述用；2、掌握研究内容的实际意义、创新、改良和特色之处，设计原理、工作过程等主要内容。学 生 签 名： 年 月 日 指导教师签名： 年 月 日辩论小组组长意见(对情况是否属实做出意见)组长(签名)： 年 月 日注：本表与毕业论文一起装订存档。湖南科技学院本科毕业论文设计评审表论文题目BGP路由协议的OPENT仿真作者姓名王

19、浩所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2021 年级指导教师姓名、职称李春树 教授字 数10000定稿日期中 文 摘 要论文在介绍边界网关协议Border Gateway Protocol，BGP根本概念和特点的根底上，提出了基于OPENT路由仿真软件，采用模块化开发，进行BGP协议设计的方法；通过搭建BGP模型，确立了改变路由的优先级以及修改AS_Path属性来控制选路的具体措施，解决了BGP的收敛问题。该方法有着本钱低廉，硬件环境容易获取，便于推广使用的特点，有一定的参考价值。关键词边界网关 路由协议 OPENT仿真英文摘要 The paper proposes a desig

20、n method which is based on OPENT simulation software, uses the modular development and uses BGP protocol on the basis of introducing the basic concept and characteristics of the border gateway protocol (Border Gateway Protocol, BGP) .It established specific measures to change the routing priority an

21、d modify the AS_Path attribute to control routing to solve the problem through setting up BGP model,it has solved the convergence of BGP. The method has the advantages of low cost, easy access to the hardware environment, convenient popularization,and so it has a certain reference value.关键词Border ga

22、teway Routing protocol OPENT simulation指导教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵总分值指导教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，表达学科、专业特点和教学方案的根本要求，到达毕业论文设计综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论开展，有一定的学术意义；对经济建设和社会开展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐

23、述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段如计算机、实验仪器设备等进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目特殊专业除外表达一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作标准符合学术论文的根本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用标准化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级

24、 指导教师评审意见： 指导教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。评阅教师评定成绩评审基元评审要素评审内涵总分值评阅教师实评分选题质量25%目的明确符合要求选题符合专业培养目标，表达学科、专业特点和教学方案的根本要求，到达毕业论文设计综合训练的目的。10理论意义或实际价值符合本学科的理论开展，有一定的学术意义；对经济建设和社会开展的应用性研究中的某个理论或方法问题进行研究，具有一定的实际价值。10选题恰当题目规模适当，难易度适中；有一定的科学性。5能力水

25、平40%查阅文献资料能力能独立查阅相关文献资料，归纳总结本论文所涉及的有关研究状况及成果。10综合运用知识能力能运用所学专业知识阐述问题；能对查阅的资料进行整理和运用；能对其科学论点进行论证。10研究方案的设计能力整体思路清晰；研究方案合理可行。5研究方法和手段的运用能力能运用本学科常规研究方法及相关研究手段如计算机、实验仪器设备等进行实验、实践并加工处理、总结信息。10外文应用能力能阅读、翻译一定量的本专业外文资料、外文摘要和外文参考书目特殊专业除外表达一定的外语水平。5论文质量35%文题相符较好地完成论文选题的目的要求。5写作水平论点鲜明；论据充分；条理清晰；语言流畅。15写作标准符合学术

26、论文的根本要求。用语、格式、图表、数据、量和单位、各种资料引用标准化、符合标准。10论文篇幅10000字左右。5实评总分 成绩等级 评阅教师评审意见： 评阅教师签名： 说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90100分记为优秀，8089分记为良好，7079分记为中等，6069分记为及格，60分以下记为不及格。湖南科技学院本科毕业论文设计辩论记录表论文题目BGP路由协议的OPENT仿真作者姓名王浩所属系、专业、年级电子工程系 电子信息工程专业 2021年级指导教师姓名、职称李春树 教授答 辩 会 纪 要时间2013年5月18日地点三教608答辩小组成员姓 名职务职称姓

