home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1771.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  134KB  |  1,597 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                         Y. Rekhter Request for Comments: 1771        T.J. Watson Research Center, IBM Corp. Obsoletes: 1654                                                    T. Li Category: Standards Track                                  cisco Systems                                                                  Editors                                                               March 1995 
  8.  
  9.                    A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4) 
  10.  
  11. Status of this Memo 
  12.  
  13.    This document specifies an Internet standards track protocol for the    Internet community, and requests discussion and suggestions for    improvements.  Please refer to the current edition of the "Internet    Official Protocol Standards" (STD 1) for the standardization state    and status of this protocol.  Distribution of this memo is unlimited. 
  14.  
  15. Abstract 
  16.  
  17.    This document, together with its companion document, "Application of    the Border Gateway Protocol in the Internet", define an inter-    autonomous system routing protocol for the Internet. 
  18.  
  19. 1. Acknowledgements 
  20.  
  21.    This document was originally published as RFC 1267 in October 1991,    jointly authored by Kirk Lougheed (cisco Systems) and Yakov Rekhter    (IBM). 
  22.  
  23.    We would like to express our thanks to Guy Almes (ANS), Len Bosack    (cisco Systems), and Jeffrey C. Honig (Cornell University) for their    contributions to the earlier version of this document. 
  24.  
  25.    We like to explicitly thank Bob Braden (ISI) for the review of the    earlier version of this document as well as his constructive and    valuable comments. 
  26.  
  27.    We would also like to thank Bob Hinden, Director for Routing of the    Internet Engineering Steering Group, and the team of reviewers he    assembled to review the previous version (BGP-2) of this document.    This team, consisting of Deborah Estrin, Milo Medin, John Moy, Radia    Perlman, Martha Steenstrup, Mike St. Johns, and Paul Tsuchiya, acted    with a strong combination of toughness, professionalism, and    courtesy. 
  28.  
  29.  
  30.  
  31.  
  32.  
  33.  Rekhter & Li                                                    [Page 1] 
  34.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  35.  
  36.     This updated version of the document is the product of the IETF IDR    Working Group with Yakov Rekhter and Tony Li as editors. Certain    sections of the document borrowed heavily from IDRP [7], which is the    OSI counterpart of BGP. For this credit should be given to the ANSI    X3S3.3 group chaired by Lyman Chapin (BBN) and to Charles Kunzinger    (IBM Corp.) who was the IDRP editor within that group.  We would also    like to thank Mike Craren (Proteon, Inc.), Dimitry Haskin (Bay    Networks, Inc.), John Krawczyk (Bay Networks, Inc.), and Paul Traina    (cisco Systems) for their insightful comments. 
  37.  
  38.    We would like to specially acknowledge numerous contributions by    Dennis Ferguson (MCI). 
  39.  
  40.    The work of Yakov Rekhter was supported in part by the National    Science Foundation under Grant Number NCR-9219216. 
  41.  
  42. 2.  Introduction 
  43.  
  44.    The Border Gateway Protocol (BGP) is an inter-Autonomous System    routing protocol.  It is built on experience gained with EGP as    defined in RFC 904 [1] and EGP usage in the NSFNET Backbone as    described in RFC 1092 [2] and RFC 1093 [3]. 
  45.  
  46.    The primary function of a BGP speaking system is to exchange network    reachability information with other BGP systems.  This network    reachability information includes information on the list of    Autonomous Systems (ASs) that reachability information traverses.    This information is sufficient to construct a graph of AS    connectivity from which routing loops may be pruned and some policy    decisions at the AS level may be enforced. 
  47.  
  48.    BGP-4 provides a new set of mechanisms for supporting classless    interdomain routing.  These mechanisms include support for    advertising an IP prefix and eliminates the concept of network    "class" within BGP.  BGP-4 also introduces mechanisms which allow    aggregation of routes, including aggregation of AS paths.  These    changes provide support for the proposed supernetting scheme [8, 9]. 
  49.  
  50.    To characterize the set of policy decisions that can be enforced    using BGP, one must focus on the rule that a BGP speaker advertise to    its peers (other BGP speakers which it communicates with) in    neighboring ASs only those routes that it itself uses.  This rule    reflects the "hop-by-hop" routing paradigm generally used throughout    the current Internet.  Note that some policies cannot be supported by    the "hop-by-hop" routing paradigm and thus require techniques such as    source routing to enforce.  For example, BGP does not enable one AS    to send traffic to a neighboring AS intending that the traffic take a    different route from that taken by traffic originating in the 
  51.  
  52.  
  53.  
  54. Rekhter & Li                                                    [Page 2] 
  55.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  56.  
  57.     neighboring AS.  On the other hand, BGP can support any policy    conforming to the "hop-by-hop" routing paradigm.  Since the current    Internet uses only the "hop-by-hop" routing paradigm and since BGP    can support any policy that conforms to that paradigm, BGP is highly    applicable as an inter-AS routing protocol for the current Internet. 
  58.  
  59.    A more complete discussion of what policies can and cannot be    enforced with BGP is outside the scope of this document (but refer to    the companion document discussing BGP usage [5]). 
  60.  
  61.    BGP runs over a reliable transport protocol.  This eliminates the    need to implement explicit update fragmentation, retransmission,    acknowledgement, and sequencing.  Any authentication scheme used by    the transport protocol may be used in addition to BGP's own    authentication mechanisms.  The error notification mechanism used in    BGP assumes that the transport protocol supports a "graceful" close,    i.e., that all outstanding data will be delivered before the    connection is closed. 
  62.  
  63.    BGP uses TCP [4] as its transport protocol.  TCP meets BGP's    transport requirements and is present in virtually all commercial    routers and hosts.  In the following descriptions the phrase    "transport protocol connection" can be understood to refer to a TCP    connection.  BGP uses TCP port 179 for establishing its connections. 
  64.  
  65.    This document uses the term `Autonomous System' (AS) throughout.  The    classic definition of an Autonomous System is a set of routers under    a single technical administration, using an interior gateway protocol    and common metrics to route packets within the AS, and using an    exterior gateway protocol to route packets to other ASs.  Since this    classic definition was developed, it has become common for a single    AS to use several interior gateway protocols and sometimes several    sets of metrics within an AS.  The use of the term Autonomous System    here stresses the fact that, even when multiple IGPs and metrics are    used, the administration of an AS appears to other ASs to have a    single coherent interior routing plan and presents a consistent    picture of what destinations are reachable through it. 
  66.  
  67.    The planned use of BGP in the Internet environment, including such    issues as topology, the interaction between BGP and IGPs, and the    enforcement of routing policy rules is presented in a companion    document [5].  This document is the first of a series of documents    planned to explore various aspects of BGP application.  Please send    comments to the BGP mailing list (bgp@ans.net). 
  68.  
  69.  
  70.  
  71.  
  72.  
  73.  
  74.  
  75. Rekhter & Li                                                    [Page 3] 
  76.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  77.  
  78.  3.  Summary of Operation 
  79.  
  80.    Two systems form a transport protocol connection between one another.    They exchange messages to open and confirm the connection parameters.    The initial data flow is the entire BGP routing table.  Incremental    updates are sent as the routing tables change.  BGP does not require    periodic refresh of the entire BGP routing table.  Therefore, a BGP    speaker must retain the current version of the entire BGP routing    tables of all of its peers for the duration of the connection.    KeepAlive messages are sent periodically to ensure the liveness of    the connection.  Notification messages are sent in response to errors    or special conditions.  If a connection encounters an error    condition, a notification message is sent and the connection is    closed. 
  81.  
  82.    The hosts executing the Border Gateway Protocol need not be routers.    A non-routing host could exchange routing information with routers    via EGP or even an interior routing protocol.  That non-routing host    could then use BGP to exchange routing information with a border    router in another Autonomous System.  The implications and    applications of this architecture are for further study. 
  83.  
  84.    If a particular AS has multiple BGP speakers and is providing transit    service for other ASs, then care must be taken to ensure a consistent    view of routing within the AS.  A consistent view of the interior    routes of the AS is provided by the interior routing protocol.  A    consistent view of the routes exterior to the AS can be provided by    having all BGP speakers within the AS maintain direct BGP connections    with each other.  Using a common set of policies, the BGP speakers    arrive at an agreement as to which border routers will serve as    exit/entry points for particular destinations outside the AS.  This    information is communicated to the AS's internal routers, possibly    via the interior routing protocol.  Care must be taken to ensure that    the interior routers have all been updated with transit information    before the BGP speakers announce to other ASs that transit service is    being provided. 
  85.  
  86.    Connections between BGP speakers of different ASs are referred to as    "external" links.  BGP connections between BGP speakers within the    same AS are referred to as "internal" links.  Similarly, a peer in a    different AS is referred to as an external peer, while a peer in the    same AS may be described as an internal peer. 
  87.  
  88.  
  89.  
  90.  
  91.  
  92.  
  93.  
  94.  
  95.  
  96. Rekhter & Li                                                    [Page 4] 
  97.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  98.  
  99.  3.1 Routes: Advertisement and Storage 
  100.  
  101.    For purposes of this protocol a route is defined as a unit of    information that pairs a destination with the attributes of a path to    that destination: 
  102.  
  103.       - Routes are advertised between a pair of BGP speakers in UPDATE       messages:  the destination is the systems whose IP addresses are       reported in the Network Layer Reachability Information (NLRI)       field, and the the path is the information reported in the path       attributes fields of the same UPDATE message. 
  104.  
  105.       - Routes are stored in the Routing Information Bases (RIBs):       namely, the Adj-RIBs-In, the Loc-RIB, and the Adj-RIBs-Out. Routes       that will be advertised to other BGP speakers must be present in       the Adj-RIB-Out; routes that will be used by the local BGP speaker       must be present in the Loc-RIB, and the next hop for each of these       routes must be present in the local BGP speaker's forwarding       information base; and routes that are received from other BGP       speakers are present in the Adj-RIBs-In. 
  106.  
  107.    If a BGP speaker chooses to advertise the route, it may add to or    modify the path attributes of the route before advertising it to a    peer. 
  108.  
  109.    BGP provides mechanisms by which a BGP speaker can inform its peer    that a previously advertised route is no longer available for use.    There are three methods by which a given BGP speaker can indicate    that a route has been withdrawn from service: 
  110.  
  111.       a) the IP prefix that expresses destinations for a previously       advertised route can be advertised in the WITHDRAWN ROUTES field       in the UPDATE message, thus marking the associated route as being       no longer available for use 
  112.  
  113.       b) a replacement route with the same Network Layer Reachability       Information can be advertised, or 
  114.  
  115.       c) the BGP speaker - BGP speaker connection can be closed, which       implicitly removes from service all routes which the pair of       speakers had advertised to each other. 
  116.  
  117.  
  118.  
  119.  
  120.  
  121.  
  122.  
  123.  
  124.  
  125.  Rekhter & Li                                                    [Page 5] 
  126.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  127.  
  128.  3.2 Routing Information Bases 
  129.  
  130.    The Routing Information Base (RIB) within a BGP speaker consists of    three distinct parts: 
  131.  
  132.       a) Adj-RIBs-In: The Adj-RIBs-In store routing information that has       been learned from inbound UPDATE messages. Their contents       represent routes that are available as an input to the Decision       Process. 
  133.  
  134.       b) Loc-RIB: The Loc-RIB contains the local routing information       that the BGP speaker has selected by applying its local policies       to the routing information contained in its Adj-RIBs-In. 
  135.  
  136.       c) Adj-RIBs-Out: The Adj-RIBs-Out store the information that the       local BGP speaker has selected for advertisement to its peers. The       routing information stored in the Adj-RIBs-Out will be carried in       the local BGP speaker's UPDATE messages and advertised to its       peers. 
