home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Halting the Hacker - A P…uide to Computer Security / Halting the Hacker - A Practical Guide to Computer Security.iso / rfc / rfc1771.txt < prev    next >
Text File  |  1997-04-01  |  132KB  |  3,196 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                         Y. Rekhter
  8. Request for Comments: 1771        T.J. Watson Research Center, IBM Corp.
  9. Obsoletes: 1654                                                    T. Li
  10. Category: Standards Track                                  cisco Systems
  11.                                                                  Editors
  12.                                                               March 1995
  13.  
  14.  
  15.                   A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4)
  16.  
  17. Status of this Memo
  18.  
  19.    This document specifies an Internet standards track protocol for the
  20.    Internet community, and requests discussion and suggestions for
  21.    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet
  22.    Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state
  23.    and status of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited.
  24.  
  25. Abstract
  26.  
  27.    This document, together with its companion document, "Application of
  28.    the Border Gateway Protocol in the Internet", define an inter-
  29.    autonomous system routing protocol for the Internet.
  30.  
  31. 1. Acknowledgements
  32.  
  33.    This document was originally published as RFC 1267 in October 1991,
  34.    jointly authored by Kirk Lougheed (cisco Systems) and Yakov Rekhter
  35.    (IBM).
  36.  
  37.    We would like to express our thanks to Guy Almes (ANS), Len Bosack
  38.    (cisco Systems), and Jeffrey C. Honig (Cornell University) for their
  39.    contributions to the earlier version of this document.
  40.  
  41.    We like to explicitly thank Bob Braden (ISI) for the review of the
  42.    earlier version of this document as well as his constructive and
  43.    valuable comments.
  44.  
  45.    We would also like to thank Bob Hinden, Director for Routing of the
  46.    Internet Engineering Steering Group, and the team of reviewers he
  47.    assembled to review the previous version (BGP-2) of this document.
  48.    This team, consisting of Deborah Estrin, Milo Medin, John Moy, Radia
  49.    Perlman, Martha Steenstrup, Mike St. Johns, and Paul Tsuchiya, acted
  50.    with a strong combination of toughness, professionalism, and
  51.    courtesy.
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Rekhter & Li                                                    [Page 1]
  59.  
  60. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  61.  
  62.  
  63.    This updated version of the document is the product of the IETF IDR
  64.    Working Group with Yakov Rekhter and Tony Li as editors. Certain
  65.    sections of the document borrowed heavily from IDRP [7], which is the
  66.    OSI counterpart of BGP. For this credit should be given to the ANSI
  67.    X3S3.3 group chaired by Lyman Chapin (BBN) and to Charles Kunzinger
  68.    (IBM Corp.) who was the IDRP editor within that group.  We would also
  69.    like to thank Mike Craren (Proteon, Inc.), Dimitry Haskin (Bay
  70.    Networks, Inc.), John Krawczyk (Bay Networks, Inc.), and Paul Traina
  71.    (cisco Systems) for their insightful comments.
  72.  
  73.    We would like to specially acknowledge numerous contributions by
  74.    Dennis Ferguson (MCI).
  75.  
  76.    The work of Yakov Rekhter was supported in part by the National
  77.    Science Foundation under Grant Number NCR-9219216.
  78.  
  79. 2.  Introduction
  80.  
  81.    The Border Gateway Protocol (BGP) is an inter-Autonomous System
  82.    routing protocol.  It is built on experience gained with EGP as
  83.    defined in RFC 904 [1] and EGP usage in the NSFNET Backbone as
  84.    described in RFC 1092 [2] and RFC 1093 [3].
  85.  
  86.    The primary function of a BGP speaking system is to exchange network
  87.    reachability information with other BGP systems.  This network
  88.    reachability information includes information on the list of
  89.    Autonomous Systems (ASs) that reachability information traverses.
  90.    This information is sufficient to construct a graph of AS
  91.    connectivity from which routing loops may be pruned and some policy
  92.    decisions at the AS level may be enforced.
  93.  
  94.    BGP-4 provides a new set of mechanisms for supporting classless
  95.    interdomain routing.  These mechanisms include support for
  96.    advertising an IP prefix and eliminates the concept of network
  97.    "class" within BGP.  BGP-4 also introduces mechanisms which allow
  98.    aggregation of routes, including aggregation of AS paths.  These
  99.    changes provide support for the proposed supernetting scheme [8, 9].
  100.  
  101.    To characterize the set of policy decisions that can be enforced
  102.    using BGP, one must focus on the rule that a BGP speaker advertise to
  103.    its peers (other BGP speakers which it communicates with) in
  104.    neighboring ASs only those routes that it itself uses.  This rule
  105.    reflects the "hop-by-hop" routing paradigm generally used throughout
  106.    the current Internet.  Note that some policies cannot be supported by
  107.    the "hop-by-hop" routing paradigm and thus require techniques such as
  108.    source routing to enforce.  For example, BGP does not enable one AS
  109.    to send traffic to a neighboring AS intending that the traffic take a
  110.    different route from that taken by traffic originating in the
  111.  
  112.  
  113.  
  114. Rekhter & Li                                                    [Page 2]
  115.  
  116. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  117.  
  118.  
  119.    neighboring AS.  On the other hand, BGP can support any policy
  120.    conforming to the "hop-by-hop" routing paradigm.  Since the current
  121.    Internet uses only the "hop-by-hop" routing paradigm and since BGP
  122.    can support any policy that conforms to that paradigm, BGP is highly
  123.    applicable as an inter-AS routing protocol for the current Internet.
  124.  
  125.    A more complete discussion of what policies can and cannot be
  126.    enforced with BGP is outside the scope of this document (but refer to
  127.    the companion document discussing BGP usage [5]).
  128.  
  129.    BGP runs over a reliable transport protocol.  This eliminates the
  130.    need to implement explicit update fragmentation, retransmission,
  131.    acknowledgement, and sequencing.  Any authentication scheme used by
  132.    the transport protocol may be used in addition to BGP's own
  133.    authentication mechanisms.  The error notification mechanism used in
  134.    BGP assumes that the transport protocol supports a "graceful" close,
  135.    i.e., that all outstanding data will be delivered before the
  136.    connection is closed.
  137.  
  138.    BGP uses TCP [4] as its transport protocol.  TCP meets BGP's
  139.    transport requirements and is present in virtually all commercial
  140.    routers and hosts.  In the following descriptions the phrase
  141.    "transport protocol connection" can be understood to refer to a TCP
  142.    connection.  BGP uses TCP port 179 for establishing its connections.
  143.  
  144.    This document uses the term `Autonomous System' (AS) throughout.  The
  145.    classic definition of an Autonomous System is a set of routers under
  146.    a single technical administration, using an interior gateway protocol
  147.    and common metrics to route packets within the AS, and using an
  148.    exterior gateway protocol to route packets to other ASs.  Since this
  149.    classic definition was developed, it has become common for a single
  150.    AS to use several interior gateway protocols and sometimes several
  151.    sets of metrics within an AS.  The use of the term Autonomous System
  152.    here stresses the fact that, even when multiple IGPs and metrics are
  153.    used, the administration of an AS appears to other ASs to have a
  154.    single coherent interior routing plan and presents a consistent
  155.    picture of what destinations are reachable through it.
  156.  
  157.    The planned use of BGP in the Internet environment, including such
  158.    issues as topology, the interaction between BGP and IGPs, and the
  159.    enforcement of routing policy rules is presented in a companion
  160.    document [5].  This document is the first of a series of documents
  161.    planned to explore various aspects of BGP application.  Please send
  162.    comments to the BGP mailing list (bgp@ans.net).
  163.  
  164.  
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170. Rekhter & Li                                                    [Page 3]
  171.  
  172. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  173.  
  174.  
  175. 3.  Summary of Operation
  176.  
  177.    Two systems form a transport protocol connection between one another.
  178.    They exchange messages to open and confirm the connection parameters.
  179.    The initial data flow is the entire BGP routing table.  Incremental
  180.    updates are sent as the routing tables change.  BGP does not require
  181.    periodic refresh of the entire BGP routing table.  Therefore, a BGP
  182.    speaker must retain the current version of the entire BGP routing
  183.    tables of all of its peers for the duration of the connection.
  184.    KeepAlive messages are sent periodically to ensure the liveness of
  185.    the connection.  Notification messages are sent in response to errors
  186.    or special conditions.  If a connection encounters an error
  187.    condition, a notification message is sent and the connection is
  188.    closed.
  189.  
  190.    The hosts executing the Border Gateway Protocol need not be routers.
  191.    A non-routing host could exchange routing information with routers
  192.    via EGP or even an interior routing protocol.  That non-routing host
  193.    could then use BGP to exchange routing information with a border
  194.    router in another Autonomous System.  The implications and
  195.    applications of this architecture are for further study.
  196.  
  197.    If a particular AS has multiple BGP speakers and is providing transit
  198.    service for other ASs, then care must be taken to ensure a consistent
  199.    view of routing within the AS.  A consistent view of the interior
  200.    routes of the AS is provided by the interior routing protocol.  A
  201.    consistent view of the routes exterior to the AS can be provided by
  202.    having all BGP speakers within the AS maintain direct BGP connections
  203.    with each other.  Using a common set of policies, the BGP speakers
  204.    arrive at an agreement as to which border routers will serve as
  205.    exit/entry points for particular destinations outside the AS.  This
  206.    information is communicated to the AS's internal routers, possibly
  207.    via the interior routing protocol.  Care must be taken to ensure that
  208.    the interior routers have all been updated with transit information
  209.    before the BGP speakers announce to other ASs that transit service is
  210.    being provided.
  211.  
  212.    Connections between BGP speakers of different ASs are referred to as
  213.    "external" links.  BGP connections between BGP speakers within the
  214.    same AS are referred to as "internal" links.  Similarly, a peer in a
  215.    different AS is referred to as an external peer, while a peer in the
  216.    same AS may be described as an internal peer.
  217.  
  218.  
  219.  
  220.  
  221.  
  222.  
  223.  
  224.  
  225.  
  226. Rekhter & Li                                                    [Page 4]
  227.  
  228. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  229.  
  230.  
  231. 3.1 Routes: Advertisement and Storage
  232.  
  233.    For purposes of this protocol a route is defined as a unit of
  234.    information that pairs a destination with the attributes of a path to
  235.    that destination:
  236.  
  237.       - Routes are advertised between a pair of BGP speakers in UPDATE
  238.       messages:  the destination is the systems whose IP addresses are
  239.       reported in the Network Layer Reachability Information (NLRI)
  240.       field, and the the path is the information reported in the path
  241.       attributes fields of the same UPDATE message.
  242.  
  243.       - Routes are stored in the Routing Information Bases (RIBs):
  244.       namely, the Adj-RIBs-In, the Loc-RIB, and the Adj-RIBs-Out. Routes
  245.       that will be advertised to other BGP speakers must be present in
  246.       the Adj-RIB-Out; routes that will be used by the local BGP speaker
  247.       must be present in the Loc-RIB, and the next hop for each of these
  248.       routes must be present in the local BGP speaker's forwarding
  249.       information base; and routes that are received from other BGP
  250.       speakers are present in the Adj-RIBs-In.
  251.  
  252.    If a BGP speaker chooses to advertise the route, it may add to or
  253.    modify the path attributes of the route before advertising it to a
  254.    peer.
  255.  
  256.    BGP provides mechanisms by which a BGP speaker can inform its peer
  257.    that a previously advertised route is no longer available for use.
  258.    There are three methods by which a given BGP speaker can indicate
  259.    that a route has been withdrawn from service:
  260.  
  261.       a) the IP prefix that expresses destinations for a previously
  262.       advertised route can be advertised in the WITHDRAWN ROUTES field
  263.       in the UPDATE message, thus marking the associated route as being
  264.       no longer available for use
  265.  
  266.       b) a replacement route with the same Network Layer Reachability
  267.       Information can be advertised, or
  268.  
  269.       c) the BGP speaker - BGP speaker connection can be closed, which
  270.       implicitly removes from service all routes which the pair of
  271.       speakers had advertised to each other.
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282. Rekhter & Li                                                    [Page 5]
  283.  
  284. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  285.  
  286.  
  287. 3.2 Routing Information Bases
  288.  
  289.    The Routing Information Base (RIB) within a BGP speaker consists of
  290.    three distinct parts:
  291.  
  292.       a) Adj-RIBs-In: The Adj-RIBs-In store routing information that has
  293.       been learned from inbound UPDATE messages. Their contents
  294.       represent routes that are available as an input to the Decision
  295.       Process.
  296.  
  297.       b) Loc-RIB: The Loc-RIB contains the local routing information
  298.       that the BGP speaker has selected by applying its local policies
  299.       to the routing information contained in its Adj-RIBs-In.
  300.  
  301.       c) Adj-RIBs-Out: The Adj-RIBs-Out store the information that the
  302.       local BGP speaker has selected for advertisement to its peers. The
  303.       routing information stored in the Adj-RIBs-Out will be carried in
  304.       the local BGP speaker's UPDATE messages and advertised to its
  305.       peers.
  306.  
  307.    In summary, the Adj-RIBs-In contain unprocessed routing information
  308.    that has been advertised to the local BGP speaker by its peers; the
  309.    Loc-RIB contains the routes that have been selected by the local BGP
  310.    speaker's Decision Process; and the Adj-RIBs-Out organize the routes
  311.    for advertisement to specific peers by means of the local speaker's
  312.    UPDATE messages.
  313.  
  314.    Although the conceptual model distinguishes between Adj-RIBs-In,
  315.    Loc-RIB, and Adj-RIBs-Out, this neither implies nor requires that an
  316.    implementation must maintain three separate copies of the routing
  317.    information. The choice of implementation (for example, 3 copies of
  318.    the information vs 1 copy with pointers) is not constrained by the
  319.    protocol.
  320.  
  321. 4.  Message Formats
  322.  
  323.    This section describes message formats used by BGP.
  324.  
  325.    Messages are sent over a reliable transport protocol connection.  A
  326.    message is processed only after it is entirely received.  The maximum
  327.    message size is 4096 octets.  All implementations are required to
  328.    support this maximum message size.  The smallest message that may be
  329.    sent consists of a BGP header without a data portion, or 19 octets.
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338. Rekhter & Li                                                    [Page 6]
  339.  
  340. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  341.  
  342.  
  343. 4.1 Message Header Format
  344.  
  345.    Each message has a fixed-size header.  There may or may not be a data
  346.    portion following the header, depending on the message type.  The
  347.    layout of these fields is shown below:
  348.  
  349.        0                   1                   2                   3
  350.        0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  351.       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  352.       |                                                               |
  353.       +                                                               +
  354.       |                                                               |
  355.       +                                                               +
  356.       |                           Marker                              |
  357.       +                                                               +
  358.       |                                                               |
  359.       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  360.       |          Length               |      Type     |
  361.       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  362.  
  363.       Marker:
  364.  
  365.          This 16-octet field contains a value that the receiver of the
  366.          message can predict.  If the Type of the message is OPEN, or if
  367.          the OPEN message carries no Authentication Information (as an
  368.          Optional Parameter), then the Marker must be all ones.
  369.          Otherwise, the value of the marker can be predicted by some a
  370.          computation specified as part of the authentication mechanism
  371.          (which is specified as part of the Authentication Information)
  372.          used.  The Marker can be used to detect loss of synchronization
  373.          between a pair of BGP peers, and to authenticate incoming BGP
  374.          messages.
  375.  
  376.       Length:
  377.  
  378.          This 2-octet unsigned integer indicates the total length of the
  379.          message, including the header, in octets.  Thus, e.g., it
  380.          allows one to locate in the transport-level stream the (Marker
  381.          field of the) next message.  The value of the Length field must
  382.          always be at least 19 and no greater than 4096, and may be
  383.          further constrained, depending on the message type.  No
  384.          "padding" of extra data after the message is allowed, so the
  385.          Length field must have the smallest value required given the
  386.          rest of the message.
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  
  393.  
  394. Rekhter & Li                                                    [Page 7]
  395.  
  396. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  397.  
  398.  
  399.       Type:
  400.  
  401.          This 1-octet unsigned integer indicates the type code of the
  402.          message.  The following type codes are defined:
  403.  
  404.                                     1 - OPEN
  405.                                     2 - UPDATE
  406.                                     3 - NOTIFICATION
  407.                                     4 - KEEPALIVE
  408.  
  409. 4.2 OPEN Message Format
  410.  
  411.    After a transport protocol connection is established, the first
  412.    message sent by each side is an OPEN message.  If the OPEN message is
  413.    acceptable, a KEEPALIVE message confirming the OPEN is sent back.