27、 名职务职称姓 名职务职称谭永宏副教授李春树教 授杨 熙硕 士李小武副教授李艳芳副教授廖朝阳硕 士辩论中提出的主要问题及答复的简要情况记录：会议主持人：记 录 人：年 月 日答辩小组意见评语：评定等级： 负责人签名： 年 月 日系学位委员会意见评语：论文设计最终评定等级：负责人签名： 系部公章 年月 日校学位委员会意见评语：评定等级： 负责人签名： 年月 日目 录TOC o 1-3 t 00_绪论 结论 附录,1,01_章,1,02_节,2,03_条,3,04_款,4 h HYPERLINK l _Toc27180 绪论 PAGEREF _Toc27180 1 HYPERLINK l _Toc

28、27476 1 边界网关协议概述 PAGEREF _Toc27476 3 HYPERLINK l _Toc29565 1.1 BGP定义 PAGEREF _Toc29565 3 HYPERLINK l _Toc21072 1.2 BGP的消息格式 PAGEREF _Toc21072 3 HYPERLINK l _Toc16734 1.3 BGP与BGP-4 PAGEREF _Toc16734 8 HYPERLINK l _Toc15694 1.4 BGP主要性能 PAGEREF _Toc15694 9 HYPERLINK l _Toc27423 1.5 BGP路由 PAGEREF _Toc27

29、423 10 HYPERLINK l _Toc17915 1.5.1 路由的通告和存储 PAGEREF _Toc17915 10 HYPERLINK l _Toc27883 1.5.2 BGP三类路由功能 PAGEREF _Toc27883 10 HYPERLINK l _Toc25661 1.5.3 BGP的路由机制 PAGEREF _Toc25661 11 HYPERLINK l _Toc16851 1.5.4 BGP的策略路由 PAGEREF _Toc16851 11 HYPERLINK l _Toc1692 1.6 当今BGP的研究方向 PAGEREF _Toc1692 12 HYPE

30、RLINK l _Toc26386 1.7 BGP的严重漏洞 PAGEREF _Toc26386 13 HYPERLINK l _Toc8947 2 网络仿真 PAGEREF _Toc8947 15 HYPERLINK l _Toc23155 2.1 什么是OPENT PAGEREF _Toc23155 15 HYPERLINK l _Toc10680 2.2 OPNET Modeler的主要特性 PAGEREF _Toc10680 16 HYPERLINK l _Toc29965 2.2.1 OPNET Modeler建模 PAGEREF _Toc29965 16 HYPERLINK l _

31、Toc22610 2.2.2 OPNET Modeler进行仿真的流程 PAGEREF _Toc22610 16 HYPERLINK l _Toc19627 2.3 几个根本概念 PAGEREF _Toc19627 17 HYPERLINK l _Toc2904 2.4 仿真目的 PAGEREF _Toc2904 17 HYPERLINK l _Toc22934 2.5 模型搭建 PAGEREF _Toc22934 18 HYPERLINK l _Toc30651 3 统计结果分析 PAGEREF _Toc30651 20 HYPERLINK l _Toc19362 3.1 收集统计信息 PA

32、GEREF _Toc19362 20 HYPERLINK l _Toc10776 3.2 BGP路由协议收敛仿真结果分析 PAGEREF _Toc10776 21 HYPERLINK l _Toc4265 3.2.1 收敛性分析 PAGEREF _Toc4265 21 HYPERLINK l _Toc26057 3.2.2 BGP协议如何防止环路的发生 PAGEREF _Toc26057 22 HYPERLINK l _Toc24540 3.3 有无路由策略点对点的吞吐量分析 PAGEREF _Toc24540 23 HYPERLINK l _Toc2427 3.3.1 方案1没有路由策略 P

33、AGEREF _Toc2427 23 HYPERLINK l _Toc30860 3.3.2 方案2有路由策略 PAGEREF _Toc30860 23 HYPERLINK l _Toc3392 结论 PAGEREF _Toc3392 25 HYPERLINK l _Toc30815 参考文献 PAGEREF _Toc30815 26 HYPERLINK l _Toc3713 致 谢 PAGEREF _Toc3713 27 插图索引 TOC h z t 06_图题 c HYPERLINK l _Toc26747 图1.1 内部网关协议和外部网关协议 PAGEREF _Toc26747 3 HY