  137.  
  138.    In summary, the Adj-RIBs-In contain unprocessed routing information    that has been advertised to the local BGP speaker by its peers; the    Loc-RIB contains the routes that have been selected by the local BGP    speaker's Decision Process; and the Adj-RIBs-Out organize the routes    for advertisement to specific peers by means of the local speaker's    UPDATE messages. 
  139.  
  140.    Although the conceptual model distinguishes between Adj-RIBs-In,    Loc-RIB, and Adj-RIBs-Out, this neither implies nor requires that an    implementation must maintain three separate copies of the routing    information. The choice of implementation (for example, 3 copies of    the information vs 1 copy with pointers) is not constrained by the    protocol. 
  141.  
  142. 4.  Message Formats 
  143.  
  144.    This section describes message formats used by BGP. 
  145.  
  146.    Messages are sent over a reliable transport protocol connection.  A    message is processed only after it is entirely received.  The maximum    message size is 4096 octets.  All implementations are required to    support this maximum message size.  The smallest message that may be    sent consists of a BGP header without a data portion, or 19 octets. 
  147.  
  148.  
  149.  
  150.  
  151.  
  152.  
  153.  
  154.  Rekhter & Li                                                    [Page 6] 
  155.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  156.  
  157.  4.1 Message Header Format 
  158.  
  159.    Each message has a fixed-size header.  There may or may not be a data    portion following the header, depending on the message type.  The    layout of these fields is shown below: 
  160.  
  161.        0                   1                   2                   3        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       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+       |                                                               |       +                                                               +       |                                                               |       +                                                               +       |                           Marker                              |       +                                                               +       |                                                               |       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+       |          Length               |      Type     |       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  162.  
  163.       Marker: 
  164.  
  165.          This 16-octet field contains a value that the receiver of the          message can predict.  If the Type of the message is OPEN, or if          the OPEN message carries no Authentication Information (as an          Optional Parameter), then the Marker must be all ones.          Otherwise, the value of the marker can be predicted by some a          computation specified as part of the authentication mechanism          (which is specified as part of the Authentication Information)          used.  The Marker can be used to detect loss of synchronization          between a pair of BGP peers, and to authenticate incoming BGP          messages. 
  166.  
  167.       Length: 
  168.  
  169.          This 2-octet unsigned integer indicates the total length of the          message, including the header, in octets.  Thus, e.g., it          allows one to locate in the transport-level stream the (Marker          field of the) next message.  The value of the Length field must          always be at least 19 and no greater than 4096, and may be          further constrained, depending on the message type.  No          "padding" of extra data after the message is allowed, so the          Length field must have the smallest value required given the          rest of the message. 
  170.  
  171.  
  172.  
  173.  
  174.  
  175.  
  176.  
  177. Rekhter & Li                                                    [Page 7] 
  178.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  179.  
  180.        Type: 
  181.  
  182.          This 1-octet unsigned integer indicates the type code of the          message.  The following type codes are defined: 
  183.  
  184.                                     1 - OPEN                                     2 - UPDATE                                     3 - NOTIFICATION                                     4 - KEEPALIVE 
  185.  
  186. 4.2 OPEN Message Format 
  187.  
  188.    After a transport protocol connection is established, the first    message sent by each side is an OPEN message.  If the OPEN message is    acceptable, a KEEPALIVE message confirming the OPEN is sent back.    Once the OPEN is confirmed, UPDATE, KEEPALIVE, and NOTIFICATION    messages may be exchanged. 
  189.  
  190.    In addition to the fixed-size BGP header, the OPEN message contains    the following fields: 
  191.  
  192.         0                   1                   2                   3        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        +-+-+-+-+-+-+-+-+        |    Version    |        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+        |     My Autonomous System      |        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+        |           Hold Time           |        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+        |                         BGP Identifier                        |        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+        | Opt Parm Len  |        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+        |                                                               |        |                       Optional Parameters                     |        |                                                               |        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  193.  
  194.       Version: 
  195.  
  196.          This 1-octet unsigned integer indicates the protocol version          number of the message.  The current BGP version number is 4. 
  197.  
  198.       My Autonomous System: 
  199.  
  200.          This 2-octet unsigned integer indicates the Autonomous System          number of the sender. 
  201.  
  202.  
  203.  
  204. Rekhter & Li                                                    [Page 8] 
  205.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  206.  
  207.        Hold Time: 
  208.  
  209.          This 2-octet unsigned integer indicates the number of seconds          that the sender proposes for the value of the Hold Timer.  Upon          receipt of an OPEN message, a BGP speaker MUST calculate the          value of the Hold Timer by using the smaller of its configured          Hold Time and the Hold Time received in the OPEN message.  The          Hold Time MUST be either zero or at least three seconds.  An          implementation may reject connections on the basis of the Hold          Time.  The calculated value indicates the maximum number of          seconds that may elapse between the receipt of successive          KEEPALIVE, and/or UPDATE messages by the sender. 
  210.  
  211.       BGP Identifier: 
  212.  
  213.          This 4-octet unsigned integer indicates the BGP Identifier of          the sender. A given BGP speaker sets the value of its BGP          Identifier to an IP address assigned to that BGP speaker.  The          value of the BGP Identifier is determined on startup and is the          same for every local interface and every BGP peer. 
  214.  
  215.       Optional Parameters Length: 
  216.  
  217.          This 1-octet unsigned integer indicates the total length of the          Optional Parameters field in octets. If the value of this field          is zero, no Optional Parameters are present. 
  218.  
  219.       Optional Parameters: 
  220.  
  221.          This field may contain a list of optional parameters, where          each parameter is encoded as a <Parameter Type, Parameter          Length, Parameter Value> triplet. 
  222.  
  223.           0                   1           0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-...          |  Parm. Type   | Parm. Length  |  Parameter Value (variable)          +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-... 
  224.  
  225.          Parameter Type is a one octet field that unambiguously          identifies individual parameters. Parameter Length is a one          octet field that contains the length of the Parameter Value          field in octets.  Parameter Value is a variable length field          that is interpreted according to the value of the Parameter          Type field. 
  226.  
  227.  
  228.  
  229.  
  230.  
  231.  Rekhter & Li                                                    [Page 9] 
  232.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  233.  
  234.           This document defines the following Optional Parameters: 
  235.  
  236.          a) Authentication Information (Parameter Type 1): 
  237.  
  238.             This optional parameter may be used to authenticate a BGP             peer. The Parameter Value field contains a 1-octet             Authentication Code followed by a variable length             Authentication Data. 
  239.  
  240.                 0 1 2 3 4 5 6 7 8                 +-+-+-+-+-+-+-+-+                 |  Auth. Code   |                 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                 |                                                     |                 |              Authentication Data                    |                 |                                                     |                 +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  241.  
  242.                Authentication Code: 
  243.  
  244.                   This 1-octet unsigned integer indicates the                   authentication mechanism being used.  Whenever an                   authentication mechanism is specified for use within                   BGP, three things must be included in the                   specification: 
  245.  
  246.                   - the value of the Authentication Code which indicates                   use of the mechanism,                   - the form and meaning of the Authentication Data, and                   - the algorithm for computing values of Marker fields. 
  247.  
  248.                   Note that a separate authentication mechanism may be                   used in establishing the transport level connection. 
  249.  
  250.                Authentication Data: 
  251.  
  252.                   The form and meaning of this field is a variable-                   length field depend on the Authentication Code. 
  253.  
  254.          The minimum length of the OPEN message is 29 octets (including          message header). 
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  Rekhter & Li                                                   [Page 10] 
  265.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  266.  
  267.  4.3 UPDATE Message Format 
  268.  
  269.    UPDATE messages are used to transfer routing information between BGP    peers.  The information in the UPDATE packet can be used to construct    a graph describing the relationships of the various Autonomous    Systems.  By applying rules to be discussed, routing information    loops and some other anomalies may be detected and removed from    inter-AS routing. 
  270.  
  271.    An UPDATE message is used to advertise a single feasible route to a    peer, or to withdraw multiple unfeasible routes from service (see    3.1). An UPDATE message may simultaneously advertise a feasible route    and withdraw multiple unfeasible routes from service.  The UPDATE    message always includes the fixed-size BGP header, and can optionally    include the other fields as shown below: 
  272.  
  273.       +-----------------------------------------------------+       |   Unfeasible Routes Length (2 octets)               |       +-----------------------------------------------------+       |  Withdrawn Routes (variable)                        |       +-----------------------------------------------------+       |   Total Path Attribute Length (2 octets)            |       +-----------------------------------------------------+       |    Path Attributes (variable)                       |       +-----------------------------------------------------+       |   Network Layer Reachability Information (variable) |       +-----------------------------------------------------+ 
  274.  
  275.       Unfeasible Routes Length: 
  276.  
  277.          This 2-octets unsigned integer indicates the total length of          the Withdrawn Routes field in octets.  Its value must allow the          length of the Network Layer Reachability Information field to          be determined as specified below. 
  278.  
  279.          A value of 0 indicates that no routes are being withdrawn from          service, and that the WITHDRAWN ROUTES field is not present in          this UPDATE message. 
  280.  
  281.       Withdrawn Routes: 
  282.  
  283.          This is a variable length field that contains a list of IP          address prefixes for the routes that are being withdrawn from          service.  Each IP address prefix is encoded as a 2-tuple of the          form <length, prefix>, whose fields are described below: 
  284.  
  285.  
  286.  
  287.  
  288.  
  289.  Rekhter & Li                                                   [Page 11] 
  290.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  291.  
  292.                    +---------------------------+                   |   Length (1 octet)        |                   +---------------------------+                   |   Prefix (variable)       |                   +---------------------------+ 
  293.  
  294.          The use and the meaning of these fields are as follows: 
  295.  
  296.          a) Length: 
  297.  
  298.             The Length field indicates the length in bits of the IP             address prefix. A length of zero indicates a prefix that             matches all IP addresses (with prefix, itself, of zero             octets). 
  299.  
  300.          b) Prefix: 
  301.  
  302.             The Prefix field contains IP address prefixes followed by             enough trailing bits to make the end of the field fall on an             octet boundary. Note that the value of trailing bits is             irrelevant. 
  303.  
  304.       Total Path Attribute Length: 
  305.  
  306.          This 2-octet unsigned integer indicates the total length of the          Path Attributes field in octets.  Its value must allow the          length of the Network Layer Reachability field to be determined          as specified below. 
  307.  
  308.          A value of 0 indicates that no Network Layer Reachability          Information field is present in this UPDATE message. 
  309.  
  310.       Path Attributes: 
  311.  
  312.          A variable length sequence of path attributes is present in          every UPDATE.  Each path attribute is a triple <attribute type,          attribute length, attribute value> of variable length. 
  313.  
  314.          Attribute Type is a two-octet field that consists of the          Attribute Flags octet followed by the Attribute Type Code          octet. 
  315.  
  316.                 0                   1                 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5                +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                |  Attr. Flags  |Attr. Type Code|                +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  Rekhter & Li                                                   [Page 12] 
  321.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  322.  
  323.           The high-order bit (bit 0) of the Attribute Flags octet is the          Optional bit.  It defines whether the attribute is optional (if          set to 1) or well-known (if set to 0). 
  324.  
  325.          The second high-order bit (bit 1) of the Attribute Flags octet          is the Transitive bit.  It defines whether an optional          attribute is transitive (if set to 1) or non-transitive (if set          to 0).  For well-known attributes, the Transitive bit must be          set to 1.  (See Section 5 for a discussion of transitive          attributes.) 
  326.  