  414.    Once the OPEN is confirmed, UPDATE, KEEPALIVE, and NOTIFICATION
  415.    messages may be exchanged.
  416.  
  417.    In addition to the fixed-size BGP header, the OPEN message contains
  418.    the following fields:
  419.  
  420.         0                   1                   2                   3
  421.        0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  422.        +-+-+-+-+-+-+-+-+
  423.        |    Version    |
  424.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  425.        |     My Autonomous System      |
  426.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  427.        |           Hold Time           |
  428.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  429.        |                         BGP Identifier                        |
  430.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  431.        | Opt Parm Len  |
  432.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  433.        |                                                               |
  434.        |                       Optional Parameters                     |
  435.        |                                                               |
  436.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  437.  
  438.       Version:
  439.  
  440.          This 1-octet unsigned integer indicates the protocol version
  441.          number of the message.  The current BGP version number is 4.
  442.  
  443.       My Autonomous System:
  444.  
  445.          This 2-octet unsigned integer indicates the Autonomous System
  446.          number of the sender.
  447.  
  448.  
  449.  
  450. Rekhter & Li                                                    [Page 8]
  451.  
  452. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  453.  
  454.  
  455.       Hold Time:
  456.  
  457.          This 2-octet unsigned integer indicates the number of seconds
  458.          that the sender proposes for the value of the Hold Timer.  Upon
  459.          receipt of an OPEN message, a BGP speaker MUST calculate the
  460.          value of the Hold Timer by using the smaller of its configured
  461.          Hold Time and the Hold Time received in the OPEN message.  The
  462.          Hold Time MUST be either zero or at least three seconds.  An
  463.          implementation may reject connections on the basis of the Hold
  464.          Time.  The calculated value indicates the maximum number of
  465.          seconds that may elapse between the receipt of successive
  466.          KEEPALIVE, and/or UPDATE messages by the sender.
  467.  
  468.       BGP Identifier:
  469.  
  470.          This 4-octet unsigned integer indicates the BGP Identifier of
  471.          the sender. A given BGP speaker sets the value of its BGP
  472.          Identifier to an IP address assigned to that BGP speaker.  The
  473.          value of the BGP Identifier is determined on startup and is the
  474.          same for every local interface and every BGP peer.
  475.  
  476.       Optional Parameters Length:
  477.  
  478.          This 1-octet unsigned integer indicates the total length of the
  479.          Optional Parameters field in octets. If the value of this field
  480.          is zero, no Optional Parameters are present.
  481.  
  482.       Optional Parameters:
  483.  
  484.          This field may contain a list of optional parameters, where
  485.          each parameter is encoded as a <Parameter Type, Parameter
  486.          Length, Parameter Value> triplet.
  487.  
  488.           0                   1
  489.           0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5
  490.          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-...
  491.          |  Parm. Type   | Parm. Length  |  Parameter Value (variable)
  492.          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-...
  493.  
  494.          Parameter Type is a one octet field that unambiguously
  495.          identifies individual parameters. Parameter Length is a one
  496.          octet field that contains the length of the Parameter Value
  497.          field in octets.  Parameter Value is a variable length field
  498.          that is interpreted according to the value of the Parameter
  499.          Type field.
  500.  
  501.  
  502.  
  503.  
  504.  
  505.  
  506. Rekhter & Li                                                    [Page 9]
  507.  
  508. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  509.  
  510.  
  511.          This document defines the following Optional Parameters:
  512.  
  513.          a) Authentication Information (Parameter Type 1):
  514.  
  515.             This optional parameter may be used to authenticate a BGP
  516.             peer. The Parameter Value field contains a 1-octet
  517.             Authentication Code followed by a variable length
  518.             Authentication Data.
  519.  
  520.                 0 1 2 3 4 5 6 7 8
  521.                 +-+-+-+-+-+-+-+-+
  522.                 |  Auth. Code   |
  523.                 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  524.                 |                                                     |
  525.                 |              Authentication Data                    |
  526.                 |                                                     |
  527.                 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  528.  
  529.                Authentication Code:
  530.  
  531.                   This 1-octet unsigned integer indicates the
  532.                   authentication mechanism being used.  Whenever an
  533.                   authentication mechanism is specified for use within
  534.                   BGP, three things must be included in the
  535.                   specification:
  536.  
  537.                   - the value of the Authentication Code which indicates
  538.                   use of the mechanism,
  539.                   - the form and meaning of the Authentication Data, and
  540.                   - the algorithm for computing values of Marker fields.
  541.  
  542.                   Note that a separate authentication mechanism may be
  543.                   used in establishing the transport level connection.
  544.  
  545.                Authentication Data:
  546.  
  547.                   The form and meaning of this field is a variable-
  548.                   length field depend on the Authentication Code.
  549.  
  550.          The minimum length of the OPEN message is 29 octets (including
  551.          message header).
  552.  
  553.  
  554.  
  555.  
  556.  
  557.  
  558.  
  559.  
  560.  
  561.  
  562. Rekhter & Li                                                   [Page 10]
  563.  
  564. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  565.  
  566.  
  567. 4.3 UPDATE Message Format
  568.  
  569.    UPDATE messages are used to transfer routing information between BGP
  570.    peers.  The information in the UPDATE packet can be used to construct
  571.    a graph describing the relationships of the various Autonomous
  572.    Systems.  By applying rules to be discussed, routing information
  573.    loops and some other anomalies may be detected and removed from
  574.    inter-AS routing.
  575.  
  576.    An UPDATE message is used to advertise a single feasible route to a
  577.    peer, or to withdraw multiple unfeasible routes from service (see
  578.    3.1). An UPDATE message may simultaneously advertise a feasible route
  579.    and withdraw multiple unfeasible routes from service.  The UPDATE
  580.    message always includes the fixed-size BGP header, and can optionally
  581.    include the other fields as shown below:
  582.  
  583.       +-----------------------------------------------------+
  584.       |   Unfeasible Routes Length (2 octets)               |
  585.       +-----------------------------------------------------+
  586.       |  Withdrawn Routes (variable)                        |
  587.       +-----------------------------------------------------+
  588.       |   Total Path Attribute Length (2 octets)            |
  589.       +-----------------------------------------------------+
  590.       |    Path Attributes (variable)                       |
  591.       +-----------------------------------------------------+
  592.       |   Network Layer Reachability Information (variable) |
  593.       +-----------------------------------------------------+
  594.  
  595.       Unfeasible Routes Length:
  596.  
  597.          This 2-octets unsigned integer indicates the total length of
  598.          the Withdrawn Routes field in octets.  Its value must allow the
  599.          length of the Network Layer Reachability Information field to
  600.          be determined as specified below.
  601.  
  602.          A value of 0 indicates that no routes are being withdrawn from
  603.          service, and that the WITHDRAWN ROUTES field is not present in
  604.          this UPDATE message.
  605.  
  606.       Withdrawn Routes:
  607.  
  608.          This is a variable length field that contains a list of IP
  609.          address prefixes for the routes that are being withdrawn from
  610.          service.  Each IP address prefix is encoded as a 2-tuple of the
  611.          form <length, prefix>, whose fields are described below:
  612.  
  613.  
  614.  
  615.  
  616.  
  617.  
  618. Rekhter & Li                                                   [Page 11]
  619.  
  620. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  621.  
  622.  
  623.                   +---------------------------+
  624.                   |   Length (1 octet)        |
  625.                   +---------------------------+
  626.                   |   Prefix (variable)       |
  627.                   +---------------------------+
  628.  
  629.          The use and the meaning of these fields are as follows:
  630.  
  631.          a) Length:
  632.  
  633.             The Length field indicates the length in bits of the IP
  634.             address prefix. A length of zero indicates a prefix that
  635.             matches all IP addresses (with prefix, itself, of zero
  636.             octets).
  637.  
  638.          b) Prefix:
  639.  
  640.             The Prefix field contains IP address prefixes followed by
  641.             enough trailing bits to make the end of the field fall on an
  642.             octet boundary. Note that the value of trailing bits is
  643.             irrelevant.
  644.  
  645.       Total Path Attribute Length:
  646.  
  647.          This 2-octet unsigned integer indicates the total length of the
  648.          Path Attributes field in octets.  Its value must allow the
  649.          length of the Network Layer Reachability field to be determined
  650.          as specified below.
  651.  
  652.          A value of 0 indicates that no Network Layer Reachability
  653.          Information field is present in this UPDATE message.
  654.  
  655.       Path Attributes:
  656.  
  657.          A variable length sequence of path attributes is present in
  658.          every UPDATE.  Each path attribute is a triple <attribute type,
  659.          attribute length, attribute value> of variable length.
  660.  
  661.          Attribute Type is a two-octet field that consists of the
  662.          Attribute Flags octet followed by the Attribute Type Code
  663.          octet.
  664.  
  665.                 0                   1
  666.                 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5
  667.                +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  668.                |  Attr. Flags  |Attr. Type Code|
  669.                +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  670.  
  671.  
  672.  
  673.  
  674. Rekhter & Li                                                   [Page 12]
  675.  
  676. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  677.  
  678.  
  679.          The high-order bit (bit 0) of the Attribute Flags octet is the
  680.          Optional bit.  It defines whether the attribute is optional (if
  681.          set to 1) or well-known (if set to 0).
  682.  
  683.          The second high-order bit (bit 1) of the Attribute Flags octet
  684.          is the Transitive bit.  It defines whether an optional
  685.          attribute is transitive (if set to 1) or non-transitive (if set
  686.          to 0).  For well-known attributes, the Transitive bit must be
  687.          set to 1.  (See Section 5 for a discussion of transitive
  688.          attributes.)
  689.  
  690.          The third high-order bit (bit 2) of the Attribute Flags octet
  691.          is the Partial bit.  It defines whether the information
  692.          contained in the optional transitive attribute is partial (if
  693.          set to 1) or complete (if set to 0).  For well-known attributes
  694.          and for optional non-transitive attributes the Partial bit must
  695.          be set to 0.
  696.  
  697.          The fourth high-order bit (bit 3) of the Attribute Flags octet
  698.          is the Extended Length bit.  It defines whether the Attribute
  699.          Length is one octet (if set to 0) or two octets (if set to 1).
  700.          Extended Length may be used only if the length of the attribute
  701.          value is greater than 255 octets.
  702.  
  703.          The lower-order four bits of the Attribute Flags octet are .
  704.          unused. They must be zero (and must be ignored when received).
  705.  
  706.          The Attribute Type Code octet contains the Attribute Type Code.
  707.          Currently defined Attribute Type Codes are discussed in Section
  708.          5.
  709.  
  710.          If the Extended Length bit of the Attribute Flags octet is set
  711.          to 0, the third octet of the Path Attribute contains the length
  712.          of the attribute data in octets.
  713.  
  714.          If the Extended Length bit of the Attribute Flags octet is set
  715.          to 1, then the third and the fourth octets of the path
  716.          attribute contain the length of the attribute data in octets.
  717.  
  718.          The remaining octets of the Path Attribute represent the
  719.          attribute value and are interpreted according to the Attribute
  720.          Flags and the Attribute Type Code. The supported Attribute Type
  721.          Codes, their attribute values and uses are the following:
  722.  
  723.  
  724.  
  725.  
  726.  
  727.  
  728.  
  729.  
  730. Rekhter & Li                                                   [Page 13]
  731.  
  732. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  733.  
  734.  
  735.          a)   ORIGIN (Type Code 1):
  736.  
  737.             ORIGIN is a well-known mandatory attribute that defines the
  738.             origin of the path information.   The data octet can assume
  739.             the following values:
  740.  
  741.                   Value      Meaning
  742.  
  743.                   0         IGP - Network Layer Reachability Information
  744.                                is interior to the originating AS
  745.  
  746.                   1         EGP - Network Layer Reachability Information
  747.                                learned via EGP
  748.  
  749.                   2         INCOMPLETE - Network Layer Reachability
  750.                                Information learned by some other means
  751.  
  752.             Its usage is defined in 5.1.1
  753.  
  754.          b) AS_PATH (Type Code 2):
  755.  
  756.             AS_PATH is a well-known mandatory attribute that is composed
  757.             of a sequence of AS path segments. Each AS path segment is
  758.             represented by a triple <path segment type, path segment
  759.             length, path segment value>.
  760.  
  761.  
  762.  
  763.  
  764.  
  765.  
  766.  
  767.  
  768.  
  769.  
  770.  
  771.  
  772.  
  773.  
  774.  
  775.  
  776.  
  777.  
  778.  
  779.  
  780.  
  781.  
  782.  
  783.  
  784.  
  785.  
  786. Rekhter & Li                                                   [Page 14]
  787.  
  788. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  789.  
  790.  
  791.             The path segment type is a 1-octet long field with the
  792.             following values defined:
  793.  
  794.                   Value      Segment Type
  795.  
  796.                   1         AS_SET: unordered set of ASs a route in the
  797.                                UPDATE message has traversed
  798.  
  799.                   2         AS_SEQUENCE: ordered set of ASs a route in
  800.                                the UPDATE message has traversed
  801.  
  802.             The path segment length is a 1-octet long field containing
  803.             the number of ASs in the path segment value field.
  804.  
  805.             The path segment value field contains one or more AS
  806.             numbers, each encoded as a 2-octets long field.
  807.  
  808.             Usage of this attribute is defined in 5.1.2.
  809.  
  810.          c)   NEXT_HOP (Type Code 3):
  811.  
  812.             This is a well-known mandatory attribute that defines the IP
  813.             address of the border router that should be used as the next
  814.             hop to the destinations listed in the Network Layer
  815.             Reachability field of the UPDATE message.
  816.  
  817.             Usage of this attribute is defined in 5.1.3.
  818.  
  819.          d) MULTI_EXIT_DISC (Type Code 4):
  820.  
  821.             This is an optional non-transitive attribute that is a four
  822.             octet non-negative integer. The value of this attribute may
  823.             be used by a BGP speaker's decision process to discriminate
  824.             among multiple exit points to a neighboring autonomous
  825.             system.
  826.  
  827.             Its usage is defined in 5.1.4.
  828.  
  829.          e) LOCAL_PREF (Type Code 5):
  830.  
  831.             LOCAL_PREF is a well-known discretionary attribute that is a
  832.             four octet non-negative integer. It is used by a BGP speaker
  833.             to inform other BGP speakers in its own autonomous system of
  834.             the originating speaker's degree of preference for an
  835.             advertised route. Usage of this attribute is described in
  836.             5.1.5.
  837.  
  838.  
  839.  
  840.  
  841.  
  842. Rekhter & Li                                                   [Page 15]
  843.  
  844. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  845.  
  846.  
  847.          f) ATOMIC_AGGREGATE (Type Code 6)
  848.  
  849.             ATOMIC_AGGREGATE is a well-known discretionary attribute of
  850.             length 0. It is used by a BGP speaker to inform other BGP
  851.             speakers that the local system selected a less specific
  852.             route without selecting a more specific route which is
  853.             included in it. Usage of this attribute is described in
  854.             5.1.6.
  855.  
  856.          g) AGGREGATOR (Type Code 7)
  857.  
  858.             AGGREGATOR is an optional transitive attribute of length 6.
  859.             The attribute contains the last AS number that formed the
  860.             aggregate route (encoded as 2 octets), followed by the IP
  861.             address of the BGP speaker that formed the aggregate route
  862.             (encoded as 4 octets).  Usage of this attribute is described
  863.             in 5.1.7
  864.  
  865.       Network Layer Reachability Information:
  866.  
  867.          This variable length field contains a list of IP address
  868.          prefixes.  The length in octets of the Network Layer
  869.          Reachability Information is not encoded explicitly, but can be
  870.          calculated as:
  871.  
  872.             UPDATE message Length - 23 - Total Path Attributes Length -
  873.             Unfeasible Routes Length
  874.  
  875.          where UPDATE message Length is the value encoded in the fixed-
  876.          size BGP header, Total Path Attribute Length and Unfeasible
  877.          Routes Length  are the values encoded in the variable part of
  878.          the UPDATE message, and 23 is a combined length of the fixed-
  879.          size BGP header, the Total Path Attribute Length field and the
  880.          Unfeasible Routes Length field.
  881.  
  882.          Reachability information is encoded as one or more 2-tuples of
  883.          the form <length, prefix>, whose fields are described below:
  884.  
  885.                   +---------------------------+
  886.                   |   Length (1 octet)        |
  887.                   +---------------------------+
  888.                   |   Prefix (variable)       |
  889.                   +---------------------------+
  890.  
  891.  
  892.  
  893.  
  894.  
  895.  
  896.  
  897.  