34、PERLINK l _Toc32283 图1.2 BGP报文的报文头格式 PAGEREF _Toc32283 3 HYPERLINK l _Toc2323 图1.3 Open报文 PAGEREF _Toc2323 4 HYPERLINK l _Toc17103 图1.4 Update报文 PAGEREF _Toc17103 5 HYPERLINK l _Toc2852 图1.5 Notification报文 PAGEREF _Toc2852 5 HYPERLINK l _Toc315 图1.6 路径属性 PAGEREF _Toc315 7 HYPERLINK l _Toc25248 图1.7

35、BGP工作原理 PAGEREF _Toc25248 9 HYPERLINK l _Toc8357 图1.8 BGP-4对外声明的路由与本身使用的路由 PAGEREF _Toc8357 12 HYPERLINK l _Toc30828 图2.1 OPNET界面 PAGEREF _Toc30828 15 HYPERLINK l _Toc21060 图2.2 最终的网络拓扑结构 PAGEREF _Toc21060 19 HYPERLINK l _Toc7459 图3.1 选择BGP协议统计量 PAGEREF _Toc7459 20 HYPERLINK l _Toc32645 图3.2 链路统计量 P

36、AGEREF _Toc32645 20 HYPERLINK l _Toc27341 图3.4 BGP收敛仿真图形 PAGEREF _Toc27341 21 HYPERLINK l _Toc8023 图3.5 点对点吞吐量 PAGEREF _Toc8023 22 HYPERLINK l _Toc21895 图3.6 点对点吞吐量仿真比照 PAGEREF _Toc21895 23 HYPERLINK l _Toc21183 图3.7 点对点吞吐量仿真比照 PAGEREF _Toc21183 24BGP路由协议的OPNET仿真摘 要 论文在介绍边界网关协议Border Gateway Protoco

37、l，BGP根本概念和特点的根底上，提出了基于OPENT路由仿真软件，采用模块化开发，进行BGP协议设计的方法；通过搭建BGP模型，确立了改变路由的优先级以及修改AS_Path属性来控制选路的具体措施，解决了BGP的收敛问题。该方法有着本钱低廉，硬件环境容易获取，便于推广使用的特点，有一定的参考价值。关键词 边界网关 路由协议 OPENT仿真OPNET simulation of BGP ProtocolAbstractThe paper proposes a design method which is based on OPENT simulation software, uses the

38、modular development and uses BGP protocol on the basis of introducing the basic concept and characteristics of the border gateway protocol (Border Gateway Protocol, BGP) .It established specific measures to change the routing priority and modify the AS_Path attribute to control routing to solve the

39、problem through setting up BGP model,it has solved the convergence of BGP. The method has the advantages of low cost, easy access to the hardware environment, convenient popularization,and so it has a certain reference value.Key words Border gateway Routing protocol OPENT simulation绪论 Internet是一个全球互

40、联的计算机网络。随着Internet的飞速开展，在全球范围的层面上，对其进行有效地管理将变得越来越困难。出于管理和扩展的目的，因特网被分割成许多不同的自治系统(Autonomous System, AS1。换句话说，因特网是由自治系统聚集而成的。AS自身可以有自己的一套规那么和策略，能够把自己和其它AS惟一地区别开来。 一个AS是拥有同一选路策略、在同一技术管理部门下运行的一组路由器。每个AS被看作是一个进行自我管理的网络，一个自治系统只负责管理自己内部的路由。以AS为边界，可以将常用的动态路由协议分为AS间的外部网关协议(Exterior Gateway Protocol, EGP)和AS内

41、部的内部网关协议(Interior Gateway Protocol , IGP )1。边界网关协议(Border Gateway Protocol, BGP就是为TCP网络设计的用于自治系统之间的EGP路由协议。该协议的根本功能是与其他BGP协议自治系统交换网络层可达信息(Network Layer Reachable Information, NLRI，这种可达信息包含了通往目标所要穿越的自治系统记录，利用这些信息，系统就可以构建一个无环的自治系统连接图，并把形成的外部路由信息发布给内部网关协议IGP。随着Internet的迅速开展，网络拓扑的日趋复杂，多个自治系统间的通信的要求越来越高，