  327.          The third high-order bit (bit 2) of the Attribute Flags octet          is the Partial bit.  It defines whether the information          contained in the optional transitive attribute is partial (if          set to 1) or complete (if set to 0).  For well-known attributes          and for optional non-transitive attributes the Partial bit must          be set to 0. 
  328.  
  329.          The fourth high-order bit (bit 3) of the Attribute Flags octet          is the Extended Length bit.  It defines whether the Attribute          Length is one octet (if set to 0) or two octets (if set to 1).          Extended Length may be used only if the length of the attribute          value is greater than 255 octets. 
  330.  
  331.          The lower-order four bits of the Attribute Flags octet are .          unused. They must be zero (and must be ignored when received). 
  332.  
  333.          The Attribute Type Code octet contains the Attribute Type Code.          Currently defined Attribute Type Codes are discussed in Section          5. 
  334.  
  335.          If the Extended Length bit of the Attribute Flags octet is set          to 0, the third octet of the Path Attribute contains the length          of the attribute data in octets. 
  336.  
  337.          If the Extended Length bit of the Attribute Flags octet is set          to 1, then the third and the fourth octets of the path          attribute contain the length of the attribute data in octets. 
  338.  
  339.          The remaining octets of the Path Attribute represent the          attribute value and are interpreted according to the Attribute          Flags and the Attribute Type Code. The supported Attribute Type          Codes, their attribute values and uses are the following: 
  340.  
  341.  
  342.  
  343.  
  344.  
  345.  
  346.  
  347.  Rekhter & Li                                                   [Page 13] 
  348.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  349.  
  350.           a)   ORIGIN (Type Code 1): 
  351.  
  352.             ORIGIN is a well-known mandatory attribute that defines the             origin of the path information.   The data octet can assume             the following values: 
  353.  
  354.                   Value      Meaning 
  355.  
  356.                   0         IGP - Network Layer Reachability Information                                is interior to the originating AS 
  357.  
  358.                   1         EGP - Network Layer Reachability Information                                learned via EGP 
  359.  
  360.                   2         INCOMPLETE - Network Layer Reachability                                Information learned by some other means 
  361.  
  362.             Its usage is defined in 5.1.1 
  363.  
  364.          b) AS_PATH (Type Code 2): 
  365.  
  366.             AS_PATH is a well-known mandatory attribute that is composed             of a sequence of AS path segments. Each AS path segment is             represented by a triple <path segment type, path segment             length, path segment value>. 
  367.  
  368.  
  369.  
  370.  
  371.  
  372.  
  373.  
  374.  
  375.  
  376.  
  377.  
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392.  Rekhter & Li                                                   [Page 14] 
  393.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  394.  
  395.              The path segment type is a 1-octet long field with the             following values defined: 
  396.  
  397.                   Value      Segment Type 
  398.  
  399.                   1         AS_SET: unordered set of ASs a route in the                                UPDATE message has traversed 
  400.  
  401.                   2         AS_SEQUENCE: ordered set of ASs a route in                                the UPDATE message has traversed 
  402.  
  403.             The path segment length is a 1-octet long field containing             the number of ASs in the path segment value field. 
  404.  
  405.             The path segment value field contains one or more AS             numbers, each encoded as a 2-octets long field. 
  406.  
  407.             Usage of this attribute is defined in 5.1.2. 
  408.  
  409.          c)   NEXT_HOP (Type Code 3): 
  410.  
  411.             This is a well-known mandatory attribute that defines the IP             address of the border router that should be used as the next             hop to the destinations listed in the Network Layer             Reachability field of the UPDATE message. 
  412.  
  413.             Usage of this attribute is defined in 5.1.3. 
  414.  
  415.          d) MULTI_EXIT_DISC (Type Code 4): 
  416.  
  417.             This is an optional non-transitive attribute that is a four             octet non-negative integer. The value of this attribute may             be used by a BGP speaker's decision process to discriminate             among multiple exit points to a neighboring autonomous             system. 
  418.  
  419.             Its usage is defined in 5.1.4. 
  420.  
  421.          e) LOCAL_PREF (Type Code 5): 
  422.  
  423.             LOCAL_PREF is a well-known discretionary attribute that is a             four octet non-negative integer. It is used by a BGP speaker             to inform other BGP speakers in its own autonomous system of             the originating speaker's degree of preference for an             advertised route. Usage of this attribute is described in             5.1.5. 
  424.  
  425.  
  426.  
  427.  
  428.  
  429. Rekhter & Li                                                   [Page 15] 
  430.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  431.  
  432.           f) ATOMIC_AGGREGATE (Type Code 6) 
  433.  
  434.             ATOMIC_AGGREGATE is a well-known discretionary attribute of             length 0. It is used by a BGP speaker to inform other BGP             speakers that the local system selected a less specific             route without selecting a more specific route which is             included in it. Usage of this attribute is described in             5.1.6. 
  435.  
  436.          g) AGGREGATOR (Type Code 7) 
  437.  
  438.             AGGREGATOR is an optional transitive attribute of length 6.             The attribute contains the last AS number that formed the             aggregate route (encoded as 2 octets), followed by the IP             address of the BGP speaker that formed the aggregate route             (encoded as 4 octets).  Usage of this attribute is described             in 5.1.7 
  439.  
  440.       Network Layer Reachability Information: 
  441.  
  442.          This variable length field contains a list of IP address          prefixes.  The length in octets of the Network Layer          Reachability Information is not encoded explicitly, but can be          calculated as: 
  443.  
  444.             UPDATE message Length - 23 - Total Path Attributes Length -             Unfeasible Routes Length 
  445.  
  446.          where UPDATE message Length is the value encoded in the fixed-          size BGP header, Total Path Attribute Length and Unfeasible          Routes Length  are the values encoded in the variable part of          the UPDATE message, and 23 is a combined length of the fixed-          size BGP header, the Total Path Attribute Length field and the          Unfeasible Routes Length field. 
  447.  
  448.          Reachability information is encoded as one or more 2-tuples of          the form <length, prefix>, whose fields are described below: 
  449.  
  450.                   +---------------------------+                   |   Length (1 octet)        |                   +---------------------------+                   |   Prefix (variable)       |                   +---------------------------+ 
  451.  
  452.  
  453.  
  454.  
  455.  
  456.  
  457.  
  458.  Rekhter & Li                                                   [Page 16] 
  459.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  460.  
  461.           The use and the meaning of these fields are as follows: 
  462.  
  463.          a) Length: 
  464.  
  465.             The Length field indicates the length in bits of the IP             address prefix. A length of zero indicates a prefix that             matches all IP addresses (with prefix, itself, of zero             octets). 
  466.  
  467.          b) Prefix: 
  468.  
  469.             The Prefix field contains IP address prefixes followed by             enough trailing bits to make the end of the field fall on an             octet boundary. Note that the value of the trailing bits is             irrelevant. 
  470.  
  471.    The minimum length of the UPDATE message is 23 octets -- 19 octets    for the fixed header + 2 octets for the Unfeasible Routes Length + 2    octets for the Total Path Attribute Length (the value of Unfeasible    Routes Length is 0  and the value of Total Path Attribute Length is    0). 
  472.  
  473.    An UPDATE message can advertise at most one route, which may be    described by several path attributes. All path attributes contained    in a given UPDATE messages apply to the destinations carried in the    Network Layer Reachability Information field of the UPDATE message. 
  474.  
  475.    An UPDATE message can list multiple routes to be withdrawn from    service.  Each such route is identified by its destination (expressed    as an IP prefix), which unambiguously identifies the route in the    context of the BGP speaker - BGP speaker connection to which it has    been previously been advertised. 
  476.  
  477.    An UPDATE message may advertise only routes to be withdrawn from    service, in which case it will not include path attributes or Network    Layer Reachability Information. Conversely, it may advertise only a    feasible route, in which case the WITHDRAWN ROUTES field need not be    present. 
  478.  
  479. 4.4 KEEPALIVE Message Format 
  480.  
  481.    BGP does not use any transport protocol-based keep-alive mechanism to    determine if peers are reachable.  Instead, KEEPALIVE messages are    exchanged between peers often enough as not to cause the Hold Timer    to expire.  A reasonable maximum time between KEEPALIVE messages    would be one third of the Hold Time interval.  KEEPALIVE messages    MUST NOT be sent more frequently than one per second.  An    implementation MAY adjust the rate at which it sends KEEPALIVE 
  482.  
  483.  
  484.  
  485. Rekhter & Li                                                   [Page 17] 
  486.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  487.  
  488.     messages as a function of the Hold Time interval. 
  489.  
  490.    If the negotiated Hold Time interval is zero, then periodic KEEPALIVE    messages MUST NOT be sent. 
  491.  
  492.    KEEPALIVE message consists of only message header and has a length of    19 octets. 
  493.  
  494. 4.5 NOTIFICATION Message Format 
  495.  
  496.    A NOTIFICATION message is sent when an error condition is detected.    The BGP connection is closed immediately after sending it. 
  497.  
  498.    In addition to the fixed-size BGP header, the NOTIFICATION message    contains the following fields: 
  499.  
  500.         0                   1                   2                   3         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        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+        | Error code    | Error subcode |           Data                |        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+                               +        |                                                               |        +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+ 
  501.  
  502.       Error Code: 
  503.  
  504.          This 1-octet unsigned integer indicates the type of          NOTIFICATION.  The following Error Codes have been defined: 
  505.  
  506.             Error Code       Symbolic Name               Reference 
  507.  
  508.               1         Message Header Error             Section 6.1 
  509.  
  510.               2         OPEN Message Error               Section 6.2 
  511.  
  512.               3         UPDATE Message Error             Section 6.3 
  513.  
  514.               4         Hold Timer Expired               Section 6.5 
  515.  
  516.               5         Finite State Machine Error       Section 6.6 
  517.  
  518.               6         Cease                            Section 6.7 
  519.  
  520.       Error subcode: 
  521.  
  522.          This 1-octet unsigned integer provides more specific          information about the nature of the reported error.  Each Error          Code may have one or more Error Subcodes associated with it. 
  523.  
  524.  
  525.  
  526. Rekhter & Li                                                   [Page 18] 
  527.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  528.  
  529.           If no appropriate Error Subcode is defined, then a zero          (Unspecific) value is used for the Error Subcode field. 
  530.  
  531.          Message Header Error subcodes: 
  532.  
  533.                                1  - Connection Not Synchronized.                                2  - Bad Message Length.                                3  - Bad Message Type. 
  534.  
  535.          OPEN Message Error subcodes: 
  536.  
  537.                                1  - Unsupported Version Number.                                2  - Bad Peer AS.                                3  - Bad BGP Identifier. '          4  - Unsupported Optional Parameter.                                5  - Authentication Failure.                                            6  - Unacceptable Hold Time. 
  538.  
  539.          UPDATE Message Error subcodes: 
  540.  
  541.                                1 - Malformed Attribute List.                                2 - Unrecognized Well-known Attribute.                                3 - Missing Well-known Attribute.                                4 - Attribute Flags Error.                                5 - Attribute Length Error.                                6 - Invalid ORIGIN Attribute                                7 - AS Routing Loop.                                8 - Invalid NEXT_HOP Attribute.                                9 - Optional Attribute Error.                               10 - Invalid Network Field.                               11 - Malformed AS_PATH. 
  542.  
  543.       Data: 
  544.  
  545.          This variable-length field is used to diagnose the reason for          the NOTIFICATION.  The contents of the Data field depend upon          the Error Code and Error Subcode.  See Section 6 below for more          details. 
  546.  
  547.          Note that the length of the Data field can be determined from          the message Length field by the formula: 
  548.  