  898. Rekhter & Li                                                   [Page 16]
  899.  
  900. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  901.  
  902.  
  903.          The use and the meaning of these fields are as follows:
  904.  
  905.          a) Length:
  906.  
  907.             The Length field indicates the length in bits of the IP
  908.             address prefix. A length of zero indicates a prefix that
  909.             matches all IP addresses (with prefix, itself, of zero
  910.             octets).
  911.  
  912.          b) Prefix:
  913.  
  914.             The Prefix field contains IP address prefixes followed by
  915.             enough trailing bits to make the end of the field fall on an
  916.             octet boundary. Note that the value of the trailing bits is
  917.             irrelevant.
  918.  
  919.    The minimum length of the UPDATE message is 23 octets -- 19 octets
  920.    for the fixed header + 2 octets for the Unfeasible Routes Length + 2
  921.    octets for the Total Path Attribute Length (the value of Unfeasible
  922.    Routes Length is 0  and the value of Total Path Attribute Length is
  923.    0).
  924.  
  925.    An UPDATE message can advertise at most one route, which may be
  926.    described by several path attributes. All path attributes contained
  927.    in a given UPDATE messages apply to the destinations carried in the
  928.    Network Layer Reachability Information field of the UPDATE message.
  929.  
  930.    An UPDATE message can list multiple routes to be withdrawn from
  931.    service.  Each such route is identified by its destination (expressed
  932.    as an IP prefix), which unambiguously identifies the route in the
  933.    context of the BGP speaker - BGP speaker connection to which it has
  934.    been previously been advertised.
  935.  
  936.    An UPDATE message may advertise only routes to be withdrawn from
  937.    service, in which case it will not include path attributes or Network
  938.    Layer Reachability Information. Conversely, it may advertise only a
  939.    feasible route, in which case the WITHDRAWN ROUTES field need not be
  940.    present.
  941.  
  942. 4.4 KEEPALIVE Message Format
  943.  
  944.    BGP does not use any transport protocol-based keep-alive mechanism to
  945.    determine if peers are reachable.  Instead, KEEPALIVE messages are
  946.    exchanged between peers often enough as not to cause the Hold Timer
  947.    to expire.  A reasonable maximum time between KEEPALIVE messages
  948.    would be one third of the Hold Time interval.  KEEPALIVE messages
  949.    MUST NOT be sent more frequently than one per second.  An
  950.    implementation MAY adjust the rate at which it sends KEEPALIVE
  951.  
  952.  
  953.  
  954. Rekhter & Li                                                   [Page 17]
  955.  
  956. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  957.  
  958.  
  959.    messages as a function of the Hold Time interval.
  960.  
  961.    If the negotiated Hold Time interval is zero, then periodic KEEPALIVE
  962.    messages MUST NOT be sent.
  963.  
  964.    KEEPALIVE message consists of only message header and has a length of
  965.    19 octets.
  966.  
  967. 4.5 NOTIFICATION Message Format
  968.  
  969.    A NOTIFICATION message is sent when an error condition is detected.
  970.    The BGP connection is closed immediately after sending it.
  971.  
  972.    In addition to the fixed-size BGP header, the NOTIFICATION message
  973.    contains the following fields:
  974.  
  975.         0                   1                   2                   3
  976.         0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
  977.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  978.        | Error code    | Error subcode |           Data                |
  979.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                               +
  980.        |                                                               |
  981.        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
  982.  
  983.       Error Code:
  984.  
  985.          This 1-octet unsigned integer indicates the type of
  986.          NOTIFICATION.  The following Error Codes have been defined:
  987.  
  988.             Error Code       Symbolic Name               Reference
  989.  
  990.               1         Message Header Error             Section 6.1
  991.  
  992.               2         OPEN Message Error               Section 6.2
  993.  
  994.               3         UPDATE Message Error             Section 6.3
  995.  
  996.               4         Hold Timer Expired               Section 6.5
  997.  
  998.               5         Finite State Machine Error       Section 6.6
  999.  
  1000.               6         Cease                            Section 6.7
  1001.  
  1002.       Error subcode:
  1003.  
  1004.          This 1-octet unsigned integer provides more specific
  1005.          information about the nature of the reported error.  Each Error
  1006.          Code may have one or more Error Subcodes associated with it.
  1007.  
  1008.  
  1009.  
  1010. Rekhter & Li                                                   [Page 18]
  1011.  
  1012. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1013.  
  1014.  
  1015.          If no appropriate Error Subcode is defined, then a zero
  1016.          (Unspecific) value is used for the Error Subcode field.
  1017.  
  1018.          Message Header Error subcodes:
  1019.  
  1020.                                1  - Connection Not Synchronized.
  1021.                                2  - Bad Message Length.
  1022.                                3  - Bad Message Type.
  1023.  
  1024.          OPEN Message Error subcodes:
  1025.  
  1026.                                1  - Unsupported Version Number.
  1027.                                2  - Bad Peer AS.
  1028.                                3  - Bad BGP Identifier. '
  1029.          4  - Unsupported Optional Parameter.
  1030.                                5  - Authentication Failure.
  1031.                                            6  - Unacceptable Hold Time.
  1032.  
  1033.          UPDATE Message Error subcodes:
  1034.  
  1035.                                1 - Malformed Attribute List.
  1036.                                2 - Unrecognized Well-known Attribute.
  1037.                                3 - Missing Well-known Attribute.
  1038.                                4 - Attribute Flags Error.
  1039.                                5 - Attribute Length Error.
  1040.                                6 - Invalid ORIGIN Attribute
  1041.                                7 - AS Routing Loop.
  1042.                                8 - Invalid NEXT_HOP Attribute.
  1043.                                9 - Optional Attribute Error.
  1044.                               10 - Invalid Network Field.
  1045.                               11 - Malformed AS_PATH.
  1046.  
  1047.       Data:
  1048.  
  1049.          This variable-length field is used to diagnose the reason for
  1050.          the NOTIFICATION.  The contents of the Data field depend upon
  1051.          the Error Code and Error Subcode.  See Section 6 below for more
  1052.          details.
  1053.  
  1054.          Note that the length of the Data field can be determined from
  1055.          the message Length field by the formula:
  1056.  
  1057.                   Message Length = 21 + Data Length
  1058.  
  1059.    The minimum length of the NOTIFICATION message is 21 octets
  1060.    (including message header).
  1061.  
  1062.  
  1063.  
  1064.  
  1065.  
  1066. Rekhter & Li                                                   [Page 19]
  1067.  
  1068. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1069.  
  1070.  
  1071. 5.  Path Attributes
  1072.  
  1073.    This section discusses the path attributes of the UPDATE message.
  1074.  
  1075.    Path attributes fall into four separate categories:
  1076.  
  1077.                1. Well-known mandatory.
  1078.                2. Well-known discretionary.
  1079.                3. Optional transitive.
  1080.                4. Optional non-transitive.
  1081.  
  1082.    Well-known attributes must be recognized by all BGP implementations.
  1083.    Some of these attributes are mandatory and must be included in every
  1084.    UPDATE message.  Others are discretionary and may or may not be sent
  1085.    in a particular UPDATE message.
  1086.  
  1087.    All well-known attributes must be passed along (after proper
  1088.    updating, if necessary) to other BGP peers.
  1089.  
  1090.    In addition to well-known attributes, each path may contain one or
  1091.    more optional attributes.  It is not required or expected that all
  1092.    BGP implementations support all optional attributes.  The handling of
  1093.    an unrecognized optional attribute is determined by the setting of
  1094.    the Transitive bit in the attribute flags octet.  Paths with
  1095.    unrecognized transitive optional attributes should be accepted. If a
  1096.    path with unrecognized transitive optional attribute is accepted and
  1097.    passed along to other BGP peers, then the unrecognized transitive
  1098.    optional attribute of that path must be passed along with the path to
  1099.    other BGP peers with the Partial bit in the Attribute Flags octet set
  1100.    to 1. If a path with recognized transitive optional attribute is
  1101.    accepted and passed along to other BGP peers and the Partial bit in
  1102.    the Attribute Flags octet is set to 1 by some previous AS, it is not
  1103.    set back to 0 by the current AS. Unrecognized non-transitive optional
  1104.    attributes must be quietly ignored and not passed along to other BGP
  1105.    peers.
  1106.  
  1107.    New transitive optional attributes may be attached to the path by the
  1108.    originator or by any other AS in the path.  If they are not attached
  1109.    by the originator, the Partial bit in the Attribute Flags octet is
  1110.    set to 1.  The rules for attaching new non-transitive optional
  1111.    attributes will depend on the nature of the specific attribute.  The
  1112.    documentation of each new non-transitive optional attribute will be
  1113.    expected to include such rules.  (The description of the
  1114.    MULTI_EXIT_DISC attribute gives an example.)  All optional attributes
  1115.    (both transitive and non-transitive) may be updated (if appropriate)
  1116.    by ASs in the path.
  1117.  
  1118.  
  1119.  
  1120.  
  1121.  
  1122. Rekhter & Li                                                   [Page 20]
  1123.  
  1124. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1125.  
  1126.  
  1127.    The sender of an UPDATE message should order path attributes within
  1128.    the UPDATE message in ascending order of attribute type.  The
  1129.    receiver of an UPDATE message must be prepared to handle path
  1130.    attributes within the UPDATE message that are out of order.
  1131.  
  1132.    The same attribute cannot appear more than once within the Path
  1133.    Attributes field of a particular UPDATE message.
  1134.  
  1135. 5.1 Path Attribute Usage
  1136.  
  1137.    The usage of each BGP path attributes is described in the following
  1138.    clauses.
  1139.  
  1140. 5.1.1 ORIGIN
  1141.  
  1142.    ORIGIN is a well-known mandatory attribute.  The ORIGIN attribute
  1143.    shall be generated by the autonomous system that originates the
  1144.    associated routing information. It shall be included in the UPDATE
  1145.    messages of all BGP speakers that choose to propagate this
  1146.    information to other BGP speakers.
  1147.  
  1148. 5.1.2   AS_PATH
  1149.  
  1150.    AS_PATH is a well-known mandatory attribute. This attribute
  1151.    identifies the autonomous systems through which routing information
  1152.    carried in this UPDATE message has passed. The components of this
  1153.    list can be AS_SETs or AS_SEQUENCEs.
  1154.  
  1155.    When a BGP speaker propagates a route which it has learned from
  1156.    another BGP speaker's UPDATE message, it shall modify the route's
  1157.    AS_PATH attribute based on the location of the BGP speaker to which
  1158.    the route will be sent:
  1159.  
  1160.       a) When a given BGP speaker advertises the route to another BGP
  1161.       speaker located in its own autonomous system, the advertising
  1162.       speaker shall not modify the AS_PATH attribute associated with the
  1163.       route.
  1164.  
  1165.       b) When a given BGP speaker advertises the route to a BGP speaker
  1166.       located in a neighboring autonomous system, then the advertising
  1167.       speaker shall update the AS_PATH attribute as follows:
  1168.  
  1169.          1) if the first path segment of the AS_PATH is of type
  1170.          AS_SEQUENCE, the local system shall prepend its own AS number
  1171.          as the last element of the sequence (put it in the leftmost
  1172.          position).
  1173.  
  1174.  
  1175.  
  1176.  
  1177.  
  1178. Rekhter & Li                                                   [Page 21]
  1179.  
  1180. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1181.  
  1182.  
  1183.          2) if the first path segment of the AS_PATH is of type AS_SET,
  1184.          the local system shall prepend a new path segment of type
  1185.          AS_SEQUENCE to the AS_PATH, including its own AS number in that
  1186.          segment.
  1187.  
  1188.       When a BGP speaker originates a route then:
  1189.  
  1190.          a) the originating speaker shall include its own AS number in
  1191.          the AS_PATH attribute of all UPDATE messages sent to BGP
  1192.          speakers located in neighboring autonomous systems. (In this
  1193.          case, the AS number of the originating speaker's autonomous
  1194.          system will be the only entry in the AS_PATH attribute).
  1195.  
  1196.          b) the originating speaker shall include an empty AS_PATH
  1197.          attribute in all UPDATE messages sent to BGP speakers located
  1198.          in its own autonomous system. (An empty AS_PATH attribute is
  1199.          one whose length field contains the value zero).
  1200.  
  1201. 5.1.3 NEXT_HOP
  1202.  
  1203.    The NEXT_HOP path attribute defines the IP address of the border
  1204.    router that should be used as the next hop to the destinations listed
  1205.    in the UPDATE message.  If a border router belongs to the same AS as
  1206.    its peer, then the peer is an internal border router. Otherwise, it
  1207.    is an external border router.  A BGP speaker can advertise any
  1208.    internal border router as the next hop provided that the interface
  1209.    associated with the IP address of this border router (as specified in
  1210.    the NEXT_HOP path attribute) shares a common subnet with both the
  1211.    local and remote BGP speakers. A BGP speaker can advertise any
  1212.    external border router as the next hop, provided that the IP address
  1213.    of this border router was learned from one of the BGP speaker's
  1214.    peers, and the interface associated with the IP address of this
  1215.    border router (as specified in the NEXT_HOP path attribute) shares a
  1216.    common subnet with the local and remote BGP speakers.  A BGP speaker
  1217.    needs to be able to support disabling advertisement of external
  1218.    border routers.
  1219.  
  1220.    A BGP speaker must never advertise an address of a peer to that peer
  1221.    as a NEXT_HOP, for a route that the speaker is originating.  A BGP
  1222.    speaker must never install a route with itself as the next hop.
  1223.  
  1224.    When a BGP speaker advertises the route to a BGP speaker located in
  1225.    its own autonomous system, the advertising speaker shall not modify
  1226.    the NEXT_HOP attribute associated with the route.  When a BGP speaker
  1227.    receives the route via an internal link, it may forward packets to
  1228.    the NEXT_HOP address if the address contained in the attribute is on
  1229.    a common subnet with the local and remote BGP speakers.
  1230.  
  1231.  
  1232.  
  1233.  
  1234. Rekhter & Li                                                   [Page 22]
  1235.  
  1236. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1237.  
  1238.  
  1239. 5.1.4   MULTI_EXIT_DISC
  1240.  
  1241.    The MULTI_EXIT_DISC attribute may be used on external (inter-AS)
  1242.    links to discriminate among multiple exit or entry points to the same
  1243.    neighboring AS.  The value of the MULTI_EXIT_DISC attribute is a four
  1244.    octet unsigned number which is called a metric.  All other factors
  1245.    being equal, the exit or entry point with lower metric should be
  1246.    preferred.  If received over external links, the MULTI_EXIT_DISC
  1247.    attribute may be propagated over internal links to other BGP speakers
  1248.    within the same AS.  The MULTI_EXIT_DISC attribute is never
  1249.    propagated to other BGP speakers in neighboring AS's.
  1250.  
  1251. 5.1.5   LOCAL_PREF
  1252.  
  1253.    LOCAL_PREF is a well-known discretionary attribute that shall be
  1254.    included in all UPDATE messages that a given BGP speaker sends to the
  1255.    other BGP speakers located in its own autonomous system. A BGP
  1256.    speaker shall calculate the degree of preference for each external
  1257.    route and include the degree of preference when advertising a route
  1258.    to its internal peers. The higher degree of preference should be
  1259.    preferred. A BGP speaker shall use the degree of preference learned
  1260.    via LOCAL_PREF in its decision process (see section 9.1.1).
  1261.  
  1262.    A BGP speaker shall not include this attribute in UPDATE messages
  1263.    that it sends to BGP speakers located in a neighboring autonomous
  1264.    system. If it is contained in an UPDATE message that is received from
  1265.    a BGP speaker which is not located in the same autonomous system as
  1266.    the receiving speaker, then this attribute shall be ignored by the
  1267.    receiving speaker.
  1268.  
  1269. 5.1.6   ATOMIC_AGGREGATE
  1270.  
  1271.    ATOMIC_AGGREGATE is a well-known discretionary attribute.  If a BGP
  1272.    speaker, when presented with a set of overlapping routes from one of
  1273.    its peers (see 9.1.4), selects the less specific route without
  1274.    selecting the more specific one, then the local system shall attach
  1275.    the ATOMIC_AGGREGATE attribute to the route when propagating it to
  1276.    other BGP speakers (if that attribute is not already present in the
  1277.    received less specific route). A BGP speaker that receives a route
  1278.    with the ATOMIC_AGGREGATE attribute shall not remove the attribute
  1279.    from the route when propagating it to other speakers. A BGP speaker
  1280.    that receives a route with the ATOMIC_AGGREGATE attribute shall not
  1281.    make any NLRI of that route more specific (as defined in 9.1.4) when
  1282.    advertising this route to other BGP speakers.  A BGP speaker that
  1283.    receives a route with the ATOMIC_AGGREGATE attribute needs to be
  1284.    cognizant of the fact that the actual path to destinations, as
  1285.    specified in the NLRI of the route, while having the loop-free
  1286.    property, may traverse ASs that are not listed in the AS_PATH
  1287.  