42、BGP协议也显得越来越重要。BGP协议这种复杂的路由协议，它灵活的自主配置策略机制带来方便的同时，也不可防止的存在错误的策略配置，进而引发路由振荡的后果3。目前解决方法有两种：一种是静态方法：即在没有发生路由振荡的情况下，对路由策略进行分析，发现冲突的路由策略，并加以修改；另一种是动态方法：即引入额外的路由振荡检测机制，在交换路由信息的过程中，发现并消除路由振荡。 Aradhan首先提出讨论BGP持续路由振荡问题，并定义了平安性的概念。他认为，路由振荡的原因并不是单一的AS策略配置问题，而是由于很多个AS之间的交互才引发的问题4。在没有配置错误的情况下也是有可能发生的，而且由于AS更倾向于保持

43、自己AS域内策略的保密性，所以，它更难于检测和解决。 Govindan R, Alaettinoglu C, Eddy G等人提出以路由注册的方式进行全球合作来防止路由策略冲突的产生7。这个机制主要包含了这样几个局部：一是RPSL8， RPSL是IETF用于描述路由策略的高级语言；二是路由注册器(routing registry )，AS管理员会将自己的策略注册到互联网路由注册处(IRR, Internet Routing Registry；三是分析所收集策略的工具，这个工具用来检测连通性和策略冲突并进行管理。 Gary N.Stone提出一种基于路径的策略描述语言PPL ( Path-bas

44、ed PolicyLanguage )，这个语言将策略规那么转化为描述网络效劳以及接入控制信息的形式化逻辑，再编写编译器来评估网络策略规那么的正确性，并且返回有冲突策略的信息，这里的正确性包括策略规那么的句法和语义上的正确10。 Gao和Rexford提出由分级结构、过滤和网络拓扑等限制来确保路由的稳定，并说明网络经济会自然保障路由的稳定12。其根本思想是，利用AS间的经济关系形成的互联网层次结构，为到达目的网络的路由设定一个偏序关系，这种基于AS图的业务分级结构和与之相匹配的AS间的多种商业协议足以使BGP协议收敛。在这个结构中假设了三种AS关系，以及由此根据商业关系制定路由策略，Gao和R

45、exford规定不允许存在客户提供者循环(例如，不能有AS经过假设干个提供者后，又成为自己的非直接客户)。 本文在介绍边界网关协议Border Gateway Protocol，BGP根本概念和特点的根底上，提出了基于OPENT路由仿真软件，采用模块化开发，进行BGP协议设计的方法；通过搭建BGP模型，确立了改变路由的优先级以及修改AS_Path属性来控制选路的具体措施，解决了BGP的收敛问题。论文主要基于OPENT平台进行BGP协议的设计，OPENT有强大的网络功能且本钱低廉，硬件环境容易获取，便于推广和使用；BGP协议开发过程中，结合OPENT网络仿真软件进行测试，仅需一台PC机就可以完成

46、所有网络实验，有一定的推广价值；基于OPENT路由软件采用模块化开发方法，便于新的协议的开发和移植，如果参加更多的协议，便可以设计出功能更全的路由软件，让其运行在高性能多网卡的PC机上，就可以充当路由器的角色，有潜在的商业价值。边界网关协议概述BGP定义边界网关协议BGP是运行于TCP上的一种自治系统的路由协议。它既不是基于纯粹的链路状态算法发送路由信息到互联网上所有的结点，然而对于每个路由器，仅发送它的路由表中描述了其自身链路状态的那一局部，也不是基于纯粹的距离向量算法网络中的每条链路分配给一个权值，而且到目的地的距离被定义为到达目的地的路由统权值的总和。因为必须保存计算所需的距离值，路由表

47、的每一项都额外添加了一个字段，添加的字段包含了沿着对应下一跳的路径到达表工程的地的距离1。BGP是唯一一个用来处理像因特网大小的网络的协议，也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构建在EGP内部网关协议的经验之上，BGP系统的主要功能是和其他的BGP系统交换网络可达信息1。网络可达信息包括列出的AS自治系统：同构型的网关连接的英特网的信息。这些信息有效地构造了AS互联的拓扑图，并由此去除了路由环路，同时在AS级别上可实施策略决策。如图1.1所示BGP工作原理示意图3。图1.1 内部网关协议和外部网关协议BGP的消息格式BGP有4种报文类型：Open、Update、Noti