  549.                   Message Length = 21 + Data Length 
  550.  
  551.    The minimum length of the NOTIFICATION message is 21 octets    (including message header). 
  552.  
  553.  
  554.  
  555.  
  556.  
  557. Rekhter & Li                                                   [Page 19] 
  558.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  559.  
  560.  5.  Path Attributes 
  561.  
  562.    This section discusses the path attributes of the UPDATE message. 
  563.  
  564.    Path attributes fall into four separate categories: 
  565.  
  566.                1. Well-known mandatory.                2. Well-known discretionary.                3. Optional transitive.                4. Optional non-transitive. 
  567.  
  568.    Well-known attributes must be recognized by all BGP implementations.    Some of these attributes are mandatory and must be included in every    UPDATE message.  Others are discretionary and may or may not be sent    in a particular UPDATE message. 
  569.  
  570.    All well-known attributes must be passed along (after proper    updating, if necessary) to other BGP peers. 
  571.  
  572.    In addition to well-known attributes, each path may contain one or    more optional attributes.  It is not required or expected that all    BGP implementations support all optional attributes.  The handling of    an unrecognized optional attribute is determined by the setting of    the Transitive bit in the attribute flags octet.  Paths with    unrecognized transitive optional attributes should be accepted. If a    path with unrecognized transitive optional attribute is accepted and    passed along to other BGP peers, then the unrecognized transitive    optional attribute of that path must be passed along with the path to    other BGP peers with the Partial bit in the Attribute Flags octet set    to 1. If a path with recognized transitive optional attribute is    accepted and passed along to other BGP peers and the Partial bit in    the Attribute Flags octet is set to 1 by some previous AS, it is not    set back to 0 by the current AS. Unrecognized non-transitive optional    attributes must be quietly ignored and not passed along to other BGP    peers. 
  573.  
  574.    New transitive optional attributes may be attached to the path by the    originator or by any other AS in the path.  If they are not attached    by the originator, the Partial bit in the Attribute Flags octet is    set to 1.  The rules for attaching new non-transitive optional    attributes will depend on the nature of the specific attribute.  The    documentation of each new non-transitive optional attribute will be    expected to include such rules.  (The description of the    MULTI_EXIT_DISC attribute gives an example.)  All optional attributes    (both transitive and non-transitive) may be updated (if appropriate)    by ASs in the path. 
  575.  
  576.  
  577.  
  578.  
  579.  
  580. Rekhter & Li                                                   [Page 20] 
  581.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  582.  
  583.     The sender of an UPDATE message should order path attributes within    the UPDATE message in ascending order of attribute type.  The    receiver of an UPDATE message must be prepared to handle path    attributes within the UPDATE message that are out of order. 
  584.  
  585.    The same attribute cannot appear more than once within the Path    Attributes field of a particular UPDATE message. 
  586.  
  587. 5.1 Path Attribute Usage 
  588.  
  589.    The usage of each BGP path attributes is described in the following    clauses. 
  590.  
  591. 5.1.1 ORIGIN 
  592.  
  593.    ORIGIN is a well-known mandatory attribute.  The ORIGIN attribute    shall be generated by the autonomous system that originates the    associated routing information. It shall be included in the UPDATE    messages of all BGP speakers that choose to propagate this    information to other BGP speakers. 
  594.  
  595. 5.1.2   AS_PATH 
  596.  
  597.    AS_PATH is a well-known mandatory attribute. This attribute    identifies the autonomous systems through which routing information    carried in this UPDATE message has passed. The components of this    list can be AS_SETs or AS_SEQUENCEs. 
  598.  
  599.    When a BGP speaker propagates a route which it has learned from    another BGP speaker's UPDATE message, it shall modify the route's    AS_PATH attribute based on the location of the BGP speaker to which    the route will be sent: 
  600.  
  601.       a) When a given BGP speaker advertises the route to another BGP       speaker located in its own autonomous system, the advertising       speaker shall not modify the AS_PATH attribute associated with the       route. 
  602.  
  603.       b) When a given BGP speaker advertises the route to a BGP speaker       located in a neighboring autonomous system, then the advertising       speaker shall update the AS_PATH attribute as follows: 
  604.  
  605.          1) if the first path segment of the AS_PATH is of type          AS_SEQUENCE, the local system shall prepend its own AS number          as the last element of the sequence (put it in the leftmost          position). 
  606.  
  607.  
  608.  
  609.  
  610.  
  611. Rekhter & Li                                                   [Page 21] 
  612.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  613.  
  614.           2) if the first path segment of the AS_PATH is of type AS_SET,          the local system shall prepend a new path segment of type          AS_SEQUENCE to the AS_PATH, including its own AS number in that          segment. 
  615.  
  616.       When a BGP speaker originates a route then: 
  617.  
  618.          a) the originating speaker shall include its own AS number in          the AS_PATH attribute of all UPDATE messages sent to BGP          speakers located in neighboring autonomous systems. (In this          case, the AS number of the originating speaker's autonomous          system will be the only entry in the AS_PATH attribute). 
  619.  
  620.          b) the originating speaker shall include an empty AS_PATH          attribute in all UPDATE messages sent to BGP speakers located          in its own autonomous system. (An empty AS_PATH attribute is          one whose length field contains the value zero). 
  621.  
  622. 5.1.3 NEXT_HOP 
  623.  
  624.    The NEXT_HOP path attribute defines the IP address of the border    router that should be used as the next hop to the destinations listed    in the UPDATE message.  If a border router belongs to the same AS as    its peer, then the peer is an internal border router. Otherwise, it    is an external border router.  A BGP speaker can advertise any    internal border router as the next hop provided that the interface    associated with the IP address of this border router (as specified in    the NEXT_HOP path attribute) shares a common subnet with both the    local and remote BGP speakers. A BGP speaker can advertise any    external border router as the next hop, provided that the IP address    of this border router was learned from one of the BGP speaker's    peers, and the interface associated with the IP address of this    border router (as specified in the NEXT_HOP path attribute) shares a    common subnet with the local and remote BGP speakers.  A BGP speaker    needs to be able to support disabling advertisement of external    border routers. 
  625.  
  626.    A BGP speaker must never advertise an address of a peer to that peer    as a NEXT_HOP, for a route that the speaker is originating.  A BGP    speaker must never install a route with itself as the next hop. 
  627.  
  628.    When a BGP speaker advertises the route to a BGP speaker located in    its own autonomous system, the advertising speaker shall not modify    the NEXT_HOP attribute associated with the route.  When a BGP speaker    receives the route via an internal link, it may forward packets to    the NEXT_HOP address if the address contained in the attribute is on    a common subnet with the local and remote BGP speakers. 
  629.  
  630.  
  631.  
  632.  Rekhter & Li                                                   [Page 22] 
  633.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  634.  
  635.  5.1.4   MULTI_EXIT_DISC 
  636.  
  637.    The MULTI_EXIT_DISC attribute may be used on external (inter-AS)    links to discriminate among multiple exit or entry points to the same    neighboring AS.  The value of the MULTI_EXIT_DISC attribute is a four    octet unsigned number which is called a metric.  All other factors    being equal, the exit or entry point with lower metric should be    preferred.  If received over external links, the MULTI_EXIT_DISC    attribute may be propagated over internal links to other BGP speakers    within the same AS.  The MULTI_EXIT_DISC attribute is never    propagated to other BGP speakers in neighboring AS's. 
  638.  
  639. 5.1.5   LOCAL_PREF 
  640.  
  641.    LOCAL_PREF is a well-known discretionary attribute that shall be    included in all UPDATE messages that a given BGP speaker sends to the    other BGP speakers located in its own autonomous system. A BGP    speaker shall calculate the degree of preference for each external    route and include the degree of preference when advertising a route    to its internal peers. The higher degree of preference should be    preferred. A BGP speaker shall use the degree of preference learned    via LOCAL_PREF in its decision process (see section 9.1.1). 
  642.  
  643.    A BGP speaker shall not include this attribute in UPDATE messages    that it sends to BGP speakers located in a neighboring autonomous    system. If it is contained in an UPDATE message that is received from    a BGP speaker which is not located in the same autonomous system as    the receiving speaker, then this attribute shall be ignored by the    receiving speaker. 
  644.  
  645. 5.1.6   ATOMIC_AGGREGATE 
  646.  
  647.    ATOMIC_AGGREGATE is a well-known discretionary attribute.  If a BGP    speaker, when presented with a set of overlapping routes from one of    its peers (see 9.1.4), selects the less specific route without    selecting the more specific one, then the local system shall attach    the ATOMIC_AGGREGATE attribute to the route when propagating it to    other BGP speakers (if that attribute is not already present in the    received less specific route). A BGP speaker that receives a route    with the ATOMIC_AGGREGATE attribute shall not remove the attribute    from the route when propagating it to other speakers. A BGP speaker    that receives a route with the ATOMIC_AGGREGATE attribute shall not    make any NLRI of that route more specific (as defined in 9.1.4) when    advertising this route to other BGP speakers.  A BGP speaker that    receives a route with the ATOMIC_AGGREGATE attribute needs to be    cognizant of the fact that the actual path to destinations, as    specified in the NLRI of the route, while having the loop-free    property, may traverse ASs that are not listed in the AS_PATH 
  648.  
  649.  
  650.  
  651. Rekhter & Li                                                   [Page 23] 
  652.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  653.  
  654.     attribute. 
  655.  
  656. 5.1.7   AGGREGATOR 
  657.  
  658.    AGGREGATOR is an optional transitive attribute which may be included    in updates which are formed by aggregation (see Section 9.2.4.2).  A    BGP speaker which performs route aggregation may add the AGGREGATOR    attribute which shall contain its own AS number and IP address. 
  659.  
  660. 6.  BGP Error Handling. 
  661.  
  662.    This section describes actions to be taken when errors are detected    while processing BGP messages. 
  663.  
  664.    When any of the conditions described here are detected, a    NOTIFICATION message with the indicated Error Code, Error Subcode,    and Data fields is sent, and the BGP connection is closed.  If no    Error Subcode is specified, then a zero must be used. 
  665.  
  666.    The phrase "the BGP connection is closed" means that the transport    protocol connection has been closed and that all resources for that    BGP connection have been deallocated.  Routing table entries    associated with the remote peer are marked as invalid.  The fact that    the routes have become invalid is passed to other BGP peers before    the routes are deleted from the system. 
  667.  
  668.    Unless specified explicitly, the Data field of the NOTIFICATION    message that is sent to indicate an error is empty. 
  669.  
  670. 6.1 Message Header error handling. 
  671.  
  672.    All errors detected while processing the Message Header are indicated    by sending the NOTIFICATION message with Error Code Message Header    Error.  The Error Subcode elaborates on the specific nature of the    error. 
  673.  
  674.    The expected value of the Marker field of the message header is all    ones if the message type is OPEN.  The expected value of the Marker    field for all other types of BGP messages determined based on the    presence of the Authentication Information Optional Parameter in the    BGP OPEN message and the actual authentication mechanism (if the    Authentication Information in the BGP OPEN message is present). If    the Marker field of the message header is not the expected one, then    a synchronization error has occurred and the Error Subcode is set to    Connection Not Synchronized. 
  675.  
  676.  
  677.  
  678.  
  679.  
  680.  Rekhter & Li                                                   [Page 24] 
  681.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  682.  
  683.     If the Length field of the message header is less than 19 or greater    than 4096, or if the Length field of an OPEN message is less  than    the minimum length of the OPEN message, or if the Length field of an    UPDATE message is less than the minimum length of the UPDATE message,    or if the Length field of a KEEPALIVE message is not equal to 19, or    if the Length field of a NOTIFICATION message is less than the    minimum length of the NOTIFICATION message, then the Error Subcode is    set to Bad Message Length.  The Data field contains the erroneous    Length field. 