  1288.  
  1289.  
  1290. Rekhter & Li                                                   [Page 23]
  1291.  
  1292. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1293.  
  1294.  
  1295.    attribute.
  1296.  
  1297. 5.1.7   AGGREGATOR
  1298.  
  1299.    AGGREGATOR is an optional transitive attribute which may be included
  1300.    in updates which are formed by aggregation (see Section 9.2.4.2).  A
  1301.    BGP speaker which performs route aggregation may add the AGGREGATOR
  1302.    attribute which shall contain its own AS number and IP address.
  1303.  
  1304. 6.  BGP Error Handling.
  1305.  
  1306.    This section describes actions to be taken when errors are detected
  1307.    while processing BGP messages.
  1308.  
  1309.    When any of the conditions described here are detected, a
  1310.    NOTIFICATION message with the indicated Error Code, Error Subcode,
  1311.    and Data fields is sent, and the BGP connection is closed.  If no
  1312.    Error Subcode is specified, then a zero must be used.
  1313.  
  1314.    The phrase "the BGP connection is closed" means that the transport
  1315.    protocol connection has been closed and that all resources for that
  1316.    BGP connection have been deallocated.  Routing table entries
  1317.    associated with the remote peer are marked as invalid.  The fact that
  1318.    the routes have become invalid is passed to other BGP peers before
  1319.    the routes are deleted from the system.
  1320.  
  1321.    Unless specified explicitly, the Data field of the NOTIFICATION
  1322.    message that is sent to indicate an error is empty.
  1323.  
  1324. 6.1 Message Header error handling.
  1325.  
  1326.    All errors detected while processing the Message Header are indicated
  1327.    by sending the NOTIFICATION message with Error Code Message Header
  1328.    Error.  The Error Subcode elaborates on the specific nature of the
  1329.    error.
  1330.  
  1331.    The expected value of the Marker field of the message header is all
  1332.    ones if the message type is OPEN.  The expected value of the Marker
  1333.    field for all other types of BGP messages determined based on the
  1334.    presence of the Authentication Information Optional Parameter in the
  1335.    BGP OPEN message and the actual authentication mechanism (if the
  1336.    Authentication Information in the BGP OPEN message is present). If
  1337.    the Marker field of the message header is not the expected one, then
  1338.    a synchronization error has occurred and the Error Subcode is set to
  1339.    Connection Not Synchronized.
  1340.  
  1341.  
  1342.  
  1343.  
  1344.  
  1345.  
  1346. Rekhter & Li                                                   [Page 24]
  1347.  
  1348. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1349.  
  1350.  
  1351.    If the Length field of the message header is less than 19 or greater
  1352.    than 4096, or if the Length field of an OPEN message is less  than
  1353.    the minimum length of the OPEN message, or if the Length field of an
  1354.    UPDATE message is less than the minimum length of the UPDATE message,
  1355.    or if the Length field of a KEEPALIVE message is not equal to 19, or
  1356.    if the Length field of a NOTIFICATION message is less than the
  1357.    minimum length of the NOTIFICATION message, then the Error Subcode is
  1358.    set to Bad Message Length.  The Data field contains the erroneous
  1359.    Length field.
  1360.  
  1361.    If the Type field of the message header is not recognized, then the
  1362.    Error Subcode is set to Bad Message Type.  The Data field contains
  1363.    the erroneous Type field.
  1364.  
  1365. 6.2 OPEN message error handling.
  1366.  
  1367.    All errors detected while processing the OPEN message are indicated
  1368.    by sending the NOTIFICATION message with Error Code OPEN Message
  1369.    Error.  The Error Subcode elaborates on the specific nature of the
  1370.    error.
  1371.  
  1372.    If the version number contained in the Version field of the received
  1373.    OPEN message is not supported, then the Error Subcode is set to
  1374.    Unsupported Version Number.  The Data field is a 2-octet unsigned
  1375.    integer, which indicates the largest locally supported version number
  1376.    less than the version the remote BGP peer bid (as indicated in the
  1377.    received OPEN message).
  1378.  
  1379.    If the Autonomous System field of the OPEN message is unacceptable,
  1380.    then the Error Subcode is set to Bad Peer AS.  The determination of
  1381.    acceptable Autonomous System numbers is outside the scope of this
  1382.    protocol.
  1383.  
  1384.    If the Hold Time field of the OPEN message is unacceptable, then the
  1385.    Error Subcode MUST be set to Unacceptable Hold Time.  An
  1386.    implementation MUST reject Hold Time values of one or two seconds.
  1387.    An implementation MAY reject any proposed Hold Time.  An
  1388.    implementation which accepts a Hold Time MUST use the negotiated
  1389.    value for the Hold Time.
  1390.  
  1391.    If the BGP Identifier field of the OPEN message is syntactically
  1392.    incorrect, then the Error Subcode is set to Bad BGP Identifier.
  1393.    Syntactic correctness means that the BGP Identifier field represents
  1394.    a valid IP host address.
  1395.  
  1396.    If one of the Optional Parameters in the OPEN message is not
  1397.    recognized, then the Error Subcode is set to Unsupported Optional
  1398.    Parameters.
  1399.  
  1400.  
  1401.  
  1402. Rekhter & Li                                                   [Page 25]
  1403.  
  1404. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1405.  
  1406.  
  1407.    If the OPEN message carries Authentication Information (as an
  1408.    Optional Parameter), then the corresponding authentication procedure
  1409.    is invoked.  If the authentication procedure (based on Authentication
  1410.    Code and Authentication Data) fails, then the Error Subcode is set to
  1411.    Authentication Failure.
  1412.  
  1413. 6.3 UPDATE message error handling.
  1414.  
  1415.    All errors detected while processing the UPDATE message are indicated
  1416.    by sending the NOTIFICATION message with Error Code UPDATE Message
  1417.    Error.  The error subcode elaborates on the specific nature of the
  1418.    error.
  1419.  
  1420.    Error checking of an UPDATE message begins by examining the path
  1421.    attributes.  If the Unfeasible Routes Length or Total Attribute
  1422.    Length is too large (i.e., if Unfeasible Routes Length + Total
  1423.    Attribute Length + 23 exceeds the message Length), then the Error
  1424.    Subcode is set to Malformed Attribute List.
  1425.  
  1426.    If any recognized attribute has Attribute Flags that conflict with
  1427.    the Attribute Type Code, then the Error Subcode is set to Attribute
  1428.    Flags Error.  The Data field contains the erroneous attribute (type,
  1429.    length and value).
  1430.  
  1431.    If any recognized attribute has Attribute Length that conflicts with
  1432.    the expected length (based on the attribute type code), then the
  1433.    Error Subcode is set to Attribute Length Error.  The Data field
  1434.    contains the erroneous attribute (type, length and value).
  1435.  
  1436.    If any of the mandatory well-known attributes are not present, then
  1437.    the Error Subcode is set to Missing Well-known Attribute.  The Data
  1438.    field contains the Attribute Type Code of the missing well-known
  1439.    attribute.
  1440.  
  1441.    If any of the mandatory well-known attributes are not recognized,
  1442.    then the Error Subcode is set to Unrecognized Well-known Attribute.
  1443.    The Data field contains the unrecognized attribute (type, length and
  1444.    value).
  1445.  
  1446.    If the ORIGIN attribute has an undefined value, then the Error
  1447.    Subcode is set to Invalid Origin Attribute.  The Data field contains
  1448.    the unrecognized attribute (type, length and value).
  1449.  
  1450.    If the NEXT_HOP attribute field is syntactically incorrect, then the
  1451.    Error Subcode is set to Invalid NEXT_HOP Attribute.  The Data field
  1452.    contains the incorrect attribute (type, length and value).  Syntactic
  1453.    correctness means that the NEXT_HOP attribute represents a valid IP
  1454.    host address.  Semantic correctness applies only to the external BGP
  1455.  
  1456.  
  1457.  
  1458. Rekhter & Li                                                   [Page 26]
  1459.  
  1460. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1461.  
  1462.  
  1463.    links. It means that the interface associated with the IP address, as
  1464.    specified in the NEXT_HOP attribute, shares a common subnet with the
  1465.    receiving BGP speaker and is not the IP address of the receiving BGP
  1466.    speaker.  If the NEXT_HOP attribute is semantically incorrect, the
  1467.    error should be logged, and the the route should be ignored.  In this
  1468.    case, no NOTIFICATION message should be sent.
  1469.  
  1470.    The AS_PATH attribute is checked for syntactic correctness.  If the
  1471.    path is syntactically incorrect, then the Error Subcode is set to
  1472.    Malformed AS_PATH.
  1473.  
  1474.    If an optional attribute is recognized, then the value of this
  1475.    attribute is checked.  If an error is detected, the attribute is
  1476.    discarded, and the Error Subcode is set to Optional Attribute Error.
  1477.    The Data field contains the attribute (type, length and value).
  1478.  
  1479.    If any attribute appears more than once in the UPDATE message, then
  1480.    the Error Subcode is set to Malformed Attribute List.
  1481.  
  1482.    The NLRI field in the UPDATE message is checked for syntactic
  1483.    validity.  If the field is syntactically incorrect, then the Error
  1484.    Subcode is set to Invalid Network Field.
  1485.  
  1486. 6.4 NOTIFICATION message error handling.
  1487.  
  1488.    If a peer sends a NOTIFICATION message, and there is an error in that
  1489.    message, there is unfortunately no means of reporting this error via
  1490.    a subsequent NOTIFICATION message.  Any such error, such as an
  1491.    unrecognized Error Code or Error Subcode, should be noticed, logged
  1492.    locally, and brought to the attention of the administration of the
  1493.    peer.  The means to do this, however, lies outside the scope of this
  1494.    document.
  1495.  
  1496. 6.5 Hold Timer Expired error handling.
  1497.  
  1498.    If a system does not receive successive KEEPALIVE and/or UPDATE
  1499.    and/or NOTIFICATION messages within the period specified in the Hold
  1500.    Time field of the OPEN message, then the NOTIFICATION message with
  1501.    Hold Timer Expired Error Code must be sent and the BGP connection
  1502.    closed.
  1503.  
  1504. 6.6 Finite State Machine error handling.
  1505.  
  1506.    Any error detected by the BGP Finite State Machine (e.g., receipt of
  1507.    an unexpected event) is indicated by sending the NOTIFICATION message
  1508.    with Error Code Finite State Machine Error.
  1509.  
  1510.  
  1511.  
  1512.  
  1513.  
  1514. Rekhter & Li                                                   [Page 27]
  1515.  
  1516. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1517.  
  1518.  
  1519. 6.7 Cease.
  1520.  
  1521.    In absence of any fatal errors (that are indicated in this section),
  1522.    a BGP peer may choose at any given time to close its BGP connection
  1523.    by sending the NOTIFICATION message with Error Code Cease.  However,
  1524.    the Cease NOTIFICATION message must not be used when a fatal error
  1525.    indicated by this section does exist.
  1526.  
  1527. 6.8 Connection collision detection.
  1528.  
  1529.    If a pair of BGP speakers try simultaneously to establish a TCP
  1530.    connection to each other, then two parallel connections between this
  1531.    pair of speakers might well be formed.  We refer to this situation as
  1532.    connection collision.  Clearly, one of these connections must be
  1533.    closed.
  1534.  
  1535.    Based on the value of the BGP Identifier a convention is established
  1536.    for detecting which BGP connection is to be preserved when a
  1537.    collision does occur. The convention is to compare the BGP
  1538.    Identifiers of the peers involved in the collision and to retain only
  1539.    the connection initiated by the BGP speaker with the higher-valued
  1540.    BGP Identifier.
  1541.  
  1542.    Upon receipt of an OPEN message, the local system must examine all of
  1543.    its connections that are in the OpenConfirm state.  A BGP speaker may
  1544.    also examine connections in an OpenSent state if it knows the BGP
  1545.    Identifier of the peer by means outside of the protocol.  If among
  1546.    these connections there is a connection to a remote BGP speaker whose
  1547.    BGP Identifier equals the one in the OPEN message, then the local
  1548.    system performs the following collision resolution procedure:
  1549.  
  1550.       1. The BGP Identifier of the local system is compared to the BGP
  1551.       Identifier of the remote system (as specified in the OPEN
  1552.       message).
  1553.  
  1554.       2. If the value of the local BGP Identifier is less than the
  1555.       remote one, the local system closes BGP connection that already
  1556.       exists (the one that is already in the OpenConfirm state), and
  1557.       accepts BGP connection initiated by the remote system.
  1558.  
  1559.       3. Otherwise, the local system closes newly created BGP connection
  1560.       (the one associated with the newly received OPEN message), and
  1561.       continues to use the existing one (the one that is already in the
  1562.       OpenConfirm state).
  1563.  
  1564.       Comparing BGP Identifiers is done by treating them as (4-octet
  1565.       long) unsigned integers.
  1566.  
  1567.  
  1568.  
  1569.  
  1570. Rekhter & Li                                                   [Page 28]
  1571.  
  1572. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1573.  
  1574.  
  1575.       A connection collision with an existing BGP connection that is in
  1576.       Established states causes unconditional closing of the newly
  1577.       created connection. Note that a connection collision cannot be
  1578.       detected with connections that are in Idle, or Connect, or Active
  1579.       states.
  1580.  
  1581.       Closing the BGP connection (that results from the collision
  1582.       resolution procedure) is accomplished by sending the NOTIFICATION
  1583.       message with the Error Code Cease.
  1584.  
  1585. 7.  BGP Version Negotiation.
  1586.  
  1587.    BGP speakers may negotiate the version of the protocol by making
  1588.    multiple attempts to open a BGP connection, starting with the highest
  1589.    version number each supports.  If an open attempt fails with an Error
  1590.    Code OPEN Message Error, and an Error Subcode Unsupported Version
  1591.    Number, then the BGP speaker has available the version number it
  1592.    tried, the version number its peer tried, the version number passed
  1593.    by its peer in the NOTIFICATION message, and the version numbers that
  1594.    it supports.  If the two peers do support one or more common
  1595.    versions, then this will allow them to rapidly determine the highest
  1596.    common version. In order to support BGP version negotiation, future
  1597.    versions of BGP must retain the format of the OPEN and NOTIFICATION
  1598.    messages.
  1599.  
  1600. 8.  BGP Finite State machine.
  1601.  
  1602.    This section specifies BGP operation in terms of a Finite State
  1603.    Machine (FSM).  Following is a brief summary and overview of BGP
  1604.    operations by state as determined by this FSM.  A condensed version
  1605.    of the BGP FSM is found in Appendix 1.
  1606.  
  1607.       Initially BGP is in the Idle state.
  1608.  
  1609.       Idle state:
  1610.  
  1611.          In this state BGP refuses all incoming BGP connections.  No
  1612.          resources are allocated to the peer.  In response to the Start
  1613.          event (initiated by either system or operator) the local system
  1614.          initializes all BGP resources, starts the ConnectRetry timer,
  1615.          initiates a transport connection to other BGP peer, while
  1616.          listening for connection that may be initiated by the remote
  1617.          BGP peer, and changes its state to Connect.  The exact value of
  1618.          the ConnectRetry timer is a local matter, but should be
  1619.          sufficiently large to allow TCP initialization.
  1620.  
  1621.          If a BGP speaker detects an error, it shuts down the connection
  1622.          and changes its state to Idle. Getting out of the Idle state
  1623.  
  1624.  
  1625.  
  1626. Rekhter & Li                                                   [Page 29]
  1627.  
  1628. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1629.  
  1630.  
  1631.          requires generation of the Start event.  If such an event is
  1632.          generated automatically, then persistent BGP errors may result
  1633.          in persistent flapping of the speaker.  To avoid such a
  1634.          condition it is recommended that Start events should not be
  1635.          generated immediately for a peer that was previously
  1636.          transitioned to Idle due to an error. For a peer that was
  1637.          previously transitioned to Idle due to an error, the time
  1638.          between consecutive generation of Start events, if such events
  1639.          are generated automatically, shall exponentially increase. The
  1640.          value of the initial timer shall be 60 seconds. The time shall
  1641.          be doubled for each consecutive retry.
  1642.  
  1643.          Any other event received in the Idle state is ignored.
  1644.  