48、fication、Keepalive。这些报文有相同的报文头，其格式如图1.2所示：图1.2 BGP报文的报文头格式图1.2中主要字段的解释如下：Marker：16字节，用于标明BGP报文边界，所有比特均为“1”。Length：2字节，BGP消息总长度包括报文头在内，以字节为单位。Type：1字节，BGP报文的类型。其取值从1到5，分别表示Open、Update、 Notification、Keepalive和Route-refresh消息。其中，前四种报文是在RFC 1771中定义，而Type为5的报文那么是在RFC 2918中定义的。1、Open报文 Open报文是TCP连接建立后发送的第

49、一个消息，用于建立BGP对等体之间的连接关系。其报文格式如图1.3所示。图1.3 Open报文图1.3中的主要字段解释如下：Version：BGP的版本号。对于BGP-4来说，其值为4。My autonomous system：本地AS号。通过比拟两端的AS号可以确定是EBGP 连接，还是IBGP连接。Hold time：保持时间。在建立对等体关系时两端要协商Hold Time，并保持一致。如果在这个时间内，未收到对端发来的Keepalive报文或Update报文，那么认为BGP连接中断。BGP identifier：BGP标识符。以IP地址的形式表示，用来识别BGP路由器。Opt Par L

50、enOptional Parameters Length：可选参数的长度。如果为0，那么没有可选参数。Optional parameters：可选参数。用于多协议扩展Multiprotocol Extensions等功能。2、Update报文Update报文用于在对等体之间交换路由信息。它既可以发布可达路由信息，也可以撤销不可达路由信息。其报文格式如图1.4所示：图1.4 Update报文一条Update报文可以通告一类具有相同路径属性的可达路由，这些路由放在NLRINetwork Layer Reachable Information，网络层可达信息字段中，Path Attributes字段

51、携带了这些路由的属性，BGP根据这些属性进行路由的选择；同时Update报文还可以携带多条不可达路由，被撤销的路由放在Withdrawn Routes字段中。图1.4中的主要字段解释如下：Unfeasible routes length：不可达路由字段的长度，以字节为单位。如果为0那么说明没有Withdrawn Routes字段。Withdrawn routes：不可达路由的列表。Total path attribute length：路径属性字段的长度，以字节为单位。如果为0那么说明没有Path Attributes字段。Path atributes：与NLRI相关的所有路径属性列表，每个路

52、径属性由一个TLVType-Length-Value三元组构成。BGP正是根据这些属性值来防止环路，进行选路，协议扩展等。NLRINetwork Layer Reachability Information：可达路由的前缀和前缀长度二元组。3、Notification报文当BGP检测到错误状态时，就向对等体发出Notification报文，之后BGP连接会立即中断。其消息格式如图1.5所示：图1.5 Notification报文图1.5中的主要字段解释如下：Error code：过失码，指定错误类型。Error subcode：过失字码，错误类型的详细信息。Data：用于辅助发现错误的原因，它

53、的内容依赖于具体的过失码和过失子码，记录的是出错局部的数据，长度不固定。4、Keepalive报文BGP会周期性地向对等体发出Keepalive消息，用来保持连接的有效性。其消息格式中只包含报文头，没有附加其他任何字段。这些报文通过TCP的连接传送。在BGP中上述4种报文可实现以下三个功能过程。1建立邻居关系：位于不同自制系统中的路由器，首先要建立邻居关系，然后才能周期性地交换路由信息。建立邻居的过程是一个路由器发送Open报文，另一个路由器假设愿意接受请求，那么以Keepalive报文应答。至于路由器如何知道对方的IP地址，协议中并没有规定，可以由管理员在配置中提供。Open报文中包含发送者

54、的IP地址及其所属自制系统的标识，另外还有一个保持时间参数，即定期交换信息的时间长度。接受者把Open报文中的保持时间与自己的保持时间计数器比拟，选择其中的较小者，这个数就是一次交换信息保持有效的最长时间。建立邻居关系的一对路由器，以选定的周期交换路由信息。2邻居的可到达性：这个过程维护邻居关系的有效性。通过周期地互换发送Keepalive报文，双方都知道对方的活动状态。3网络的可到达性：每个路由器保持一个数据库，记录着它可到达的所有子网。当情况有变化时，更新报文把最新信息及时地播送给所有实现BGP的路由器。Update报文包含两类信息：一类是以前发布过的，而现在要作废的路由器的表；另一类是路