  684.  
  685.    If the Type field of the message header is not recognized, then the    Error Subcode is set to Bad Message Type.  The Data field contains    the erroneous Type field. 
  686.  
  687. 6.2 OPEN message error handling. 
  688.  
  689.    All errors detected while processing the OPEN message are indicated    by sending the NOTIFICATION message with Error Code OPEN Message    Error.  The Error Subcode elaborates on the specific nature of the    error. 
  690.  
  691.    If the version number contained in the Version field of the received    OPEN message is not supported, then the Error Subcode is set to    Unsupported Version Number.  The Data field is a 2-octet unsigned    integer, which indicates the largest locally supported version number    less than the version the remote BGP peer bid (as indicated in the    received OPEN message). 
  692.  
  693.    If the Autonomous System field of the OPEN message is unacceptable,    then the Error Subcode is set to Bad Peer AS.  The determination of    acceptable Autonomous System numbers is outside the scope of this    protocol. 
  694.  
  695.    If the Hold Time field of the OPEN message is unacceptable, then the    Error Subcode MUST be set to Unacceptable Hold Time.  An    implementation MUST reject Hold Time values of one or two seconds.    An implementation MAY reject any proposed Hold Time.  An    implementation which accepts a Hold Time MUST use the negotiated    value for the Hold Time. 
  696.  
  697.    If the BGP Identifier field of the OPEN message is syntactically    incorrect, then the Error Subcode is set to Bad BGP Identifier.    Syntactic correctness means that the BGP Identifier field represents    a valid IP host address. 
  698.  
  699.    If one of the Optional Parameters in the OPEN message is not    recognized, then the Error Subcode is set to Unsupported Optional    Parameters. 
  700.  
  701.  
  702.  
  703. Rekhter & Li                                                   [Page 25] 
  704.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  705.  
  706.     If the OPEN message carries Authentication Information (as an    Optional Parameter), then the corresponding authentication procedure    is invoked.  If the authentication procedure (based on Authentication    Code and Authentication Data) fails, then the Error Subcode is set to    Authentication Failure. 
  707.  
  708. 6.3 UPDATE message error handling. 
  709.  
  710.    All errors detected while processing the UPDATE message are indicated    by sending the NOTIFICATION message with Error Code UPDATE Message    Error.  The error subcode elaborates on the specific nature of the    error. 
  711.  
  712.    Error checking of an UPDATE message begins by examining the path    attributes.  If the Unfeasible Routes Length or Total Attribute    Length is too large (i.e., if Unfeasible Routes Length + Total    Attribute Length + 23 exceeds the message Length), then the Error    Subcode is set to Malformed Attribute List. 
  713.  
  714.    If any recognized attribute has Attribute Flags that conflict with    the Attribute Type Code, then the Error Subcode is set to Attribute    Flags Error.  The Data field contains the erroneous attribute (type,    length and value). 
  715.  
  716.    If any recognized attribute has Attribute Length that conflicts with    the expected length (based on the attribute type code), then the    Error Subcode is set to Attribute Length Error.  The Data field    contains the erroneous attribute (type, length and value). 
  717.  
  718.    If any of the mandatory well-known attributes are not present, then    the Error Subcode is set to Missing Well-known Attribute.  The Data    field contains the Attribute Type Code of the missing well-known    attribute. 
  719.  
  720.    If any of the mandatory well-known attributes are not recognized,    then the Error Subcode is set to Unrecognized Well-known Attribute.    The Data field contains the unrecognized attribute (type, length and    value). 
  721.  
  722.    If the ORIGIN attribute has an undefined value, then the Error    Subcode is set to Invalid Origin Attribute.  The Data field contains    the unrecognized attribute (type, length and value). 
  723.  
  724.    If the NEXT_HOP attribute field is syntactically incorrect, then the    Error Subcode is set to Invalid NEXT_HOP Attribute.  The Data field    contains the incorrect attribute (type, length and value).  Syntactic    correctness means that the NEXT_HOP attribute represents a valid IP    host address.  Semantic correctness applies only to the external BGP 
  725.  
  726.  
  727.  
  728. Rekhter & Li                                                   [Page 26] 
  729.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  730.  
  731.     links. It means that the interface associated with the IP address, as    specified in the NEXT_HOP attribute, shares a common subnet with the    receiving BGP speaker and is not the IP address of the receiving BGP    speaker.  If the NEXT_HOP attribute is semantically incorrect, the    error should be logged, and the the route should be ignored.  In this    case, no NOTIFICATION message should be sent. 
  732.  
  733.    The AS_PATH attribute is checked for syntactic correctness.  If the    path is syntactically incorrect, then the Error Subcode is set to    Malformed AS_PATH. 
  734.  
  735.    If an optional attribute is recognized, then the value of this    attribute is checked.  If an error is detected, the attribute is    discarded, and the Error Subcode is set to Optional Attribute Error.    The Data field contains the attribute (type, length and value). 
  736.  
  737.    If any attribute appears more than once in the UPDATE message, then    the Error Subcode is set to Malformed Attribute List. 
  738.  
  739.    The NLRI field in the UPDATE message is checked for syntactic    validity.  If the field is syntactically incorrect, then the Error    Subcode is set to Invalid Network Field. 
  740.  
  741. 6.4 NOTIFICATION message error handling. 
  742.  
  743.    If a peer sends a NOTIFICATION message, and there is an error in that    message, there is unfortunately no means of reporting this error via    a subsequent NOTIFICATION message.  Any such error, such as an    unrecognized Error Code or Error Subcode, should be noticed, logged    locally, and brought to the attention of the administration of the    peer.  The means to do this, however, lies outside the scope of this    document. 
  744.  
  745. 6.5 Hold Timer Expired error handling. 
  746.  
  747.    If a system does not receive successive KEEPALIVE and/or UPDATE    and/or NOTIFICATION messages within the period specified in the Hold    Time field of the OPEN message, then the NOTIFICATION message with    Hold Timer Expired Error Code must be sent and the BGP connection    closed. 
  748.  
  749. 6.6 Finite State Machine error handling. 
  750.  
  751.    Any error detected by the BGP Finite State Machine (e.g., receipt of    an unexpected event) is indicated by sending the NOTIFICATION message    with Error Code Finite State Machine Error. 
  752.  
  753.  
  754.  
  755.  
  756.  
  757. Rekhter & Li                                                   [Page 27] 
  758.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  759.  
  760.  6.7 Cease. 
  761.  
  762.    In absence of any fatal errors (that are indicated in this section),    a BGP peer may choose at any given time to close its BGP connection    by sending the NOTIFICATION message with Error Code Cease.  However,    the Cease NOTIFICATION message must not be used when a fatal error    indicated by this section does exist. 
  763.  
  764. 6.8 Connection collision detection. 
  765.  
  766.    If a pair of BGP speakers try simultaneously to establish a TCP    connection to each other, then two parallel connections between this    pair of speakers might well be formed.  We refer to this situation as    connection collision.  Clearly, one of these connections must be    closed. 
  767.  
  768.    Based on the value of the BGP Identifier a convention is established    for detecting which BGP connection is to be preserved when a    collision does occur. The convention is to compare the BGP    Identifiers of the peers involved in the collision and to retain only    the connection initiated by the BGP speaker with the higher-valued    BGP Identifier. 
  769.  
  770.    Upon receipt of an OPEN message, the local system must examine all of    its connections that are in the OpenConfirm state.  A BGP speaker may    also examine connections in an OpenSent state if it knows the BGP    Identifier of the peer by means outside of the protocol.  If among    these connections there is a connection to a remote BGP speaker whose    BGP Identifier equals the one in the OPEN message, then the local    system performs the following collision resolution procedure: 
  771.  
  772.       1. The BGP Identifier of the local system is compared to the BGP       Identifier of the remote system (as specified in the OPEN       message). 
  773.  
  774.       2. If the value of the local BGP Identifier is less than the       remote one, the local system closes BGP connection that already       exists (the one that is already in the OpenConfirm state), and       accepts BGP connection initiated by the remote system. 
  775.  
  776.       3. Otherwise, the local system closes newly created BGP connection       (the one associated with the newly received OPEN message), and       continues to use the existing one (the one that is already in the       OpenConfirm state). 
  777.  
  778.       Comparing BGP Identifiers is done by treating them as (4-octet       long) unsigned integers. 
  779.  
  780.  
  781.  
  782.  Rekhter & Li                                                   [Page 28] 
  783.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  784.  
  785.        A connection collision with an existing BGP connection that is in       Established states causes unconditional closing of the newly       created connection. Note that a connection collision cannot be       detected with connections that are in Idle, or Connect, or Active       states. 
  786.  
  787.       Closing the BGP connection (that results from the collision       resolution procedure) is accomplished by sending the NOTIFICATION       message with the Error Code Cease. 
  788.  
  789. 7.  BGP Version Negotiation. 
  790.  
  791.    BGP speakers may negotiate the version of the protocol by making    multiple attempts to open a BGP connection, starting with the highest    version number each supports.  If an open attempt fails with an Error    Code OPEN Message Error, and an Error Subcode Unsupported Version    Number, then the BGP speaker has available the version number it    tried, the version number its peer tried, the version number passed    by its peer in the NOTIFICATION message, and the version numbers that    it supports.  If the two peers do support one or more common    versions, then this will allow them to rapidly determine the highest    common version. In order to support BGP version negotiation, future    versions of BGP must retain the format of the OPEN and NOTIFICATION    messages. 
  792.  
  793. 8.  BGP Finite State machine. 
  794.  
  795.    This section specifies BGP operation in terms of a Finite State    Machine (FSM).  Following is a brief summary and overview of BGP    operations by state as determined by this FSM.  A condensed version    of the BGP FSM is found in Appendix 1. 
  796.  
  797.       Initially BGP is in the Idle state. 
  798.  
  799.       Idle state: 
  800.  
  801.          In this state BGP refuses all incoming BGP connections.  No          resources are allocated to the peer.  In response to the Start          event (initiated by either system or operator) the local system          initializes all BGP resources, starts the ConnectRetry timer,          initiates a transport connection to other BGP peer, while          listening for connection that may be initiated by the remote          BGP peer, and changes its state to Connect.  The exact value of          the ConnectRetry timer is a local matter, but should be          sufficiently large to allow TCP initialization. 
  802.  
  803.          If a BGP speaker detects an error, it shuts down the connection          and changes its state to Idle. Getting out of the Idle state 
  804.  
  805.  
  806.  
  807. Rekhter & Li                                                   [Page 29] 
  808.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  809.  
  810.           requires generation of the Start event.  If such an event is          generated automatically, then persistent BGP errors may result          in persistent flapping of the speaker.  To avoid such a          condition it is recommended that Start events should not be          generated immediately for a peer that was previously          transitioned to Idle due to an error. For a peer that was          previously transitioned to Idle due to an error, the time          between consecutive generation of Start events, if such events          are generated automatically, shall exponentially increase. The          value of the initial timer shall be 60 seconds. The time shall          be doubled for each consecutive retry. 
  811.  
  812.          Any other event received in the Idle state is ignored. 
  813.  
  814.       Connect state: 
  815.  
  816.          In this state BGP is waiting for the transport protocol          connection to be completed. 
  817.  
  818.          If the transport protocol connection succeeds, the local system          clears the ConnectRetry timer, completes initialization, sends          an OPEN message to its peer, and changes its state to OpenSent. 
  819.  