  1645.       Connect state:
  1646.  
  1647.          In this state BGP is waiting for the transport protocol
  1648.          connection to be completed.
  1649.  
  1650.          If the transport protocol connection succeeds, the local system
  1651.          clears the ConnectRetry timer, completes initialization, sends
  1652.          an OPEN message to its peer, and changes its state to OpenSent.
  1653.  
  1654.          If the transport protocol connect fails (e.g., retransmission
  1655.          timeout), the local system restarts the ConnectRetry timer,
  1656.          continues to listen for a connection that may be initiated by
  1657.          the remote BGP peer, and changes its state to Active state.
  1658.  
  1659.          In response to the ConnectRetry timer expired event, the local
  1660.          system restarts the ConnectRetry timer, initiates a transport
  1661.          connection to other BGP peer, continues to listen for a
  1662.          connection that may be initiated by the remote BGP peer, and
  1663.          stays in the Connect state.
  1664.  
  1665.          Start event is ignored in the Active state.
  1666.  
  1667.          In response to any other event (initiated by either system or
  1668.          operator), the local system releases all BGP resources
  1669.          associated with this connection and changes its state to Idle.
  1670.  
  1671.       Active state:
  1672.  
  1673.          In this state BGP is trying to acquire a peer by initiating a
  1674.          transport protocol connection.
  1675.  
  1676.          If the transport protocol connection succeeds, the local system
  1677.          clears the ConnectRetry timer, completes initialization, sends
  1678.          an OPEN message to its peer, sets its Hold Timer to a large
  1679.  
  1680.  
  1681.  
  1682. Rekhter & Li                                                   [Page 30]
  1683.  
  1684. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1685.  
  1686.  
  1687.          value, and changes its state to OpenSent.  A Hold Timer value
  1688.          of 4 minutes is suggested.
  1689.  
  1690.          In response to the ConnectRetry timer expired event, the local
  1691.          system restarts the ConnectRetry timer, initiates a transport
  1692.          connection to other BGP peer, continues to listen for a
  1693.          connection that may be initiated by the remote BGP peer, and
  1694.          changes its state to Connect.
  1695.  
  1696.          If the local system detects that a remote peer is trying to
  1697.          establish BGP connection to it, and the IP address of the
  1698.          remote peer is not an expected one, the local system restarts
  1699.          the ConnectRetry timer, rejects the attempted connection,
  1700.          continues to listen for a connection that may be initiated by
  1701.          the remote BGP peer, and stays in the Active state.
  1702.  
  1703.          Start event is ignored in the Active state.
  1704.  
  1705.          In response to any other event (initiated by either system or
  1706.          operator), the local system releases all BGP resources
  1707.          associated with this connection and changes its state to Idle.
  1708.  
  1709.       OpenSent state:
  1710.  
  1711.          In this state BGP waits for an OPEN message from its peer.
  1712.          When an OPEN message is received, all fields are checked for
  1713.          correctness.  If the BGP message header checking or OPEN
  1714.          message checking detects an error (see Section 6.2), or a
  1715.          connection collision (see Section 6.8) the local system sends a
  1716.          NOTIFICATION message and changes its state to Idle.
  1717.  
  1718.          If there are no errors in the OPEN message, BGP sends a
  1719.          KEEPALIVE message and sets a KeepAlive timer.  The Hold Timer,
  1720.          which was originally set to a large value (see above), is
  1721.          replaced with the negotiated Hold Time value (see section 4.2).
  1722.          If the negotiated Hold Time value is zero, then the Hold Time
  1723.          timer and KeepAlive timers are not started.  If the value of
  1724.          the Autonomous System field is the same as the local Autonomous
  1725.          System number, then the connection is an "internal" connection;
  1726.          otherwise, it is "external".  (This will effect UPDATE
  1727.          processing as described below.)  Finally, the state is changed
  1728.          to OpenConfirm.
  1729.  
  1730.          If a disconnect notification is received from the underlying
  1731.          transport protocol, the local system closes the BGP connection,
  1732.          restarts the ConnectRetry timer, while continue listening for
  1733.          connection that may be initiated by the remote BGP peer, and
  1734.          goes into the Active state.
  1735.  
  1736.  
  1737.  
  1738. Rekhter & Li                                                   [Page 31]
  1739.  
  1740. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1741.  
  1742.  
  1743.          If the Hold Timer expires, the local system sends NOTIFICATION
  1744.          message with error code Hold Timer Expired and changes its
  1745.          state to Idle.
  1746.  
  1747.          In response to the Stop event (initiated by either system or
  1748.          operator) the local system sends NOTIFICATION message with
  1749.          Error Code Cease and changes its state to Idle.
  1750.  
  1751.          Start event is ignored in the OpenSent state.
  1752.  
  1753.          In response to any other event the local system sends
  1754.          NOTIFICATION message with Error Code Finite State Machine Error
  1755.          and changes its state to Idle.
  1756.  
  1757.          Whenever BGP changes its state from OpenSent to Idle, it closes
  1758.          the BGP (and transport-level) connection and releases all
  1759.          resources associated with that connection.
  1760.  
  1761.       OpenConfirm state:
  1762.  
  1763.          In this state BGP waits for a KEEPALIVE or NOTIFICATION
  1764.          message.
  1765.  
  1766.          If the local system receives a KEEPALIVE message, it changes
  1767.          its state to Established.
  1768.  
  1769.          If the Hold Timer expires before a KEEPALIVE message is
  1770.          received, the local system sends NOTIFICATION message with
  1771.          error code Hold Timer Expired and changes its state to Idle.
  1772.  
  1773.          If the local system receives a NOTIFICATION message, it changes
  1774.          its state to Idle.
  1775.  
  1776.          If the KeepAlive timer expires, the local system sends a
  1777.          KEEPALIVE message and restarts its KeepAlive timer.
  1778.  
  1779.          If a disconnect notification is received from the underlying
  1780.          transport protocol, the local system changes its state to Idle.
  1781.  
  1782.          In response to the Stop event (initiated by either system or
  1783.          operator) the local system sends NOTIFICATION message with
  1784.          Error Code Cease and changes its state to Idle.
  1785.  
  1786.          Start event is ignored in the OpenConfirm state.
  1787.  
  1788.          In response to any other event the local system sends
  1789.          NOTIFICATION message with Error Code Finite State Machine Error
  1790.          and changes its state to Idle.
  1791.  
  1792.  
  1793.  
  1794. Rekhter & Li                                                   [Page 32]
  1795.  
  1796. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1797.  
  1798.  
  1799.          Whenever BGP changes its state from OpenConfirm to Idle, it
  1800.          closes the BGP (and transport-level) connection and releases
  1801.          all resources associated with that connection.
  1802.  
  1803.       Established state:
  1804.  
  1805.          In the Established state BGP can exchange UPDATE, NOTIFICATION,
  1806.          and KEEPALIVE messages with its peer.
  1807.  
  1808.          If the local system receives an UPDATE or KEEPALIVE message, it
  1809.          restarts its Hold Timer, if the negotiated Hold Time value is
  1810.          non-zero.
  1811.  
  1812.          If the local system receives a NOTIFICATION message, it changes
  1813.          its state to Idle.
  1814.  
  1815.          If the local system receives an UPDATE message and the UPDATE
  1816.          message error handling procedure (see Section 6.3) detects an
  1817.          error, the local system sends a NOTIFICATION message and
  1818.          changes its state to Idle.
  1819.  
  1820.          If a disconnect notification is received from the underlying
  1821.          transport protocol, the local system changes its state to Idle.
  1822.  
  1823.          If the Hold Timer expires, the local system sends a
  1824.          NOTIFICATION message with Error Code Hold Timer Expired and
  1825.          changes its state to Idle.
  1826.  
  1827.          If the KeepAlive timer expires, the local system sends a
  1828.          KEEPALIVE message and restarts its KeepAlive timer.
  1829.  
  1830.          Each time the local system sends a KEEPALIVE or UPDATE message,
  1831.          it restarts its KeepAlive timer, unless the negotiated Hold
  1832.          Time value is zero.
  1833.  
  1834.          In response to the Stop event (initiated by either system or
  1835.          operator), the local system sends a NOTIFICATION message with
  1836.          Error Code Cease and changes its state to Idle.
  1837.  
  1838.          Start event is ignored in the Established state.
  1839.  
  1840.          In response to any other event, the local system sends
  1841.          NOTIFICATION message with Error Code Finite State Machine Error
  1842.          and changes its state to Idle.
  1843.  
  1844.          Whenever BGP changes its state from Established to Idle, it
  1845.          closes the BGP (and transport-level) connection, releases all
  1846.          resources associated with that connection, and deletes all
  1847.  
  1848.  
  1849.  
  1850. Rekhter & Li                                                   [Page 33]
  1851.  
  1852. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1853.  
  1854.  
  1855.          routes derived from that connection.
  1856.  
  1857. 9.  UPDATE Message Handling
  1858.  
  1859.    An UPDATE message may be received only in the Established state.
  1860.    When an UPDATE message is received, each field is checked for
  1861.    validity as specified in Section 6.3.
  1862.  
  1863.    If an optional non-transitive attribute is unrecognized, it is
  1864.    quietly ignored.  If an optional transitive attribute is
  1865.    unrecognized, the Partial bit (the third high-order bit) in the
  1866.    attribute flags octet is set to 1, and the attribute is retained for
  1867.    propagation to other BGP speakers.
  1868.  
  1869.    If an optional attribute is recognized, and has a valid value, then,
  1870.    depending on the type of the optional attribute, it is processed
  1871.    locally, retained, and updated, if necessary, for possible
  1872.    propagation to other BGP speakers.
  1873.  
  1874.    If the UPDATE message contains a non-empty WITHDRAWN ROUTES field,
  1875.    the previously advertised routes whose destinations (expressed as IP
  1876.    prefixes) contained in this field shall be removed from the Adj-RIB-
  1877.    In.  This BGP speaker shall run its Decision Process since the
  1878.    previously advertised route is not longer available for use.
  1879.  
  1880.    If the UPDATE message contains a feasible route, it shall be placed
  1881.    in the appropriate Adj-RIB-In, and the following additional actions
  1882.    shall be taken:
  1883.  
  1884.    i) If its Network Layer Reachability Information (NLRI) is identical
  1885.    to the one of a route currently stored in the Adj-RIB-In, then the
  1886.    new route shall replace the older route in the Adj-RIB-In, thus
  1887.    implicitly withdrawing the older route from service. The BGP speaker
  1888.    shall run its Decision Process since the older route is no longer
  1889.    available for use.
  1890.  
  1891.    ii) If the new route is an overlapping route that is included (see
  1892.    9.1.4) in an earlier route contained in the Adj-RIB-In, the BGP
  1893.    speaker shall run its Decision Process since the more specific route
  1894.    has implicitly made a portion of the less specific route unavailable
  1895.    for use.
  1896.  
  1897.    iii) If the new route has identical path attributes to an earlier
  1898.    route contained in the Adj-RIB-In, and is more specific (see 9.1.4)
  1899.    than the earlier route, no further actions are necessary.
  1900.  
  1901.    iv) If the new route has NLRI that is not present in any of the
  1902.    routes currently stored in the Adj-RIB-In, then the new route shall
  1903.  
  1904.  
  1905.  
  1906. Rekhter & Li                                                   [Page 34]
  1907.  
  1908. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1909.  
  1910.  
  1911.    be placed in the Adj-RIB-In. The BGP speaker shall run its Decision
  1912.    Process.
  1913.  
  1914.    v) If the new route is an overlapping route that is less specific
  1915.    (see 9.1.4) than an earlier route contained in the Adj-RIB-In, the
  1916.    BGP speaker shall run its Decision Process on the set of destinations
  1917.    described only by the less specific route.
  1918.  
  1919. 9.1 Decision Process
  1920.  
  1921.    The Decision Process selects routes for subsequent advertisement by
  1922.    applying the policies in the local Policy Information Base (PIB) to
  1923.    the routes stored in its Adj-RIB-In. The output of the Decision
  1924.    Process is the set of routes that will be advertised to all peers;
  1925.    the selected routes will be stored in the local speaker's Adj-RIB-
  1926.    Out.
  1927.  
  1928.    The selection process is formalized by defining a function that takes
  1929.    the attribute of a given route as an argument and returns a non-
  1930.    negative integer denoting the degree of preference for the route.
  1931.    The function that calculates the degree of preference for a given
  1932.    route shall not use as its inputs any of the following:  the
  1933.    existence of other routes, the non-existence of other routes, or the
  1934.    path attributes of other routes. Route selection then consists of
  1935.    individual application of the degree of preference function to each
  1936.    feasible route, followed by the choice of the one with the highest
  1937.    degree of preference.
  1938.  
  1939.    The Decision Process operates on routes contained in each Adj-RIB-In,
  1940.    and is responsible for:
  1941.  
  1942.       - selection of routes to be advertised to BGP speakers located in
  1943.       the local speaker's autonomous system
  1944.  
  1945.       - selection of routes to be advertised to BGP speakers located in
  1946.       neighboring autonomous systems
  1947.  
  1948.       - route aggregation and route information reduction
  1949.  
  1950.    The Decision Process takes place in three distinct phases, each
  1951.    triggered by a different event:
  1952.  
  1953.       a) Phase 1 is responsible for calculating the degree of preference
  1954.       for each route received from a BGP speaker located in a
  1955.       neighboring autonomous system, and for advertising to the other
  1956.       BGP speakers in the local autonomous system the routes that have
  1957.       the highest degree of preference for each distinct destination.
  1958.  
  1959.  
  1960.  
  1961.  
  1962. Rekhter & Li                                                   [Page 35]
  1963.  
  1964. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  1965.  
  1966.  
  1967.       b) Phase 2 is invoked on completion of phase 1. It is responsible
  1968.       for choosing the best route out of all those available for each
  1969.       distinct destination, and for installing each chosen route into
  1970.       the appropriate Loc-RIB.
  1971.  
  1972.       c) Phase 3 is invoked after the Loc-RIB has been modified. It is
  1973.       responsible for disseminating routes in the Loc-RIB to each peer
  1974.       located in a neighboring autonomous system, according to the
  1975.       policies contained in the PIB. Route aggregation and information
  1976.       reduction can optionally be performed within this phase.
  1977.  
  1978. 9.1.1 Phase 1: Calculation of Degree of Preference
  1979.  
  1980.    The Phase 1 decision function shall be invoked whenever the local BGP
  1981.    speaker receives an UPDATE message from a peer located in a
  1982.    neighboring autonomous system that advertises a new route, a
  1983.    replacement route, or a withdrawn route.
  1984.  
  1985.    The Phase 1 decision function is a separate process which completes
  1986.    when it has no further work to do.
  1987.  
  1988.    The Phase 1 decision function shall lock an Adj-RIB-In prior to
  1989.    operating on any route contained within it, and shall unlock it after
  1990.    operating on all new or unfeasible routes contained within it.
  1991.  
  1992.    For each newly received or replacement feasible route, the local BGP
  1993.    speaker shall determine a degree of preference. If the route is
  1994.    learned from a BGP speaker in the local autonomous system, either the
  1995.    value of the LOCAL_PREF attribute shall be taken as the degree of
  1996.    preference, or the local system shall compute the degree of
  1997.    preference of the route based on preconfigured policy information. If
  1998.    the route is learned from a BGP speaker in a neighboring autonomous
  1999.    system, then the degree of preference shall be computed based on
  2000.    preconfigured policy information.  The exact nature of this policy
  2001.    information and the computation involved is a local matter.  The
  2002.    local speaker shall then run the internal update process of 9.2.1 to
  2003.    select and advertise the most preferable route.
  2004.  
  2005. 9.1.2 Phase 2: Route Selection
  2006.  
  2007.    The Phase 2 decision function shall be invoked on completion of Phase
  2008.    1.  The Phase 2 function is a separate process which completes when
  2009.    it has no further work to do. The Phase 2 process shall consider all
  2010.    routes that are present in the Adj-RIBs-In, including those received
  2011.    from BGP speakers located in its own autonomous system and those
  2012.    received from BGP speakers located in neighboring autonomous systems.
  2013.  
  2014.  
  2015.  
  2016.  
  2017.  
  2018. Rekhter & Li                                                   [Page 36]
  2019.  
  2020. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2021.  
  2022.  
  2023.    The Phase 2 decision function shall be blocked from running while the
  2024.    Phase 3 decision function is in process. The Phase 2 function shall
  2025.    lock all Adj-RIBs-In prior to commencing its function, and shall
  2026.    unlock them on completion.
  2027.  
