BGP建立邻居前的几种状态(BGP有限状态机)

一:IDLE状态

在这个状态下路由器会查找路由表，查看路由表中有没有我要建立邻居地址的路由，如果有的话，则进行TCP三次握手；如果没有的话，则一直停止在这个状态。

A)BGP通常以Idle状态(Idle state)开始。当一个事件开始出现(比如正常状态，突然去掉可达路由)，BGP过程初始化所有资源打开重试连接计时器(Connection Retry)，初始化到邻居的tcp连接，接听来自邻居的tcp初始化消息并将它的状态转到Connect状态(被动接受状态)；

形象理解：Idle开始，出问题希望别人来主动连接解决！

B)开始事件由于手动重启路由器或重置BGP已经存在的进程或者管理员手动配置BGP过程；

对A中事件的具体解释！

C)当然一个差错会导致BGP过程状态转为Idle，为了避免一个正常的开始事件后，防止持续性的差错事件导致的摆动。当路由器第一次回到空闲状态时，路由器会自动开启重试连接计时器，第一次时间为60S，下一次为前一次的2倍，即120S，成指数的形式增加。

其实，过程大致是idle—正常–(故障)–(恢复)–idle—-正常–(故障)–(恢复)–idle—-正常–(故障)–(恢复)……避免此种情况，过渡消耗资源，所以采取了延时查找的方式。另一种情形是idle—正常—故障，一直停步如此，导致设备以一定的频率在查找，所以会过度消耗资源，故也会采取延时查找方式，而此过程大多数都是路由缺失，在查找路由！

二:Active状态(主动状态)—-和Connect状态是邻居的一对状态

这个状态，BGP试图与邻居建立TCP连接

A）如果TCP连接成功，BGP过程将ConnectRetry计时器清零，并完成初始化，给邻居发送一个Open消息并转移到发送Open消息状态，Hold计时器设置为4分钟；

此时，应该处于Open sent状态，而且坚持计时器设定在4 minus

B）如果在激活状态，ConnectRetry计时器超时，将回到ConnectState并且重置ConnectRetry计时器，并发起一个到对等体的TCP连接并继续监听来自对等体的连接；

如果在正常的Active连接状态，因未知故障，重试计时器超时了，此时计时器重置，而且变为被动状态connect状态。

C）如果邻居试图与一个未知IP建立TCP会话，同时ConnecRetry计时器重置，连接被拒绝并保持在Active状态；

Active是主动连接的，任何连接于我的被拒绝，我自岿然不动！

D）还有最常见的一种情况：没有路由(双方都是默认路由)或者指向错误的Neighbor or AS；

三:Connect状态(被动状态)—-和Active状态是邻居的一对状态

该状态下，BGP过程会等到TCP连接完成之后再决定后续的动作。

A)如果TCP连接成功，BGP过程将ConnectRetry计时器清零，并完成初始化，给邻居发送一个Open消息并转移到发送Open消息状态。

这个状态和在Active状态时的TCP连接成功是完全一样的！

B)如果TCP连接建立失败，BGP将继续监听由邻居发起的连接，并重置ConnectRetry计时器并转移到Active状态。

这个状态和在Active状态时的TCP连接失败是完全一样的！

C)如果在连接状态下，ConnectRetry超时，计时器将重新开始，并再次试图与邻居建立TCP连接，BGP保持Connect状态，此时如果有任何其他输入事件则直接转入Idle状态。

四:OpenSent状态

该状态下，已经发送了Open消息，BGP等待邻居发过来的Open消息。

A)当收到一个Open消息，如果发现差错，将给邻居发一个Notification消息并转入Idle状态；

形象理解：开口说话，当收到一个有毛病的语气话语时，直接断开，为idle，88.

B)如果收到Open消息，如果没有问题，则给邻居发送一个Keepalive消息并将Keepalive计时器清零，此时协商一个较短的Holdtime。

形象理解：会面正常，聊天愉快，下次约定时间再见面。

C)如果收到一个TCP断开消息，则本地断开BGP连接并重置ConnectRetry计时器，并转入Active状态。

五:Open Confirm状态

该状态下BGP会等待一个Keepalive消息(正常消息)或Notification消息(不正常消息)

A)如果收到一个Keepalive消息，则转入Establish状态；

B)如果收到一个Notification消息，则转入idle状态，并断开TCP连接；

C)如果Hold计时器超时，检测到差错或出现Stop事件，则BGP将给邻居发送一个Notification消息并断开TCP连接，进入idle状态。

六:Establish状态

该状态下，BGP对等体已经完全正常建立，双方可以自由交换Update报文、Keepalive报文和Notification消息，如果收到Notification消息，则自动转入idle状态，并断开TCP连接。

TCP使用的四种计时器：

1、重传计时器(资源打开重试计时器，默认120S)–ConnectRetry Timer

当TCP发送报文段时，就创建该特定报文段的重传计时器。

1.1、若在计时器截止时间到(通常60秒)之前收到了对此特定报文段的确认，则撤销此计时器。

1.2、若在计时器截止时间之前没有收到对此特定报文的确认，则就认为该报文丢失，需要重传此报文段，并将计时器复位(复位后开始进行计时重传)。

2、坚持计时器–Holdtime Timer

假设TCP收到了一个窗口大小为0报文段，发送TCP就停止传送报文段，直到接收TCP发送一个非零的窗口大小。但是这个确认有可能丢失，若确认丢了，接收TCP并不会知道，而是认为他已经完成任务了。但是发送TCP由于没有收到确认，就会一直等待接收方发送确认来通知窗口的大小。双方的TCP这时就会造成死锁，所以要使用一个计时器来避免死锁的发送。

当TCP收到一个窗口大小为0的确认时，就要启动坚持计时器。当坚持计时器期限到时，发送TCP就发送一个特殊的探测报文，这个探测报文段只有一个字节数据，它有一个序号，但是它的序号永远不需要确认。探测报文段提醒对端，确认已丢失，必须重传。

坚持计时器的值设置为重传时间的数值。若没有收到从接收端来的响应，需要发送一个探测报文，并将坚持计时器的值加倍和复位，直到这个值增大到门限值(通常60秒)为止。在这以后，发送端每隔60秒发送一个探测报文，直到窗口重新打开。

3、保活计时器–Keepalive Timer

保活计时器用来防止两个TCP之间的连续出现长时间的空闲。

假定客户已主动与服务器建立了TCP链接。然后这个客户端出现故障。在这种情况下，这个链接就会永远的处于打开状态。而服务器维护一个链接，也是要耗费一定的资源的，所以必须采取措施，使服务器不能白白等下去。

要解决这种问题，就要对服务器设置保活计时器。每当服务器收到客户的信息，就将计时器复位，保活时间通常设置为2小时。若服务器过了两小时还没有收到客户的信息，他就发送一个探测报文，以后每隔75秒就发一次，连续发送10个探测报文后客户端仍然没有响应，服务器就认为客户端出现了故障，接着就关闭这个链接。

4、时间等待计时器–Time_Wait Timer

当客户端进入TIME-WAIT状态的时候，链接还没有释放掉，必须等待2倍的MSL(最长报文段寿命)后，客户端才能关闭连接。在时间等待期间，链接还处于一种过渡状态。这就可以使重复的FIN报文段(若果有的话)可以到达目的站因而可将其丢弃。

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