  820.          If the transport protocol connect fails (e.g., retransmission          timeout), the local system restarts the ConnectRetry timer,          continues to listen for a connection that may be initiated by          the remote BGP peer, and changes its state to Active state. 
  821.  
  822.          In response to the ConnectRetry timer expired event, the local          system restarts the ConnectRetry timer, initiates a transport          connection to other BGP peer, continues to listen for a          connection that may be initiated by the remote BGP peer, and          stays in the Connect state. 
  823.  
  824.          Start event is ignored in the Active state. 
  825.  
  826.          In response to any other event (initiated by either system or          operator), the local system releases all BGP resources          associated with this connection and changes its state to Idle. 
  827.  
  828.       Active state: 
  829.  
  830.          In this state BGP is trying to acquire a peer by initiating a          transport protocol connection. 
  831.  
  832.          If the transport protocol connection succeeds, the local system          clears the ConnectRetry timer, completes initialization, sends          an OPEN message to its peer, sets its Hold Timer to a large 
  833.  
  834.  
  835.  
  836. Rekhter & Li                                                   [Page 30] 
  837.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  838.  
  839.           value, and changes its state to OpenSent.  A Hold Timer value          of 4 minutes is suggested. 
  840.  
  841.          In response to the ConnectRetry timer expired event, the local          system restarts the ConnectRetry timer, initiates a transport          connection to other BGP peer, continues to listen for a          connection that may be initiated by the remote BGP peer, and          changes its state to Connect. 
  842.  
  843.          If the local system detects that a remote peer is trying to          establish BGP connection to it, and the IP address of the          remote peer is not an expected one, the local system restarts          the ConnectRetry timer, rejects the attempted connection,          continues to listen for a connection that may be initiated by          the remote BGP peer, and stays in the Active state. 
  844.  
  845.          Start event is ignored in the Active state. 
  846.  
  847.          In response to any other event (initiated by either system or          operator), the local system releases all BGP resources          associated with this connection and changes its state to Idle. 
  848.  
  849.       OpenSent state: 
  850.  
  851.          In this state BGP waits for an OPEN message from its peer.          When an OPEN message is received, all fields are checked for          correctness.  If the BGP message header checking or OPEN          message checking detects an error (see Section 6.2), or a          connection collision (see Section 6.8) the local system sends a          NOTIFICATION message and changes its state to Idle. 
  852.  
  853.          If there are no errors in the OPEN message, BGP sends a          KEEPALIVE message and sets a KeepAlive timer.  The Hold Timer,          which was originally set to a large value (see above), is          replaced with the negotiated Hold Time value (see section 4.2).          If the negotiated Hold Time value is zero, then the Hold Time          timer and KeepAlive timers are not started.  If the value of          the Autonomous System field is the same as the local Autonomous          System number, then the connection is an "internal" connection;          otherwise, it is "external".  (This will effect UPDATE          processing as described below.)  Finally, the state is changed          to OpenConfirm. 
  854.  
  855.          If a disconnect notification is received from the underlying          transport protocol, the local system closes the BGP connection,          restarts the ConnectRetry timer, while continue listening for          connection that may be initiated by the remote BGP peer, and          goes into the Active state. 
  856.  
  857.  
  858.  
  859. Rekhter & Li                                                   [Page 31] 
  860.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  861.  
  862.           If the Hold Timer expires, the local system sends NOTIFICATION          message with error code Hold Timer Expired and changes its          state to Idle. 
  863.  
  864.          In response to the Stop event (initiated by either system or          operator) the local system sends NOTIFICATION message with          Error Code Cease and changes its state to Idle. 
  865.  
  866.          Start event is ignored in the OpenSent state. 
  867.  
  868.          In response to any other event the local system sends          NOTIFICATION message with Error Code Finite State Machine Error          and changes its state to Idle. 
  869.  
  870.          Whenever BGP changes its state from OpenSent to Idle, it closes          the BGP (and transport-level) connection and releases all          resources associated with that connection. 
  871.  
  872.       OpenConfirm state: 
  873.  
  874.          In this state BGP waits for a KEEPALIVE or NOTIFICATION          message. 
  875.  
  876.          If the local system receives a KEEPALIVE message, it changes          its state to Established. 
  877.  
  878.          If the Hold Timer expires before a KEEPALIVE message is          received, the local system sends NOTIFICATION message with          error code Hold Timer Expired and changes its state to Idle. 
  879.  
  880.          If the local system receives a NOTIFICATION message, it changes          its state to Idle. 
  881.  
  882.          If the KeepAlive timer expires, the local system sends a          KEEPALIVE message and restarts its KeepAlive timer. 
  883.  
  884.          If a disconnect notification is received from the underlying          transport protocol, the local system changes its state to Idle. 
  885.  
  886.          In response to the Stop event (initiated by either system or          operator) the local system sends NOTIFICATION message with          Error Code Cease and changes its state to Idle. 
  887.  
  888.          Start event is ignored in the OpenConfirm state. 
  889.  
  890.          In response to any other event the local system sends          NOTIFICATION message with Error Code Finite State Machine Error          and changes its state to Idle. 
  891.  
  892.  
  893.  
  894. Rekhter & Li                                                   [Page 32] 
  895.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  896.  
  897.           Whenever BGP changes its state from OpenConfirm to Idle, it          closes the BGP (and transport-level) connection and releases          all resources associated with that connection. 
  898.  
  899.       Established state: 
  900.  
  901.          In the Established state BGP can exchange UPDATE, NOTIFICATION,          and KEEPALIVE messages with its peer. 
  902.  
  903.          If the local system receives an UPDATE or KEEPALIVE message, it          restarts its Hold Timer, if the negotiated Hold Time value is          non-zero. 
  904.  
  905.          If the local system receives a NOTIFICATION message, it changes          its state to Idle. 
  906.  
  907.          If the local system receives an UPDATE message and the UPDATE          message error handling procedure (see Section 6.3) detects an          error, the local system sends a NOTIFICATION message and          changes its state to Idle. 
  908.  
  909.          If a disconnect notification is received from the underlying          transport protocol, the local system changes its state to Idle. 
  910.  
  911.          If the Hold Timer expires, the local system sends a          NOTIFICATION message with Error Code Hold Timer Expired and          changes its state to Idle. 
  912.  
  913.          If the KeepAlive timer expires, the local system sends a          KEEPALIVE message and restarts its KeepAlive timer. 
  914.  
  915.          Each time the local system sends a KEEPALIVE or UPDATE message,          it restarts its KeepAlive timer, unless the negotiated Hold          Time value is zero. 
  916.  
  917.          In response to the Stop event (initiated by either system or          operator), the local system sends a NOTIFICATION message with          Error Code Cease and changes its state to Idle. 
  918.  
  919.          Start event is ignored in the Established state. 
  920.  
  921.          In response to any other event, the local system sends          NOTIFICATION message with Error Code Finite State Machine Error          and changes its state to Idle. 
  922.  
  923.          Whenever BGP changes its state from Established to Idle, it          closes the BGP (and transport-level) connection, releases all          resources associated with that connection, and deletes all 
  924.  
  925.  
  926.  
  927. Rekhter & Li                                                   [Page 33] 
  928.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  929.  
  930.           routes derived from that connection. 
  931.  
  932. 9.  UPDATE Message Handling 
  933.  
  934.    An UPDATE message may be received only in the Established state.    When an UPDATE message is received, each field is checked for    validity as specified in Section 6.3. 
  935.  
  936.    If an optional non-transitive attribute is unrecognized, it is    quietly ignored.  If an optional transitive attribute is    unrecognized, the Partial bit (the third high-order bit) in the    attribute flags octet is set to 1, and the attribute is retained for    propagation to other BGP speakers. 
  937.  
  938.    If an optional attribute is recognized, and has a valid value, then,    depending on the type of the optional attribute, it is processed    locally, retained, and updated, if necessary, for possible    propagation to other BGP speakers. 
  939.  
  940.    If the UPDATE message contains a non-empty WITHDRAWN ROUTES field,    the previously advertised routes whose destinations (expressed as IP    prefixes) contained in this field shall be removed from the Adj-RIB-    In.  This BGP speaker shall run its Decision Process since the    previously advertised route is not longer available for use. 
  941.  
  942.    If the UPDATE message contains a feasible route, it shall be placed    in the appropriate Adj-RIB-In, and the following additional actions    shall be taken: 
  943.  
  944.    i) If its Network Layer Reachability Information (NLRI) is identical    to the one of a route currently stored in the Adj-RIB-In, then the    new route shall replace the older route in the Adj-RIB-In, thus    implicitly withdrawing the older route from service. The BGP speaker    shall run its Decision Process since the older route is no longer    available for use. 
  945.  
  946.    ii) If the new route is an overlapping route that is included (see    9.1.4) in an earlier route contained in the Adj-RIB-In, the BGP    speaker shall run its Decision Process since the more specific route    has implicitly made a portion of the less specific route unavailable    for use. 
  947.  
  948.    iii) If the new route has identical path attributes to an earlier    route contained in the Adj-RIB-In, and is more specific (see 9.1.4)    than the earlier route, no further actions are necessary. 
  949.  
  950.    iv) If the new route has NLRI that is not present in any of the    routes currently stored in the Adj-RIB-In, then the new route shall 
  951.  
  952.  
  953.  
  954. Rekhter & Li                                                   [Page 34] 
  955.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  956.  
  957.     be placed in the Adj-RIB-In. The BGP speaker shall run its Decision    Process. 
  958.  
  959.    v) If the new route is an overlapping route that is less specific    (see 9.1.4) than an earlier route contained in the Adj-RIB-In, the    BGP speaker shall run its Decision Process on the set of destinations    described only by the less specific route. 
  960.  
  961. 9.1 Decision Process 
  962.  
  963.    The Decision Process selects routes for subsequent advertisement by    applying the policies in the local Policy Information Base (PIB) to    the routes stored in its Adj-RIB-In. The output of the Decision    Process is the set of routes that will be advertised to all peers;    the selected routes will be stored in the local speaker's Adj-RIB-    Out. 
  964.  
  965.    The selection process is formalized by defining a function that takes    the attribute of a given route as an argument and returns a non-    negative integer denoting the degree of preference for the route.    The function that calculates the degree of preference for a given    route shall not use as its inputs any of the following:  the    existence of other routes, the non-existence of other routes, or the    path attributes of other routes. Route selection then consists of    individual application of the degree of preference function to each    feasible route, followed by the choice of the one with the highest    degree of preference. 
  966.  
  967.    The Decision Process operates on routes contained in each Adj-RIB-In,    and is responsible for: 
  968.  
  969.       - selection of routes to be advertised to BGP speakers located in       the local speaker's autonomous system 
  970.  
  971.       - selection of routes to be advertised to BGP speakers located in       neighboring autonomous systems 
  972.  
  973.       - route aggregation and route information reduction 
  974.  
  975.    The Decision Process takes place in three distinct phases, each    triggered by a different event: 
  976.  
  977.       a) Phase 1 is responsible for calculating the degree of preference       for each route received from a BGP speaker located in a       neighboring autonomous system, and for advertising to the other       BGP speakers in the local autonomous system the routes that have       the highest degree of preference for each distinct destination. 
  978.  
  979.  
  980.  
  981.  Rekhter & Li                                                   [Page 35] 
  982.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  983.  
  984.        b) Phase 2 is invoked on completion of phase 1. It is responsible       for choosing the best route out of all those available for each       distinct destination, and for installing each chosen route into       the appropriate Loc-RIB. 
  985.  
  986.       c) Phase 3 is invoked after the Loc-RIB has been modified. It is       responsible for disseminating routes in the Loc-RIB to each peer       located in a neighboring autonomous system, according to the       policies contained in the PIB. Route aggregation and information       reduction can optionally be performed within this phase. 