  2028.    If the NEXT_HOP attribute of a BGP route depicts an address to which
  2029.    the local BGP speaker doesn't have a route in its Loc-RIB, the BGP
  2030.    route SHOULD be excluded from the Phase 2 decision function.
  2031.  
  2032.    For each set of destinations for which a feasible route exists in the
  2033.    Adj-RIBs-In, the local BGP speaker shall identify the route that has:
  2034.  
  2035.       a) the highest degree of preference of any route to the same set
  2036.       of destinations, or
  2037.  
  2038.       b) is the only route to that destination, or
  2039.  
  2040.       c) is selected as a result of the Phase 2 tie breaking rules
  2041.       specified in 9.1.2.1.
  2042.  
  2043.    The local speaker SHALL then install that route in the Loc-RIB,
  2044.    replacing any route to the same destination that is currently being
  2045.    held in the Loc-RIB. The local speaker MUST determine the immediate
  2046.    next hop to the address depicted by the NEXT_HOP attribute of the
  2047.    selected route by performing a lookup in the IGP and selecting one of
  2048.    the possible paths in the IGP.  This immediate next hop MUST be used
  2049.    when installing the selected route in the Loc-RIB.  If the route to
  2050.    the address depicted by the NEXT_HOP attribute changes such that the
  2051.    immediate next hop changes, route selection should be recalculated as
  2052.    specified above.
  2053.  
  2054.    Unfeasible routes shall be removed from the Loc-RIB, and
  2055.    corresponding unfeasible routes shall then be removed from the Adj-
  2056.    RIBs-In.
  2057.  
  2058. 9.1.2.1 Breaking Ties (Phase 2)
  2059.  
  2060.    In its Adj-RIBs-In a BGP speaker may have several routes to the same
  2061.    destination that have the same degree of preference. The local
  2062.    speaker can select only one of these routes for inclusion in the
  2063.    associated Loc-RIB. The local speaker considers all equally
  2064.    preferable routes, both those received from BGP speakers located in
  2065.    neighboring autonomous systems, and those received from other BGP
  2066.    speakers located in the local speaker's autonomous system.
  2067.  
  2068.    The following tie-breaking procedure assumes that for each candidate
  2069.    route all the BGP speakers within an autonomous system can ascertain
  2070.    the cost of a path (interior distance) to the address depicted by the
  2071.  
  2072.  
  2073.  
  2074. Rekhter & Li                                                   [Page 37]
  2075.  
  2076. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2077.  
  2078.  
  2079.    NEXT_HOP attribute of the route.  Ties shall be broken according to
  2080.    the following algorithm:
  2081.  
  2082.       a) If the local system is configured to take into account
  2083.       MULTI_EXIT_DISC, and the candidate routes differ in their
  2084.       MULTI_EXIT_DISC attribute, select the route that has the lowest
  2085.       value of the MULTI_EXIT_DISC attribute.
  2086.  
  2087.       b) Otherwise, select the route that has the lowest cost (interior
  2088.       distance) to the entity depicted by the NEXT_HOP attribute of the
  2089.       route.  If there are several routes with the same cost, then the
  2090.       tie-breaking shall be broken as follows:
  2091.  
  2092.          - if at least one of the candidate routes was advertised by the
  2093.          BGP speaker in a neighboring autonomous system, select the
  2094.          route that was advertised by the BGP speaker in a neighboring
  2095.          autonomous system whose BGP Identifier has the lowest value
  2096.          among all other BGP speakers in neighboring autonomous systems;
  2097.  
  2098.          - otherwise, select the route that was advertised by the BGP
  2099.          speaker whose BGP Identifier has the lowest value.
  2100.  
  2101. 9.1.3   Phase 3: Route Dissemination
  2102.  
  2103.    The Phase 3 decision function shall be invoked on completion of Phase
  2104.    2, or when any of the following events occur:
  2105.  
  2106.       a) when routes in a Loc-RIB to local destinations have changed
  2107.  
  2108.       b) when locally generated routes learned by means outside of BGP
  2109.       have changed
  2110.  
  2111.       c) when a new BGP speaker - BGP speaker connection has been
  2112.       established
  2113.  
  2114.    The Phase 3 function is a separate process which completes when it
  2115.    has no further work to do. The Phase 3 Routing Decision function
  2116.    shall be blocked from running while the Phase 2 decision function is
  2117.    in process.
  2118.  
  2119.    All routes in the Loc-RIB shall be processed into a corresponding
  2120.    entry in the associated Adj-RIBs-Out. Route aggregation and
  2121.    information reduction techniques (see 9.2.4.1) may optionally be
  2122.    applied.
  2123.  
  2124.    For the benefit of future support of inter-AS multicast capabilities,
  2125.    a BGP speaker that participates in inter-AS multicast routing shall
  2126.    advertise a route it receives from one of its external peers and if
  2127.  
  2128.  
  2129.  
  2130. Rekhter & Li                                                   [Page 38]
  2131.  
  2132. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2133.  
  2134.  
  2135.    it installs it in its Loc-RIB, it shall advertise it back to the peer
  2136.    from which the route was received. For a BGP speaker that does not
  2137.    participate in inter-AS multicast routing such an advertisement is
  2138.    optional. When doing such an advertisement, the NEXT_HOP attribute
  2139.    should be set to the address of the peer. An implementation may also
  2140.    optimize such an advertisement by truncating information in the
  2141.    AS_PATH attribute to include only its own AS number and that of the
  2142.    peer that advertised the route (such truncation requires the ORIGIN
  2143.    attribute to be set to INCOMPLETE).  In addition an implementation is
  2144.    not required to pass optional or discretionary path attributes with
  2145.    such an advertisement.
  2146.  
  2147.    When the updating of the Adj-RIBs-Out and the Forwarding Information
  2148.    Base (FIB) is complete, the local BGP speaker shall run the external
  2149.    update process of 9.2.2.
  2150.  
  2151. 9.1.4 Overlapping Routes
  2152.  
  2153.    A BGP speaker may transmit routes with overlapping Network Layer
  2154.    Reachability Information (NLRI) to another BGP speaker. NLRI overlap
  2155.    occurs when a set of destinations are identified in non-matching
  2156.    multiple routes. Since BGP encodes NLRI using IP prefixes, overlap
  2157.    will always exhibit subset relationships.  A route describing a
  2158.    smaller set of destinations (a longer prefix) is said to be more
  2159.    specific than a route describing a larger set of destinations (a
  2160.    shorted prefix); similarly, a route describing a larger set of
  2161.    destinations (a shorter prefix) is said to be less specific than a
  2162.    route describing a smaller set of destinations (a longer prefix).
  2163.  
  2164.    The precedence relationship effectively decomposes less specific
  2165.    routes into two parts:
  2166.  
  2167.       -  a set of destinations described only by the less specific
  2168.       route, and
  2169.  
  2170.       -  a set of destinations described by the overlap of the less
  2171.       specific and the more specific routes
  2172.  
  2173.    When overlapping routes are present in the same Adj-RIB-In, the more
  2174.    specific route shall take precedence, in order from more specific to
  2175.    least specific.
  2176.  
  2177.    The set of destinations described by the overlap represents a portion
  2178.    of the less specific route that is feasible, but is not currently in
  2179.    use.  If a more specific route is later withdrawn, the set of
  2180.    destinations described by the overlap will still be reachable using
  2181.    the less specific route.
  2182.  
  2183.  
  2184.  
  2185.  
  2186. Rekhter & Li                                                   [Page 39]
  2187.  
  2188. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2189.  
  2190.  
  2191.    If a BGP speaker receives overlapping routes, the Decision Process
  2192.    shall take into account the semantics of the overlapping routes. In
  2193.    particular, if a BGP speaker accepts the less specific route while
  2194.    rejecting the more specific route from the same peer, then the
  2195.    destinations represented by the overlap may not forward along the ASs
  2196.    listed in the AS_PATH attribute of that route. Therefore, a BGP
  2197.    speaker has the following choices:
  2198.  
  2199.       a)   Install both the less and the more specific routes
  2200.  
  2201.       b)   Install the more specific route only
  2202.  
  2203.       c)   Install the non-overlapping part of the less specific
  2204.                  route only (that implies de-aggregation)
  2205.  
  2206.       d)   Aggregate the two routes and install the aggregated route
  2207.  
  2208.       e)   Install the less specific route only
  2209.  
  2210.       f)   Install neither route
  2211.  
  2212.    If a BGP speaker chooses e), then it should add ATOMIC_AGGREGATE
  2213.    attribute to the route. A route that carries ATOMIC_AGGREGATE
  2214.    attribute can not be de-aggregated. That is, the NLRI of this route
  2215.    can not be made more specific.  Forwarding along such a route does
  2216.    not guarantee that IP packets will actually traverse only ASs listed
  2217.    in the AS_PATH attribute of the route.  If a BGP speaker chooses a),
  2218.    it must not advertise the more general route without the more
  2219.    specific route.
  2220.  
  2221. 9.2 Update-Send Process
  2222.  
  2223.    The Update-Send process is responsible for advertising UPDATE
  2224.    messages to all peers. For example, it distributes the routes chosen
  2225.    by the Decision Process to other BGP speakers which may be located in
  2226.    either the same autonomous system or a neighboring autonomous system.
  2227.    rules for information exchange between BGP speakers located in
  2228.    different autonomous systems are given in 9.2.2; rules for
  2229.    information exchange between BGP speakers located in the same
  2230.    autonomous system are given in 9.2.1.
  2231.  
  2232.    Distribution of routing information between a set of BGP speakers,
  2233.    all of which are located in the same autonomous system, is referred
  2234.    to as internal distribution.
  2235.  
  2236.  
  2237.  
  2238.  
  2239.  
  2240.  
  2241.  
  2242. Rekhter & Li                                                   [Page 40]
  2243.  
  2244. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2245.  
  2246.  
  2247. 9.2.1 Internal Updates
  2248.  
  2249.    The Internal update process is concerned with the distribution of
  2250.    routing information to BGP speakers located in the local speaker's
  2251.    autonomous system.
  2252.  
  2253.    When a BGP speaker receives an UPDATE message from another BGP
  2254.    speaker located in its own autonomous system, the receiving BGP
  2255.    speaker shall not re-distribute the routing information contained in
  2256.    that UPDATE message to other BGP speakers located in its own
  2257.    autonomous system.
  2258.  
  2259.    When a BGP speaker receives a new route from a BGP speaker in a
  2260.    neighboring autonomous system, it shall advertise that route to all
  2261.    other BGP speakers in its autonomous system by means of an UPDATE
  2262.    message if any of the following conditions occur:
  2263.  
  2264.       1) the degree of preference assigned to the newly received route
  2265.       by the local BGP speaker is higher than the degree of preference
  2266.       that the local speaker has assigned to other routes that have been
  2267.       received from BGP speakers in neighboring autonomous systems, or
  2268.  
  2269.       2) there are no other routes that have been received from BGP
  2270.       speakers in neighboring autonomous systems, or
  2271.  
  2272.       3) the newly received route is selected as a result of breaking a
  2273.       tie between several routes which have the highest degree of
  2274.       preference, and the same destination (the tie-breaking procedure
  2275.       is specified in 9.2.1.1).
  2276.  
  2277.    When a BGP speaker receives an UPDATE message with a non-empty
  2278.    WITHDRAWN ROUTES field, it shall remove from its Adj-RIB-In all
  2279.    routes whose destinations was carried in this field (as IP prefixes).
  2280.    The speaker shall take the following additional steps:
  2281.  
  2282.       1) if the corresponding feasible route had not been previously
  2283.       advertised, then no further action is necessary
  2284.  
  2285.       2) if the corresponding feasible route had been previously
  2286.       advertised, then:
  2287.  
  2288.          i) if a new route is selected for advertisement that has the
  2289.          same Network Layer Reachability Information as the unfeasible
  2290.          routes, then the local BGP speaker shall advertise the
  2291.          replacement route
  2292.  
  2293.          ii) if a replacement route is not available for advertisement,
  2294.          then the BGP speaker shall include the destinations  of the
  2295.  
  2296.  
  2297.  
  2298. Rekhter & Li                                                   [Page 41]
  2299.  
  2300. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2301.  
  2302.  
  2303.          unfeasible route (in form of IP prefixes) in the WITHDRAWN
  2304.          ROUTES field of an UPDATE message, and shall send this message
  2305.          to each peer to whom it had previously advertised the
  2306.          corresponding feasible route.
  2307.  
  2308.    All feasible routes which are advertised shall be placed in the
  2309.    appropriate Adj-RIBs-Out, and all unfeasible routes which are
  2310.    advertised shall be removed from the Adj-RIBs-Out.
  2311.  
  2312. 9.2.1.1 Breaking Ties (Internal Updates)
  2313.  
  2314.    If a local BGP speaker has connections to several BGP speakers in
  2315.    neighboring autonomous systems, there will be multiple Adj-RIBs-In
  2316.    associated with these peers. These Adj-RIBs-In might contain several
  2317.    equally preferable routes to the same destination, all of which were
  2318.    advertised by BGP speakers located in neighboring autonomous systems.
  2319.    The local BGP speaker shall select one of these routes according to
  2320.    the following rules:
  2321.  
  2322.       a) If the candidate route differ only in their NEXT_HOP and
  2323.       MULTI_EXIT_DISC attributes, and the local system is configured to
  2324.       take into account MULTI_EXIT_DISC attribute, select the routes
  2325.       that has the lowest value of the MULTI_EXIT_DISC attribute.
  2326.  
  2327.       b) If the local system can ascertain the cost of a path to the
  2328.       entity depicted by the NEXT_HOP attribute of the candidate route,
  2329.       select the route with the lowest cost.
  2330.  
  2331.       c) In all other cases, select the route that was advertised by the
  2332.       BGP speaker whose BGP Identifier has the lowest value.
  2333.  
  2334. 9.2.2 External Updates
  2335.  
  2336.    The external update process is concerned with the distribution of
  2337.    routing information to BGP speakers located in neighboring autonomous
  2338.    systems. As part of Phase 3 route selection process, the BGP speaker
  2339.    has updated its Adj-RIBs-Out and its Forwarding Table. All newly
  2340.    installed routes and all newly unfeasible routes for which there is
  2341.    no replacement route shall be advertised to BGP speakers located in
  2342.    neighboring autonomous systems by means of UPDATE message.
  2343.  
  2344.    Any routes in the Loc-RIB marked as unfeasible shall be removed.
  2345.    Changes to the reachable destinations within its own autonomous
  2346.    system shall also be advertised in an UPDATE message.
  2347.  
  2348.  
  2349.  
  2350.  
  2351.  
  2352.  
  2353.  
  2354. Rekhter & Li                                                   [Page 42]
  2355.  
  2356. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2357.  
  2358.  
  2359. 9.2.3 Controlling Routing Traffic Overhead
  2360.  
  2361.    The BGP protocol constrains the amount of routing traffic (that is,
  2362.    UPDATE messages) in order to limit both the link bandwidth needed to
  2363.    advertise UPDATE messages and the processing power needed by the
  2364.    Decision Process to digest the information contained in the UPDATE
  2365.    messages.
  2366.  
  2367. 9.2.3.1 Frequency of Route Advertisement
  2368.  
  2369.    The parameter MinRouteAdvertisementInterval determines the minimum
  2370.    amount of time that must elapse between advertisement of routes to a
  2371.    particular destination from a single BGP speaker. This rate limiting
  2372.    procedure applies on a per-destination basis, although the value of
  2373.    MinRouteAdvertisementInterval is set on a per BGP peer basis.
  2374.  
  2375.    Two UPDATE messages sent from a single BGP speaker that advertise
  2376.    feasible routes to some common set of destinations received from BGP
  2377.    speakers in neighboring autonomous systems must be separated by at
  2378.    least MinRouteAdvertisementInterval. Clearly, this can only be
  2379.    achieved precisely by keeping a separate timer for each common set of
  2380.    destinations. This would be unwarranted overhead. Any technique which
  2381.    ensures that the interval between two UPDATE messages sent from a
  2382.    single BGP speaker that advertise feasible routes to some common set
  2383.    of destinations received from BGP speakers in neighboring autonomous
  2384.    systems will be at least MinRouteAdvertisementInterval, and will also
  2385.    ensure a constant upper bound on the interval is acceptable.
  2386.  
  2387.    Since fast convergence is needed within an autonomous system, this
  2388.    procedure does not apply for routes receives from other BGP speakers
  2389.    in the same autonomous system. To avoid long-lived black holes, the
  2390.    procedure does not apply to the explicit withdrawal of unfeasible
  2391.    routes (that is, routes whose destinations (expressed as IP prefixes)
  2392.    are listed in the WITHDRAWN ROUTES field of an UPDATE message).