55、由器的属性信息。前者列出了已经关机或失效的一些路由器，接受者把有关内容从本地数据库中删除。后者包含以下三种信息。网络层可到达信息：是发送路由器可到达的子网的列表，每个子网以其网络地址标识。通过的自治系统：是数据报经过的自制系统的标识符。这主要用于通信策略控制。收到这个信息的路由器可以据此决定是否走这条通路，例如机密报文可能要选择某些自制系统；或者了解到某个自制系统的性能参数、拥挤程度等，从此决定绕开该网络。下一段：是指可作文下一步转发的边界路由器的IP地址。可以使发送者的地址，也可以是另外的边界路由器的地址。为了获得一个邻站，路由器首先要翻开通往某个感兴趣的相邻路由器的TCP连接，然后发送一个

56、Open报文。这个报文标识出了发送方所属的自制系统。并且提供了该路由器的IP地址。在这个报文中还有一个Hold Time参数，它指出发送方建议的Hold Time的值设定为多少秒。如果接收方准备翻开邻站关系，那么它需要计算Hold Timer的值，也就是在它自己的Hold Time和Open报文中的Hold Time之中取较小的那个值。计算得到的值同，是发送方连续收到Keepalive和/或Update报文之间的最大时间间隔，以秒为单位。Keepalive报文只含有首部。所有的路由器都要经常向它的各个对等路由器发送这种报文，以防止Hold Timer超时。Update报文用于传输路由信息，它指

57、出该信息是来自内部网关协议，还是BGP或者其它方式。同时它还与其它属性共同规定了AS路径和路径的下一台路由器的地址，最后当一台路由器想要中断与其相邻路由器的连接时，它会发送一条Notification消息指出愿意4。Update传达了以下两种类型的信息：第一，有关一条穿过互联网的路由的信息。这个信息可被添加到任意接收路由器的数据库中。第二，以前由这个路由器传播但即将被取消的路由列表。一个Update报文可能含有其中一种信息，或者两种信息都有。有关一条穿过网络的路由的信息包括三个字段：Network Layer Reachability InformationNLRI，网络层可达信息字段、Tot

58、al Path Attributes Length总路径属性长度字段、Path Attributes路径属性字段。NLRI字段由该路由可达的网络的标识符列表组成。每个网络由它的IP地址标识，这个IP地址实际上是完整的IP地址的一局部。IP地址是32比特的格式。这个地址的左边前缀，标识的是具体的网络。Path Attributes字段包含了在这个特定路由上的应用的属性列表。每个路径属性以三元组的形式表示。路径属性分为4类：公认必遵、公认自决、可选传递及可选非传递。图1.6列出的就是已经定义的属性5。图1.6 路径属性Origin：指出这个信息是由内部路由器协议生成的，还是由外部路由器协议生成的。

59、AS_Path：该路由途径的自制系统列表。Next_Hop：它是一个边界路由器的IP地址，该路由器被用做通向NLTI字段中列出的终点的下一跳。Multi_Exit_Disc：用于自制系统内部的路由信息的通信。Local_Pref：路由器用来向同一个自治系统内部的路由信息的通信。Atomic_Aggregate，Aggregator：这两个字段用于实现路由聚集的概念AS_Path属性有两个作用。因为它列出了沿该路由前进的数据包必须经过的自治系统，所以AS_Path信息使路由器能够执行策略化路由选择。也就是说路由器为了防止传输经过某个自治系统，而决定绕开某条特定的路由。例如，某些机密的信息，可能只

60、局限于一些特定类型的自治系统内传递。或者，路由器肯定知道位于某个自治系统内的互联网局部性能或质量信息，这些信息导致路由器希望绕过该自治系统。这些性能或质量的度量，包括链路速度、容量、可能发生拥塞的概率以及操作的整体质量等。另外还有一个有用的规那么，是传输时要途径最少的自治系统。最后，在检测到错误状态时就会发送Notification报文。下面是可能发生的过失：报文首部过失：包括鉴别错误和语法错误。Open报文过失：包括Open报文中出现的语法错误和不可认的选项。这个报文也可用于某个Open报文中所建议的Hold Time是无法接受的。Update报文过失：包括Update报文中出现的语法错误和