  987.  
  988. 9.1.1 Phase 1: Calculation of Degree of Preference 
  989.  
  990.    The Phase 1 decision function shall be invoked whenever the local BGP    speaker receives an UPDATE message from a peer located in a    neighboring autonomous system that advertises a new route, a    replacement route, or a withdrawn route. 
  991.  
  992.    The Phase 1 decision function is a separate process which completes    when it has no further work to do. 
  993.  
  994.    The Phase 1 decision function shall lock an Adj-RIB-In prior to    operating on any route contained within it, and shall unlock it after    operating on all new or unfeasible routes contained within it. 
  995.  
  996.    For each newly received or replacement feasible route, the local BGP    speaker shall determine a degree of preference. If the route is    learned from a BGP speaker in the local autonomous system, either the    value of the LOCAL_PREF attribute shall be taken as the degree of    preference, or the local system shall compute the degree of    preference of the route based on preconfigured policy information. If    the route is learned from a BGP speaker in a neighboring autonomous    system, then the degree of preference shall be computed based on    preconfigured policy information.  The exact nature of this policy    information and the computation involved is a local matter.  The    local speaker shall then run the internal update process of 9.2.1 to    select and advertise the most preferable route. 
  997.  
  998. 9.1.2 Phase 2: Route Selection 
  999.  
  1000.    The Phase 2 decision function shall be invoked on completion of Phase    1.  The Phase 2 function is a separate process which completes when    it has no further work to do. The Phase 2 process shall consider all    routes that are present in the Adj-RIBs-In, including those received    from BGP speakers located in its own autonomous system and those    received from BGP speakers located in neighboring autonomous systems. 
  1001.  
  1002.  
  1003.  
  1004.  
  1005.  
  1006. Rekhter & Li                                                   [Page 36] 
  1007.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1008.  
  1009.     The Phase 2 decision function shall be blocked from running while the    Phase 3 decision function is in process. The Phase 2 function shall    lock all Adj-RIBs-In prior to commencing its function, and shall    unlock them on completion. 
  1010.  
  1011.    If the NEXT_HOP attribute of a BGP route depicts an address to which    the local BGP speaker doesn't have a route in its Loc-RIB, the BGP    route SHOULD be excluded from the Phase 2 decision function. 
  1012.  
  1013.    For each set of destinations for which a feasible route exists in the    Adj-RIBs-In, the local BGP speaker shall identify the route that has: 
  1014.  
  1015.       a) the highest degree of preference of any route to the same set       of destinations, or 
  1016.  
  1017.       b) is the only route to that destination, or 
  1018.  
  1019.       c) is selected as a result of the Phase 2 tie breaking rules       specified in 9.1.2.1. 
  1020.  
  1021.    The local speaker SHALL then install that route in the Loc-RIB,    replacing any route to the same destination that is currently being    held in the Loc-RIB. The local speaker MUST determine the immediate    next hop to the address depicted by the NEXT_HOP attribute of the    selected route by performing a lookup in the IGP and selecting one of    the possible paths in the IGP.  This immediate next hop MUST be used    when installing the selected route in the Loc-RIB.  If the route to    the address depicted by the NEXT_HOP attribute changes such that the    immediate next hop changes, route selection should be recalculated as    specified above. 
  1022.  
  1023.    Unfeasible routes shall be removed from the Loc-RIB, and    corresponding unfeasible routes shall then be removed from the Adj-    RIBs-In. 
  1024.  
  1025. 9.1.2.1 Breaking Ties (Phase 2) 
  1026.  
  1027.    In its Adj-RIBs-In a BGP speaker may have several routes to the same    destination that have the same degree of preference. The local    speaker can select only one of these routes for inclusion in the    associated Loc-RIB. The local speaker considers all equally    preferable routes, both those received from BGP speakers located in    neighboring autonomous systems, and those received from other BGP    speakers located in the local speaker's autonomous system. 
  1028.  
  1029.    The following tie-breaking procedure assumes that for each candidate    route all the BGP speakers within an autonomous system can ascertain    the cost of a path (interior distance) to the address depicted by the 
  1030.  
  1031.  
  1032.  
  1033. Rekhter & Li                                                   [Page 37] 
  1034.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1035.  
  1036.     NEXT_HOP attribute of the route.  Ties shall be broken according to    the following algorithm: 
  1037.  
  1038.       a) If the local system is configured to take into account       MULTI_EXIT_DISC, and the candidate routes differ in their       MULTI_EXIT_DISC attribute, select the route that has the lowest       value of the MULTI_EXIT_DISC attribute. 
  1039.  
  1040.       b) Otherwise, select the route that has the lowest cost (interior       distance) to the entity depicted by the NEXT_HOP attribute of the       route.  If there are several routes with the same cost, then the       tie-breaking shall be broken as follows: 
  1041.  
  1042.          - if at least one of the candidate routes was advertised by the          BGP speaker in a neighboring autonomous system, select the          route that was advertised by the BGP speaker in a neighboring          autonomous system whose BGP Identifier has the lowest value          among all other BGP speakers in neighboring autonomous systems; 
  1043.  
  1044.          - otherwise, select the route that was advertised by the BGP          speaker whose BGP Identifier has the lowest value. 
  1045.  
  1046. 9.1.3   Phase 3: Route Dissemination 
  1047.  
  1048.    The Phase 3 decision function shall be invoked on completion of Phase    2, or when any of the following events occur: 
  1049.  
  1050.       a) when routes in a Loc-RIB to local destinations have changed 
  1051.  
  1052.       b) when locally generated routes learned by means outside of BGP       have changed 
  1053.  
  1054.       c) when a new BGP speaker - BGP speaker connection has been       established 
  1055.  
  1056.    The Phase 3 function is a separate process which completes when it    has no further work to do. The Phase 3 Routing Decision function    shall be blocked from running while the Phase 2 decision function is    in process. 
  1057.  
  1058.    All routes in the Loc-RIB shall be processed into a corresponding    entry in the associated Adj-RIBs-Out. Route aggregation and    information reduction techniques (see 9.2.4.1) may optionally be    applied. 
  1059.  
  1060.    For the benefit of future support of inter-AS multicast capabilities,    a BGP speaker that participates in inter-AS multicast routing shall    advertise a route it receives from one of its external peers and if 
  1061.  
  1062.  
  1063.  
  1064. Rekhter & Li                                                   [Page 38] 
  1065.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1066.  
  1067.     it installs it in its Loc-RIB, it shall advertise it back to the peer    from which the route was received. For a BGP speaker that does not    participate in inter-AS multicast routing such an advertisement is    optional. When doing such an advertisement, the NEXT_HOP attribute    should be set to the address of the peer. An implementation may also    optimize such an advertisement by truncating information in the    AS_PATH attribute to include only its own AS number and that of the    peer that advertised the route (such truncation requires the ORIGIN    attribute to be set to INCOMPLETE).  In addition an implementation is    not required to pass optional or discretionary path attributes with    such an advertisement. 
  1068.  
  1069.    When the updating of the Adj-RIBs-Out and the Forwarding Information    Base (FIB) is complete, the local BGP speaker shall run the external    update process of 9.2.2. 
  1070.  
  1071. 9.1.4 Overlapping Routes 
  1072.  
  1073.    A BGP speaker may transmit routes with overlapping Network Layer    Reachability Information (NLRI) to another BGP speaker. NLRI overlap    occurs when a set of destinations are identified in non-matching    multiple routes. Since BGP encodes NLRI using IP prefixes, overlap    will always exhibit subset relationships.  A route describing a    smaller set of destinations (a longer prefix) is said to be more    specific than a route describing a larger set of destinations (a    shorted prefix); similarly, a route describing a larger set of    destinations (a shorter prefix) is said to be less specific than a    route describing a smaller set of destinations (a longer prefix). 
  1074.  
  1075.    The precedence relationship effectively decomposes less specific    routes into two parts: 
  1076.  
  1077.       -  a set of destinations described only by the less specific       route, and 
  1078.  
  1079.       -  a set of destinations described by the overlap of the less       specific and the more specific routes 
  1080.  
  1081.    When overlapping routes are present in the same Adj-RIB-In, the more    specific route shall take precedence, in order from more specific to    least specific. 
  1082.  
  1083.    The set of destinations described by the overlap represents a portion    of the less specific route that is feasible, but is not currently in    use.  If a more specific route is later withdrawn, the set of    destinations described by the overlap will still be reachable using    the less specific route. 
  1084.  
  1085.  
  1086.  
  1087.  Rekhter & Li                                                   [Page 39] 
  1088.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1089.  
  1090.     If a BGP speaker receives overlapping routes, the Decision Process    shall take into account the semantics of the overlapping routes. In    particular, if a BGP speaker accepts the less specific route while    rejecting the more specific route from the same peer, then the    destinations represented by the overlap may not forward along the ASs    listed in the AS_PATH attribute of that route. Therefore, a BGP    speaker has the following choices: 
  1091.  
  1092.       a)   Install both the less and the more specific routes 
  1093.  
  1094.       b)   Install the more specific route only 
  1095.  
  1096.       c)   Install the non-overlapping part of the less specific                  route only (that implies de-aggregation) 
  1097.  
  1098.       d)   Aggregate the two routes and install the aggregated route 
  1099.  
  1100.       e)   Install the less specific route only 
  1101.  
  1102.       f)   Install neither route 
  1103.  
  1104.    If a BGP speaker chooses e), then it should add ATOMIC_AGGREGATE    attribute to the route. A route that carries ATOMIC_AGGREGATE    attribute can not be de-aggregated. That is, the NLRI of this route    can not be made more specific.  Forwarding along such a route does    not guarantee that IP packets will actually traverse only ASs listed    in the AS_PATH attribute of the route.  If a BGP speaker chooses a),    it must not advertise the more general route without the more    specific route. 
  1105.  
  1106. 9.2 Update-Send Process 
  1107.  
  1108.    The Update-Send process is responsible for advertising UPDATE    messages to all peers. For example, it distributes the routes chosen    by the Decision Process to other BGP speakers which may be located in    either the same autonomous system or a neighboring autonomous system.    rules for information exchange between BGP speakers located in    different autonomous systems are given in 9.2.2; rules for    information exchange between BGP speakers located in the same    autonomous system are given in 9.2.1. 
  1109.  
  1110.    Distribution of routing information between a set of BGP speakers,    all of which are located in the same autonomous system, is referred    to as internal distribution. 
  1111.  
  1112.  
  1113.  
  1114.  
  1115.  
  1116.  
  1117.  
  1118. Rekhter & Li                                                   [Page 40] 
  1119.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1120.  
  1121.  9.2.1 Internal Updates 
  1122.  
  1123.    The Internal update process is concerned with the distribution of    routing information to BGP speakers located in the local speaker's    autonomous system. 
  1124.  
  1125.    When a BGP speaker receives an UPDATE message from another BGP    speaker located in its own autonomous system, the receiving BGP    speaker shall not re-distribute the routing information contained in    that UPDATE message to other BGP speakers located in its own    autonomous system. 
  1126.  
  1127.    When a BGP speaker receives a new route from a BGP speaker in a    neighboring autonomous system, it shall advertise that route to all    other BGP speakers in its autonomous system by means of an UPDATE    message if any of the following conditions occur: 
  1128.  
  1129.       1) the degree of preference assigned to the newly received route       by the local BGP speaker is higher than the degree of preference       that the local speaker has assigned to other routes that have been       received from BGP speakers in neighboring autonomous systems, or 
  1130.  
  1131.       2) there are no other routes that have been received from BGP       speakers in neighboring autonomous systems, or 
  1132.  