  2393.  
  2394.    This procedure does not limit the rate of route selection, but only
  2395.    the rate of route advertisement. If new routes are selected multiple
  2396.    times while awaiting the expiration of MinRouteAdvertisementInterval,
  2397.    the last route selected shall be advertised at the end of
  2398.    MinRouteAdvertisementInterval.
  2399.  
  2400. 9.2.3.2 Frequency of Route Origination
  2401.  
  2402.    The parameter MinASOriginationInterval determines the minimum amount
  2403.    of time that must elapse between successive advertisements of UPDATE
  2404.    messages that report changes within the advertising BGP speaker's own
  2405.    autonomous systems.
  2406.  
  2407.  
  2408.  
  2409.  
  2410. Rekhter & Li                                                   [Page 43]
  2411.  
  2412. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2413.  
  2414.  
  2415. 9.2.3.3 Jitter
  2416.  
  2417.    To minimize the likelihood that the distribution of BGP messages by a
  2418.    given BGP speaker will contain peaks, jitter should be applied to the
  2419.    timers associated with MinASOriginationInterval, Keepalive, and
  2420.    MinRouteAdvertisementInterval. A given BGP speaker shall apply the
  2421.    same jitter to each of these quantities regardless of the
  2422.    destinations to which the updates are being sent; that is, jitter
  2423.    will not be applied on a "per peer" basis.
  2424.  
  2425.    The amount of jitter to be introduced shall be determined by
  2426.    multiplying the base value of the appropriate timer by a random
  2427.    factor which is uniformly distributed in the range from 0.75 to 1.0.
  2428.  
  2429. 9.2.4 Efficient Organization of Routing Information
  2430.  
  2431.    Having selected the routing information which it will advertise, a
  2432.    BGP speaker may avail itself of several methods to organize this
  2433.    information in an efficient manner.
  2434.  
  2435. 9.2.4.1 Information Reduction
  2436.  
  2437.    Information reduction may imply a reduction in granularity of policy
  2438.    control - after information is collapsed, the same policies will
  2439.    apply to all destinations and paths in the equivalence class.
  2440.  
  2441.    The Decision Process may optionally reduce the amount of information
  2442.    that it will place in the Adj-RIBs-Out by any of the following
  2443.    methods:
  2444.  
  2445.       a)   Network Layer Reachability Information (NLRI):
  2446.  
  2447.       Destination IP addresses can be represented as IP address
  2448.       prefixes.  In cases where there is a correspondence between the
  2449.       address structure and the systems under control of an autonomous
  2450.       system administrator, it will be possible to reduce the size of
  2451.       the NLRI carried in the UPDATE messages.
  2452.  
  2453.       b)   AS_PATHs:
  2454.  
  2455.       AS path information can be represented as ordered AS_SEQUENCEs or
  2456.       unordered AS_SETs. AS_SETs are used in the route aggregation
  2457.       algorithm described in 9.2.4.2. They reduce the size of the
  2458.       AS_PATH information by listing each AS number only once,
  2459.       regardless of how many times it may have appeared in multiple
  2460.       AS_PATHs that were aggregated.
  2461.  
  2462.  
  2463.  
  2464.  
  2465.  
  2466. Rekhter & Li                                                   [Page 44]
  2467.  
  2468. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2469.  
  2470.  
  2471.       An AS_SET implies that the destinations listed in the NLRI can be
  2472.       reached through paths that traverse at least some of the
  2473.       constituent autonomous systems. AS_SETs provide sufficient
  2474.       information to avoid routing information looping; however their
  2475.       use may prune potentially feasible paths, since such paths are no
  2476.       longer listed individually as in the form of AS_SEQUENCEs.  In
  2477.       practice this is not likely to be a problem, since once an IP
  2478.       packet arrives at the edge of a group of autonomous systems, the
  2479.       BGP speaker at that point is likely to have more detailed path
  2480.       information and can distinguish individual paths to destinations.
  2481.  
  2482. 9.2.4.2 Aggregating Routing Information
  2483.  
  2484.    Aggregation is the process of combining the characteristics of
  2485.    several different routes in such a way that a single route can be
  2486.    advertised.  Aggregation can occur as part of the decision  process
  2487.    to reduce the amount of routing information that will be placed in
  2488.    the Adj-RIBs-Out.
  2489.  
  2490.    Aggregation reduces the amount of information that a BGP speaker must
  2491.    store and exchange with other BGP speakers. Routes can be aggregated
  2492.    by applying the following procedure separately to path attributes of
  2493.    like type and to the Network Layer Reachability Information.
  2494.  
  2495.    Routes that have the following attributes shall not be aggregated
  2496.    unless the corresponding attributes of each route are identical:
  2497.    MULTI_EXIT_DISC, NEXT_HOP.
  2498.  
  2499.    Path attributes that have different type codes can not be aggregated
  2500.    together. Path of the same type code may be aggregated, according to
  2501.    the following rules:
  2502.  
  2503.       ORIGIN attribute: If at least one route among routes that are
  2504.       aggregated has ORIGIN with the value INCOMPLETE, then the
  2505.       aggregated route must have the ORIGIN attribute with the value
  2506.       INCOMPLETE. Otherwise, if at least one route among routes that are
  2507.       aggregated has ORIGIN with the value EGP, then the aggregated
  2508.       route must have the origin attribute with the value EGP. In all
  2509.       other case the value of the ORIGIN attribute of the aggregated
  2510.       route is INTERNAL.
  2511.  
  2512.       AS_PATH attribute: If routes to be aggregated have identical
  2513.       AS_PATH attributes, then the aggregated route has the same AS_PATH
  2514.       attribute as each individual route.
  2515.  
  2516.       For the purpose of aggregating AS_PATH attributes we model each AS
  2517.       within the AS_PATH attribute as a tuple <type, value>, where
  2518.       "type" identifies a type of the path segment the AS belongs to
  2519.  
  2520.  
  2521.  
  2522. Rekhter & Li                                                   [Page 45]
  2523.  
  2524. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2525.  
  2526.  
  2527.       (e.g. AS_SEQUENCE, AS_SET), and "value" is the AS number.  If the
  2528.       routes to be aggregated have different AS_PATH attributes, then
  2529.       the aggregated AS_PATH attribute shall satisfy all of the
  2530.       following conditions:
  2531.  
  2532.          - all tuples of the type AS_SEQUENCE in the aggregated AS_PATH
  2533.          shall appear in all of the AS_PATH in the initial set of routes
  2534.          to be aggregated.
  2535.  
  2536.          - all tuples of the type AS_SET in the aggregated AS_PATH shall
  2537.          appear in at least one of the AS_PATH in the initial set (they
  2538.          may appear as either AS_SET or AS_SEQUENCE types).
  2539.  
  2540.          - for any tuple X of the type AS_SEQUENCE in the aggregated
  2541.          AS_PATH which precedes tuple Y in the aggregated AS_PATH, X
  2542.          precedes Y in each AS_PATH in the initial set which contains Y,
  2543.          regardless of the type of Y.
  2544.  
  2545.          - No tuple with the same value shall appear more than once in
  2546.          the aggregated AS_PATH, regardless of the tuple's type.
  2547.  
  2548.       An implementation may choose any algorithm which conforms to these
  2549.       rules.  At a minimum a conformant implementation shall be able to
  2550.       perform the following algorithm that meets all of the above
  2551.       conditions:
  2552.  
  2553.          - determine the longest leading sequence of tuples (as defined
  2554.          above) common to all the AS_PATH attributes of the routes to be
  2555.          aggregated. Make this sequence the leading sequence of the
  2556.          aggregated AS_PATH attribute.
  2557.  
  2558.          - set the type of the rest of the tuples from the AS_PATH
  2559.          attributes of the routes to be aggregated to AS_SET, and append
  2560.          them to the aggregated AS_PATH attribute.
  2561.  
  2562.          - if the aggregated AS_PATH has more than one tuple with the
  2563.          same value (regardless of tuple's type), eliminate all, but one
  2564.          such tuple by deleting tuples of the type AS_SET from the
  2565.          aggregated AS_PATH attribute.
  2566.  
  2567.       Appendix 6, section 6.8 presents another algorithm that satisfies
  2568.       the conditions and  allows for more complex policy configurations.
  2569.  
  2570.       ATOMIC_AGGREGATE: If at least one of the routes to be aggregated
  2571.       has ATOMIC_AGGREGATE path attribute, then the aggregated route
  2572.       shall have this attribute as well.
  2573.  
  2574.  
  2575.  
  2576.  
  2577.  
  2578. Rekhter & Li                                                   [Page 46]
  2579.  
  2580. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2581.  
  2582.  
  2583.       AGGREGATOR: All AGGREGATOR attributes of all routes to be
  2584.       aggregated should be ignored.
  2585.  
  2586. 9.3   Route Selection Criteria
  2587.  
  2588.    Generally speaking, additional rules for comparing routes among
  2589.    several alternatives are outside the scope of this document.  There
  2590.    are two exceptions:
  2591.  
  2592.       - If the local AS appears in the AS path of the new route being
  2593.       considered, then that new route cannot be viewed as better than
  2594.       any other route.  If such a route were ever used, a routing loop
  2595.       would result.
  2596.  
  2597.       - In order to achieve successful distributed operation, only
  2598.       routes with a likelihood of stability can be chosen.  Thus, an AS
  2599.       must avoid using unstable routes, and it must not make rapid
  2600.       spontaneous changes to its choice of route.  Quantifying the terms
  2601.       "unstable" and "rapid" in the previous sentence will require
  2602.       experience, but the principle is clear.
  2603.  
  2604. 9.4   Originating BGP routes
  2605.  
  2606.    A BGP speaker may originate BGP routes by injecting routing
  2607.    information acquired by some other means (e.g. via an IGP) into BGP.
  2608.    A BGP speaker that originates BGP routes shall assign the degree of
  2609.    preference to these routes by passing them through the Decision
  2610.    Process (see Section 9.1).  These routes may also be distributed to
  2611.    other BGP speakers within the local AS as part of the Internal update
  2612.    process (see Section 9.2.1). The decision whether to distribute non-
  2613.    BGP acquired routes within an AS via BGP or not depends on the
  2614.    environment within the AS (e.g. type of IGP) and should be controlled
  2615.    via configuration.
  2616.  
  2617.  
  2618.  
  2619.  
  2620.  
  2621.  
  2622.  
  2623.  
  2624.  
  2625.  
  2626.  
  2627.  
  2628.  
  2629.  
  2630.  
  2631.  
  2632.  
  2633.  
  2634. Rekhter & Li                                                   [Page 47]
  2635.  
  2636. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2637.  
  2638.  
  2639. Appendix 1.  BGP FSM State Transitions and Actions.
  2640.  
  2641.    This Appendix discusses the transitions between states in the BGP FSM
  2642.    in response to BGP events.  The following is the list of these states
  2643.    and events when the negotiated Hold Time value is non-zero.
  2644.  
  2645.        BGP States:
  2646.  
  2647.                 1 - Idle
  2648.                 2 - Connect
  2649.                 3 - Active
  2650.                 4 - OpenSent
  2651.                 5 - OpenConfirm
  2652.                 6 - Established
  2653.  
  2654.        BGP Events:
  2655.  
  2656.                 1 - BGP Start
  2657.                 2 - BGP Stop
  2658.                 3 - BGP Transport connection open
  2659.                 4 - BGP Transport connection closed
  2660.                 5 - BGP Transport connection open failed
  2661.                 6 - BGP Transport fatal error
  2662.                 7 - ConnectRetry timer expired
  2663.                 8 - Hold Timer expired
  2664.                 9 - KeepAlive timer expired
  2665.                10 - Receive OPEN message
  2666.                11 - Receive KEEPALIVE message
  2667.                12 - Receive UPDATE messages
  2668.                13 - Receive NOTIFICATION message
  2669.  
  2670.  
  2671.  
  2672.  
  2673.  
  2674.  
  2675.  
  2676.  
  2677.  
  2678.  
  2679.  
  2680.  
  2681.  
  2682.  
  2683.  
  2684.  
  2685.  
  2686.  
  2687.  
  2688.  
  2689.  
  2690. Rekhter & Li                                                   [Page 48]
  2691.  
  2692. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2693.  
  2694.  
  2695.    The following table describes the state transitions of the BGP FSM
  2696.    and the actions triggered by these transitions.
  2697.  
  2698.  
  2699.     Event                Actions               Message Sent   Next State
  2700.     --------------------------------------------------------------------
  2701.     Idle (1)
  2702.      1            Initialize resources            none             2
  2703.                   Start ConnectRetry timer
  2704.                   Initiate a transport connection
  2705.      others               none                    none             1
  2706.  
  2707.     Connect(2)
  2708.      1                    none                    none             2
  2709.      3            Complete initialization         OPEN             4
  2710.                   Clear ConnectRetry timer
  2711.      5            Restart ConnectRetry timer      none             3
  2712.      7            Restart ConnectRetry timer      none             2
  2713.                   Initiate a transport connection
  2714.      others       Release resources               none             1
  2715.  
  2716.     Active (3)
  2717.      1                    none                    none             3
  2718.      3            Complete initialization         OPEN             4
  2719.                   Clear ConnectRetry timer
  2720.      5            Close connection                                 3
  2721.                   Restart ConnectRetry timer
  2722.      7            Restart ConnectRetry timer      none             2
  2723.                   Initiate a transport connection
  2724.      others       Release resources               none             1
  2725.  
  2726.     OpenSent(4)
  2727.      1                    none                    none             4
  2728.      4            Close transport connection      none             3
  2729.                   Restart ConnectRetry timer
  2730.      6            Release resources               none             1
  2731.     10            Process OPEN is OK            KEEPALIVE          5
  2732.                   Process OPEN failed           NOTIFICATION       1
  2733.     others        Close transport connection    NOTIFICATION       1
  2734.                   Release resources
  2735.  
  2736.  
  2737.  
  2738.  
  2739.  
  2740.  
  2741.  
  2742.  
  2743.  
  2744.  
  2745.  
  2746. Rekhter & Li                                                   [Page 49]
  2747.  
  2748. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2749.  
  2750.  
  2751.     OpenConfirm (5)
  2752.      1                   none                     none             5
  2753.      4            Release resources               none             1
  2754.      6            Release resources               none             1
  2755.      9            Restart KeepAlive timer       KEEPALIVE          5
  2756.     11            Complete initialization         none             6
  2757.                   Restart Hold Timer
  2758.     13            Close transport connection                       1
  2759.                   Release resources
  2760.     others        Close transport connection    NOTIFICATION       1
  2761.                   Release resources
  2762.  
  2763.     Established (6)
  2764.      1                   none                     none             6
  2765.      4            Release resources               none             1
  2766.      6            Release resources               none             1
  2767.      9            Restart KeepAlive timer       KEEPALIVE          6
  2768.     11            Restart Hold Timer            KEEPALIVE          6
  2769.     12            Process UPDATE is OK          UPDATE             6
  2770.                   Process UPDATE failed         NOTIFICATION       1
  2771.     13            Close transport connection                       1
  2772.                   Release resources
  2773.     others        Close transport connection    NOTIFICATION       1
  2774.                   Release resources
  2775.    ---------------------------------------------------------------------
  2776.  
  2777.  
  2778.  
  2779.  
  2780.  
  2781.  
  2782.  
  2783.  
  2784.  
  2785.  
  2786.  
  2787.  
  2788.  
  2789.  
  2790.  
  2791.  
  2792.  
  2793.  
  2794.  
  2795.  
  2796.  
  2797.  
  2798.  
  2799.  
  2800.  
  2801.  
  2802. Rekhter & Li                                                   [Page 50]
  2803.  
  2804. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2805.  
  2806.  
  2807.       The following is a condensed version of the above state transition
  2808.       table.
  2809.  
  2810.  
