BGP 的工作原理

　BGP 的核心任務，是讓不同的自治系統(AS) 之間交換「哪些 IP 網段可以從哪裡抵達」的資訊，並根據各種路由屬性(Path Attributes) 決定「最佳路徑」，BGP 不像一般內部路由協定只追求最短距離，而是根據政策(Policy) 與優先權做出最合適的選擇。

Step 1：建立鄰居關係(BGP Peering)

BGP 不會自動搜尋鄰居，而是透過手動設定建立「對等關係(Peer)」，兩台 BGP 路由器在建立鄰居關係後，會透過 TCP 179 埠(Port 179) 建立連線並交換路由資訊。

BGP 主要有兩種類型的對等關係：

• eBGP(External BGP)：在不同 AS 之間，例如 ISP 與 ISP 之間。

• iBGP(Internal BGP)：在同一個 AS 內部，用於同步外部學到的路由資訊。

用比喻來說，這就像不同國家的海關之間要簽訂協定(eBGP)，而同一國家內的各城市之間也要同步通關資訊(iBGP)。

Step 2：交換路由資訊(Route Advertisement)

建立鄰居後，BGP 會開始交換「路由公告(Route Advertisement)」，告訴對方哪些 IP 網段(Prefix) 可以從我這邊到達、經過哪些 AS(AS Path)，以及其他屬性(例如 Local Preference、MED 等)。

每次接收到新的路由資訊時，BGP 會根據內部策略判斷是否採用、轉發或過濾該路由。

Step 3：選擇最佳路徑(Best Path Selection)

當 BGP 收到多條可達相同目的地的路徑時，它會依據一系列的屬性進行「最佳路徑選擇」，主要的判斷順序如下(由高到低優先)：

1. Highest Local Preference (本地偏好值最大者)

2. Shortest AS Path (經過的 AS 數最少)

3. Lowest Origin Type (IGP > EGP > Incomplete)

4. Lowest MED (Multi Exit Discriminator)

5. eBGP 優先於 iBGP

6. 最低 IGP Cost 至下一跳 (Next Hop)

7. 最小 Router ID 或 Cluster ID (最後比對)

我們可以想像你要從台北寄包裹到紐約，可能有多條航線可以選；BGP 就像物流總部，會根據「運費(Local Pref)」「經過國數(AS Path)」「關稅(MED)」等條件綜合判斷，挑出最划算、最快速的路線。

Step 4：路由傳播與更新(Route Propagation)

BGP 的設計是「增量更新(Incremental Update)」。

也就是說，它不會像 OSPF 那樣不斷廣播所有路由表，而是僅在有變更時才傳送更新資訊。這樣的設計能在全球上萬台 BGP 路由器中保持穩定，減少不必要的流量與震盪(Flapping)。

延伸應用：策略導向路由(Policy-Based Routing)

BGP 的最大特色之一，是它能根據企業或 ISP 自訂的「路由政策」決定資料流向。常見策略包括 控制流量出口/入口方向、設定優先路由(Preferred Path)、避免經過特定 AS 或地區與負載分散(Load Sharing)。

也就是說，BGP 不只是「導航」，還能根據國家政策或經濟考量決定「哪條航線可走、哪條不能走」。

BGP 工作流程總結

1. 建立鄰居 (Peer)

2. 交換路由 (Advertisement)

3. 選擇最佳路徑 (Best Path)

4. 宣告路由給其他 Peer (Propagation)

最終形成一個全球互通的網路拓樸，讓資料封包能跨越不同 AS，安全且有效地抵達目的地。