  2811.    Events| Idle | Connect | Active | OpenSent | OpenConfirm | Estab
  2812.          | (1)  |   (2)   |  (3)   |    (4)   |     (5)     |   (6)
  2813.          |--------------------------------------------------------------
  2814.     1    |  2   |    2    |   3    |     4    |      5      |    6
  2815.          |      |         |        |          |             |
  2816.     2    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      |    1
  2817.          |      |         |        |          |             |
  2818.     3    |  1   |    4    |   4    |     1    |      1      |    1
  2819.          |      |         |        |          |             |
  2820.     4    |  1   |    1    |   1    |     3    |      1      |    1
  2821.          |      |         |        |          |             |
  2822.     5    |  1   |    3    |   3    |     1    |      1      |    1
  2823.          |      |         |        |          |             |
  2824.     6    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      |    1
  2825.          |      |         |        |          |             |
  2826.     7    |  1   |    2    |   2    |     1    |      1      |    1
  2827.          |      |         |        |          |             |
  2828.     8    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      |    1
  2829.          |      |         |        |          |             |
  2830.     9    |  1   |    1    |   1    |     1    |      5      |    6
  2831.          |      |         |        |          |             |
  2832.    10    |  1   |    1    |   1    |  1 or 5  |      1      |    1
  2833.          |      |         |        |          |             |
  2834.    11    |  1   |    1    |   1    |     1    |      6      |    6
  2835.          |      |         |        |          |             |
  2836.    12    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      | 1 or 6
  2837.          |      |         |        |          |             |
  2838.    13    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      |    1
  2839.          |      |         |        |          |             |
  2840.          ---------------------------------------------------------------
  2841.  
  2842.  
  2843. Appendix 2. Comparison with RFC1267
  2844.  
  2845.    BGP-4 is capable of operating in an environment where a set of
  2846.    reachable destinations may be expressed via a single IP prefix.  The
  2847.    concept of network classes, or subnetting is foreign to BGP-4.  To
  2848.    accommodate these capabilities BGP-4 changes semantics and encoding
  2849.    associated with the AS_PATH attribute. New text has been added to
  2850.    define semantics associated with IP prefixes.  These abilities allow
  2851.    BGP-4 to support the proposed supernetting scheme [9].
  2852.  
  2853.    To simplify configuration this version introduces a new attribute,
  2854.    LOCAL_PREF, that facilitates route selection procedures.
  2855.  
  2856.  
  2857.  
  2858. Rekhter & Li                                                   [Page 51]
  2859.  
  2860. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2861.  
  2862.  
  2863.    The INTER_AS_METRIC attribute has been renamed to be MULTI_EXIT_DISC.
  2864.    A new attribute, ATOMIC_AGGREGATE, has been introduced to insure that
  2865.    certain aggregates are not de-aggregated.  Another new attribute,
  2866.    AGGREGATOR, can be added to aggregate routes in order to advertise
  2867.    which AS and which BGP speaker within that AS caused the aggregation.
  2868.  
  2869.    To insure that Hold Timers are symmetric, the Hold Time is now
  2870.    negotiated on a per-connection basis.  Hold Times of zero are now
  2871.    supported.
  2872.  
  2873. Appendix 3.  Comparison with RFC 1163
  2874.  
  2875.    All of the changes listed in Appendix 2, plus the following.
  2876.  
  2877.    To detect and recover from BGP connection collision, a new field (BGP
  2878.    Identifier) has been added to the OPEN message. New text (Section
  2879.    6.8) has been added to specify the procedure for detecting and
  2880.    recovering from collision.
  2881.  
  2882.    The new document no longer restricts the border router that is passed
  2883.    in the NEXT_HOP path attribute to be part of the same Autonomous
  2884.    System as the BGP Speaker.
  2885.  
  2886.    New document optimizes and simplifies the exchange of the information
  2887.    about previously reachable routes.
  2888.  
  2889. Appendix 4.  Comparison with RFC 1105
  2890.  
  2891.    All of the changes listed in Appendices 2 and 3, plus the following.
  2892.  
  2893.    Minor changes to the RFC1105 Finite State Machine were necessary to
  2894.    accommodate the TCP user interface provided by 4.3 BSD.
  2895.  
  2896.    The notion of Up/Down/Horizontal relations present in RFC1105 has
  2897.    been removed from the protocol.
  2898.  
  2899.    The changes in the message format from RFC1105 are as follows:
  2900.  
  2901.       1.  The Hold Time field has been removed from the BGP header and
  2902.       added to the OPEN message.
  2903.  
  2904.       2.  The version field has been removed from the BGP header and
  2905.       added to the OPEN message.
  2906.  
  2907.       3.  The Link Type field has been removed from the OPEN message.
  2908.  
  2909.       4.  The OPEN CONFIRM message has been eliminated and replaced with
  2910.       implicit confirmation provided by the KEEPALIVE message.
  2911.  
  2912.  
  2913.  
  2914. Rekhter & Li                                                   [Page 52]
  2915.  
  2916. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2917.  
  2918.  
  2919.       5.  The format of the UPDATE message has been changed
  2920.       significantly.  New fields were added to the UPDATE message to
  2921.       support multiple path attributes.
  2922.  
  2923.       6.  The Marker field has been expanded and its role broadened to
  2924.       support authentication.
  2925.  
  2926.       Note that quite often BGP, as specified in RFC 1105, is referred
  2927.       to as BGP-1, BGP, as specified in RFC 1163, is referred to as
  2928.       BGP-2, BGP, as specified in RFC1267 is referred to as BGP-3, and
  2929.       BGP, as specified in this document is referred to as BGP-4.
  2930.  
  2931. Appendix 5.  TCP options that may be used with BGP
  2932.  
  2933.    If a local system TCP user interface supports TCP PUSH function, then
  2934.    each BGP message should be transmitted with PUSH flag set.  Setting
  2935.    PUSH flag forces BGP messages to be transmitted promptly to the
  2936.    receiver.
  2937.  
  2938.    If a local system TCP user interface supports setting precedence for
  2939.    TCP connection, then the BGP transport connection should be opened
  2940.    with precedence set to Internetwork Control (110) value (see also
  2941.    [6]).
  2942.  
  2943. Appendix 6.  Implementation Recommendations
  2944.  
  2945.    This section presents some implementation recommendations.
  2946.  
  2947. 6.1 Multiple Networks Per Message
  2948.  
  2949.    The BGP protocol allows for multiple address prefixes with the same
  2950.    AS path and next-hop gateway to be specified in one message. Making
  2951.    use of this capability is highly recommended. With one address prefix
  2952.    per message there is a substantial increase in overhead in the
  2953.    receiver. Not only does the system overhead increase due to the
  2954.    reception of multiple messages, but the overhead of scanning the
  2955.    routing table for updates to BGP peers and other routing protocols
  2956.    (and sending the associated messages) is incurred multiple times as
  2957.    well. One method of building messages containing many address
  2958.    prefixes per AS path and gateway from a routing table that is not
  2959.    organized per AS path is to build many messages as the routing table
  2960.    is scanned. As each address prefix is processed, a message for the
  2961.    associated AS path and gateway is allocated, if it does not exist,
  2962.    and the new address prefix is added to it.  If such a message exists,
  2963.    the new address prefix is just appended to it. If the message lacks
  2964.    the space to hold the new address prefix, it is transmitted, a new
  2965.    message is allocated, and the new address prefix is inserted into the
  2966.    new message. When the entire routing table has been scanned, all
  2967.  
  2968.  
  2969.  
  2970. Rekhter & Li                                                   [Page 53]
  2971.  
  2972. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  2973.  
  2974.  
  2975.    allocated messages are sent and their resources released.  Maximum
  2976.    compression is achieved when all  the destinations covered by the
  2977.    address prefixes share a gateway and common path attributes, making
  2978.    it possible to send many address prefixes in one 4096-byte message.
  2979.  
  2980.    When peering with a BGP implementation that does not compress
  2981.    multiple address prefixes into one message, it may be necessary to
  2982.    take steps to reduce the overhead from the flood of data received
  2983.    when a peer is acquired or a significant network topology change
  2984.    occurs. One method of doing this is to limit the rate of updates.
  2985.    This will eliminate the redundant scanning of the routing table to
  2986.    provide flash updates for BGP peers and other routing protocols. A
  2987.    disadvantage of this approach is that it increases the propagation
  2988.    latency of routing information.  By choosing a minimum flash update
  2989.    interval that is not much greater than the time it takes to process
  2990.    the multiple messages this latency should be minimized. A better
  2991.    method would be to read all received messages before sending updates.
  2992.  
  2993. 6.2  Processing Messages on a Stream Protocol
  2994.  
  2995.    BGP uses TCP as a transport mechanism.  Due to the stream nature of
  2996.    TCP, all the data for received messages does not necessarily arrive
  2997.    at the same time. This can make it difficult to process the data as
  2998.    messages, especially on systems such as BSD Unix where it is not
  2999.    possible to determine how much data has been received but not yet
  3000.    processed.
  3001.  
  3002.    One method that can be used in this situation is to first try to read
  3003.    just the message header. For the KEEPALIVE message type, this is a
  3004.    complete message; for other message types, the header should first be
  3005.    verified, in particular the total length. If all checks are
  3006.    successful, the specified length, minus the size of the message
  3007.    header is the amount of data left to read. An implementation that
  3008.    would "hang" the routing information process while trying to read
  3009.    from a peer could set up a message buffer (4096 bytes) per peer and
  3010.    fill it with data as available until a complete message has been
  3011.    received.
  3012.  
  3013. 6.3 Reducing route flapping
  3014.  
  3015.    To avoid excessive route flapping a BGP speaker which needs to
  3016.    withdraw a destination and send an update about a more specific or
  3017.    less specific route shall combine them into the same UPDATE message.
  3018.  
  3019.  
  3020.  
  3021.  
  3022.  
  3023.  
  3024.  
  3025.  
  3026. Rekhter & Li                                                   [Page 54]
  3027.  
  3028. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  3029.  
  3030.  
  3031. 6.4 BGP Timers
  3032.  
  3033.    BGP employs five timers: ConnectRetry, Hold Time, KeepAlive,
  3034.    MinASOriginationInterval, and MinRouteAdvertisementInterval The
  3035.    suggested value for the ConnectRetry timer is 120 seconds.  The
  3036.    suggested value for the Hold Time is 90 seconds.  The suggested value
  3037.    for the KeepAlive timer is 30 seconds.  The suggested value for the
  3038.    MinASOriginationInterval is 15 seconds.  The suggested value for the
  3039.    MinRouteAdvertisementInterval is 30 seconds.
  3040.  
  3041.    An implementation of BGP MUST allow these timers to be configurable.
  3042.  
  3043. 6.5 Path attribute ordering
  3044.  
  3045.    Implementations which combine update messages as described above in
  3046.    6.1 may prefer to see all path attributes presented in a known order.
  3047.    This permits them to quickly identify sets of attributes from
  3048.    different update messages which are semantically identical.  To
  3049.    facilitate this, it is a useful optimization to order the path
  3050.    attributes according to type code.  This optimization is entirely
  3051.     optional.
  3052.  
  3053. 6.6 AS_SET sorting
  3054.  
  3055.    Another useful optimization that can be done to simplify this
  3056.    situation is to sort the AS numbers found in an AS_SET.  This
  3057.    optimization is entirely optional.
  3058.  
  3059. 6.7 Control over version negotiation
  3060.  
  3061.    Since BGP-4 is capable of carrying aggregated routes which cannot be
  3062.    properly represented in BGP-3, an implementation which supports BGP-4
  3063.    and another BGP version should provide the capability to only speak
  3064.    BGP-4 on a per-peer basis.
  3065.  
  3066. 6.8 Complex AS_PATH aggregation
  3067.  
  3068.    An implementation which chooses to provide a path aggregation
  3069.    algorithm which retains significant amounts of path information may
  3070.    wish to use the following procedure:
  3071.  
  3072.       For the purpose of aggregating AS_PATH attributes of two routes,
  3073.       we model each AS as a tuple <type, value>, where "type" identifies
  3074.       a type of the path segment the AS belongs to (e.g.  AS_SEQUENCE,
  3075.       AS_SET), and "value" is the AS number.  Two ASs are said to be the
  3076.       same if their corresponding <type, value> tuples are the same.
  3077.  
  3078.  
  3079.  
  3080.  
  3081.  
  3082. Rekhter & Li                                                   [Page 55]
  3083.  
  3084. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  3085.  
  3086.  
  3087.       The algorithm to aggregate two AS_PATH attributes works as
  3088.       follows:
  3089.  
  3090.          a) Identify the same ASs (as defined above) within each AS_PATH
  3091.          attribute that are in the same relative order within both
  3092.          AS_PATH attributes.  Two ASs, X and Y, are said to be in the
  3093.          same order if either:
  3094.  
  3095.             - X precedes Y in both AS_PATH attributes, or - Y precedes X
  3096.             in both AS_PATH attributes.
  3097.  
  3098.          b) The aggregated AS_PATH attribute consists of ASs identified
  3099.          in (a) in exactly the same order as they appear in the AS_PATH
  3100.          attributes to be aggregated. If two consecutive ASs identified
  3101.          in (a) do not immediately follow each other in both of the
  3102.          AS_PATH attributes to be aggregated, then the intervening ASs
  3103.          (ASs that are between the two consecutive ASs that are the
  3104.          same) in both attributes are combined into an AS_SET path
  3105.          segment that consists of the intervening ASs from both AS_PATH
  3106.          attributes; this segment is then placed in between the two
  3107.          consecutive ASs identified in (a) of the aggregated attribute.
  3108.          If two consecutive ASs identified in (a) immediately follow
  3109.          each other in one attribute, but do not follow in another, then
  3110.          the intervening ASs of the latter are combined into an AS_SET
  3111.          path segment; this segment is then placed in between the two
  3112.          consecutive ASs identified in (a) of the aggregated attribute.
  3113.  
  3114.       If as a result of the above procedure a given AS number appears
  3115.       more than once within the aggregated AS_PATH attribute, all, but
  3116.       the last instance (rightmost occurrence) of that AS number should
  3117.       be removed from the aggregated AS_PATH attribute.
  3118.  
  3119. References
  3120.  
  3121.    [1] Mills, D., "Exterior Gateway Protocol Formal Specification", RFC
  3122.        904, BBN, April 1984.
  3123.  
  3124.    [2] Rekhter, Y., "EGP and Policy Based Routing in the New NSFNET
  3125.        Backbone", RFC 1092, T.J. Watson Research Center, February 1989.
  3126.  
  3127.    [3] Braun, H-W., "The NSFNET Routing Architecture", RFC 1093,
  3128.        MERIT/NSFNET Project, February 1989.
  3129.  
  3130.    [4] Postel, J., "Transmission Control Protocol - DARPA Internet
  3131.        Program Protocol Specification", STD 7, RFC 793, DARPA, September
  3132.        1981.
  3133.  
  3134.  
  3135.  
  3136.  
  3137.  
  3138. Rekhter & Li                                                   [Page 56]
  3139.  
  3140. RFC 1771                         BGP-4                        March 1995
  3141.  
  3142.  
  3143.    [5] Rekhter, Y., and P. Gross, "Application of the Border Gateway
  3144.        Protocol in the Internet", RFC 1772, T.J. Watson Research Center,
  3145.        IBM Corp., MCI, March 1995.
  3146.  
  3147.    [6] Postel, J., "Internet Protocol - DARPA Internet Program Protocol
  3148.        Specification", STD 5, RFC 791, DARPA, September 1981.
  3149.  
  3150.    [7] "Information Processing Systems - Telecommunications and
  3151.        Information Exchange between Systems - Protocol for Exchange of
  3152.        Inter-domain Routeing Information among Intermediate Systems to
  3153.        Support Forwarding of ISO 8473 PDUs", ISO/IEC IS10747, 1993
  3154.  
  3155.    [8] Fuller, V., Li, T., Yu, J., and K. Varadhan, "Classless Inter-
  3156.        Domain Routing (CIDR): an Address Assignment and Aggregation
  3157.        Strategy", RFC 1519, BARRNet, cisco, MERIT, OARnet, September
  3158.        1993
  3159.  
  3160.    [9] Rekhter, Y., Li, T., "An Architecture for IP Address Allocation
  3161.        with CIDR", RFC 1518, T.J. Watson Research Center, cisco,
  3162.        September 1993
  3163.  
  3164. Security Considerations
  3165.  
  3166.    Security issues are not discussed in this document.
  3167.  
  3168. Editors' Addresses
  3169.  
  3170.    Yakov Rekhter
  3171.    T.J. Watson Research Center IBM Corporation
  3172.    P.O. Box 704, Office H3-D40
  3173.    Yorktown Heights, NY 10598
  3174.  
  3175.    Phone:  +1 914 784 7361
  3176.    EMail:  yakov@watson.ibm.com
  3177.  
  3178.  
  3179.    Tony Li
  3180.    cisco Systems, Inc.
  3181.    170 W. Tasman Dr.
  3182.    San Jose, CA 95134
  3183.  
  3184.    EMail: tli@cisco.com
  3185.  
  3186.  
  3187.  
  3188.  
  3189.  
  3190.  
  3191.  
  3192.  
  3193.  
  3194. Rekhter & Li                                                   [Page 57]
  3195.  
  3196.