  1133.       3) the newly received route is selected as a result of breaking a       tie between several routes which have the highest degree of       preference, and the same destination (the tie-breaking procedure       is specified in 9.2.1.1). 
  1134.  
  1135.    When a BGP speaker receives an UPDATE message with a non-empty    WITHDRAWN ROUTES field, it shall remove from its Adj-RIB-In all    routes whose destinations was carried in this field (as IP prefixes).    The speaker shall take the following additional steps: 
  1136.  
  1137.       1) if the corresponding feasible route had not been previously       advertised, then no further action is necessary 
  1138.  
  1139.       2) if the corresponding feasible route had been previously       advertised, then: 
  1140.  
  1141.          i) if a new route is selected for advertisement that has the          same Network Layer Reachability Information as the unfeasible          routes, then the local BGP speaker shall advertise the          replacement route 
  1142.  
  1143.          ii) if a replacement route is not available for advertisement,          then the BGP speaker shall include the destinations  of the 
  1144.  
  1145.  
  1146.  
  1147. Rekhter & Li                                                   [Page 41] 
  1148.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1149.  
  1150.           unfeasible route (in form of IP prefixes) in the WITHDRAWN          ROUTES field of an UPDATE message, and shall send this message          to each peer to whom it had previously advertised the          corresponding feasible route. 
  1151.  
  1152.    All feasible routes which are advertised shall be placed in the    appropriate Adj-RIBs-Out, and all unfeasible routes which are    advertised shall be removed from the Adj-RIBs-Out. 
  1153.  
  1154. 9.2.1.1 Breaking Ties (Internal Updates) 
  1155.  
  1156.    If a local BGP speaker has connections to several BGP speakers in    neighboring autonomous systems, there will be multiple Adj-RIBs-In    associated with these peers. These Adj-RIBs-In might contain several    equally preferable routes to the same destination, all of which were    advertised by BGP speakers located in neighboring autonomous systems.    The local BGP speaker shall select one of these routes according to    the following rules: 
  1157.  
  1158.       a) If the candidate route differ only in their NEXT_HOP and       MULTI_EXIT_DISC attributes, and the local system is configured to       take into account MULTI_EXIT_DISC attribute, select the routes       that has the lowest value of the MULTI_EXIT_DISC attribute. 
  1159.  
  1160.       b) If the local system can ascertain the cost of a path to the       entity depicted by the NEXT_HOP attribute of the candidate route,       select the route with the lowest cost. 
  1161.  
  1162.       c) In all other cases, select the route that was advertised by the       BGP speaker whose BGP Identifier has the lowest value. 
  1163.  
  1164. 9.2.2 External Updates 
  1165.  
  1166.    The external update process is concerned with the distribution of    routing information to BGP speakers located in neighboring autonomous    systems. As part of Phase 3 route selection process, the BGP speaker    has updated its Adj-RIBs-Out and its Forwarding Table. All newly    installed routes and all newly unfeasible routes for which there is    no replacement route shall be advertised to BGP speakers located in    neighboring autonomous systems by means of UPDATE message. 
  1167.  
  1168.    Any routes in the Loc-RIB marked as unfeasible shall be removed.    Changes to the reachable destinations within its own autonomous    system shall also be advertised in an UPDATE message. 
  1169.  
  1170.  
  1171.  
  1172.  
  1173.  
  1174.  
  1175.  
  1176. Rekhter & Li                                                   [Page 42] 
  1177.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1178.  
  1179.  9.2.3 Controlling Routing Traffic Overhead 
  1180.  
  1181.    The BGP protocol constrains the amount of routing traffic (that is,    UPDATE messages) in order to limit both the link bandwidth needed to    advertise UPDATE messages and the processing power needed by the    Decision Process to digest the information contained in the UPDATE    messages. 
  1182.  
  1183. 9.2.3.1 Frequency of Route Advertisement 
  1184.  
  1185.    The parameter MinRouteAdvertisementInterval determines the minimum    amount of time that must elapse between advertisement of routes to a    particular destination from a single BGP speaker. This rate limiting    procedure applies on a per-destination basis, although the value of    MinRouteAdvertisementInterval is set on a per BGP peer basis. 
  1186.  
  1187.    Two UPDATE messages sent from a single BGP speaker that advertise    feasible routes to some common set of destinations received from BGP    speakers in neighboring autonomous systems must be separated by at    least MinRouteAdvertisementInterval. Clearly, this can only be    achieved precisely by keeping a separate timer for each common set of    destinations. This would be unwarranted overhead. Any technique which    ensures that the interval between two UPDATE messages sent from a    single BGP speaker that advertise feasible routes to some common set    of destinations received from BGP speakers in neighboring autonomous    systems will be at least MinRouteAdvertisementInterval, and will also    ensure a constant upper bound on the interval is acceptable. 
  1188.  
  1189.    Since fast convergence is needed within an autonomous system, this    procedure does not apply for routes receives from other BGP speakers    in the same autonomous system. To avoid long-lived black holes, the    procedure does not apply to the explicit withdrawal of unfeasible    routes (that is, routes whose destinations (expressed as IP prefixes)    are listed in the WITHDRAWN ROUTES field of an UPDATE message). 
  1190.  
  1191.    This procedure does not limit the rate of route selection, but only    the rate of route advertisement. If new routes are selected multiple    times while awaiting the expiration of MinRouteAdvertisementInterval,    the last route selected shall be advertised at the end of    MinRouteAdvertisementInterval. 
  1192.  
  1193. 9.2.3.2 Frequency of Route Origination 
  1194.  
  1195.    The parameter MinASOriginationInterval determines the minimum amount    of time that must elapse between successive advertisements of UPDATE    messages that report changes within the advertising BGP speaker's own    autonomous systems. 
  1196.  
  1197.  
  1198.  
  1199.  Rekhter & Li                                                   [Page 43] 
  1200.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1201.  
  1202.  9.2.3.3 Jitter 
  1203.  
  1204.    To minimize the likelihood that the distribution of BGP messages by a    given BGP speaker will contain peaks, jitter should be applied to the    timers associated with MinASOriginationInterval, Keepalive, and    MinRouteAdvertisementInterval. A given BGP speaker shall apply the    same jitter to each of these quantities regardless of the    destinations to which the updates are being sent; that is, jitter    will not be applied on a "per peer" basis. 
  1205.  
  1206.    The amount of jitter to be introduced shall be determined by    multiplying the base value of the appropriate timer by a random    factor which is uniformly distributed in the range from 0.75 to 1.0. 
  1207.  
  1208. 9.2.4 Efficient Organization of Routing Information 
  1209.  
  1210.    Having selected the routing information which it will advertise, a    BGP speaker may avail itself of several methods to organize this    information in an efficient manner. 
  1211.  
  1212. 9.2.4.1 Information Reduction 
  1213.  
  1214.    Information reduction may imply a reduction in granularity of policy    control - after information is collapsed, the same policies will    apply to all destinations and paths in the equivalence class. 
  1215.  
  1216.    The Decision Process may optionally reduce the amount of information    that it will place in the Adj-RIBs-Out by any of the following    methods: 
  1217.  
  1218.       a)   Network Layer Reachability Information (NLRI): 
  1219.  
  1220.       Destination IP addresses can be represented as IP address       prefixes.  In cases where there is a correspondence between the       address structure and the systems under control of an autonomous       system administrator, it will be possible to reduce the size of       the NLRI carried in the UPDATE messages. 
  1221.  
  1222.       b)   AS_PATHs: 
  1223.  
  1224.       AS path information can be represented as ordered AS_SEQUENCEs or       unordered AS_SETs. AS_SETs are used in the route aggregation       algorithm described in 9.2.4.2. They reduce the size of the       AS_PATH information by listing each AS number only once,       regardless of how many times it may have appeared in multiple       AS_PATHs that were aggregated. 
  1225.  
  1226.  
  1227.  
  1228.  
  1229.  
  1230. Rekhter & Li                                                   [Page 44] 
  1231.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1232.  
  1233.        An AS_SET implies that the destinations listed in the NLRI can be       reached through paths that traverse at least some of the       constituent autonomous systems. AS_SETs provide sufficient       information to avoid routing information looping; however their       use may prune potentially feasible paths, since such paths are no       longer listed individually as in the form of AS_SEQUENCEs.  In       practice this is not likely to be a problem, since once an IP       packet arrives at the edge of a group of autonomous systems, the       BGP speaker at that point is likely to have more detailed path       information and can distinguish individual paths to destinations. 
  1234.  
  1235. 9.2.4.2 Aggregating Routing Information 
  1236.  
  1237.    Aggregation is the process of combining the characteristics of    several different routes in such a way that a single route can be    advertised.  Aggregation can occur as part of the decision  process    to reduce the amount of routing information that will be placed in    the Adj-RIBs-Out. 
  1238.  
  1239.    Aggregation reduces the amount of information that a BGP speaker must    store and exchange with other BGP speakers. Routes can be aggregated    by applying the following procedure separately to path attributes of    like type and to the Network Layer Reachability Information. 
  1240.  
  1241.    Routes that have the following attributes shall not be aggregated    unless the corresponding attributes of each route are identical:    MULTI_EXIT_DISC, NEXT_HOP. 
  1242.  
  1243.    Path attributes that have different type codes can not be aggregated    together. Path of the same type code may be aggregated, according to    the following rules: 
  1244.  
  1245.       ORIGIN attribute: If at least one route among routes that are       aggregated has ORIGIN with the value INCOMPLETE, then the       aggregated route must have the ORIGIN attribute with the value       INCOMPLETE. Otherwise, if at least one route among routes that are       aggregated has ORIGIN with the value EGP, then the aggregated       route must have the origin attribute with the value EGP. In all       other case the value of the ORIGIN attribute of the aggregated       route is INTERNAL.        AS_PATH attribute: If routes to be aggregated have identical       AS_PATH attributes, then the aggregated route has the same AS_PATH       attribute as each individual route. 
  1246.  
  1247.       For the purpose of aggregating AS_PATH attributes we model each AS       within the AS_PATH attribute as a tuple <type, value>, where       "type" identifies a type of the path segment the AS belongs to 
  1248.  
  1249.  
  1250.  
  1251. Rekhter & Li                                                   [Page 45] 
  1252.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1253.  
  1254.        (e.g. AS_SEQUENCE, AS_SET), and "value" is the AS number.  If the       routes to be aggregated have different AS_PATH attributes, then       the aggregated AS_PATH attribute shall satisfy all of the       following conditions: 
  1255.  
  1256.          - all tuples of the type AS_SEQUENCE in the aggregated AS_PATH          shall appear in all of the AS_PATH in the initial set of routes          to be aggregated. 
  1257.  
  1258.          - all tuples of the type AS_SET in the aggregated AS_PATH shall          appear in at least one of the AS_PATH in the initial set (they          may appear as either AS_SET or AS_SEQUENCE types). 
  1259.  
  1260.          - for any tuple X of the type AS_SEQUENCE in the aggregated          AS_PATH which precedes tuple Y in the aggregated AS_PATH, X          precedes Y in each AS_PATH in the initial set which contains Y,          regardless of the type of Y. 
  1261.  
  1262.          - No tuple with the same value shall appear more than once in          the aggregated AS_PATH, regardless of the tuple's type. 
  1263.  
  1264.       An implementation may choose any algorithm which conforms to these       rules.  At a minimum a conformant implementation shall be able to       perform the following algorithm that meets all of the above       conditions: 
  1265.  
  1266.          - determine the longest leading sequence of tuples (as defined          above) common to all the AS_PATH attributes of the routes to be          aggregated. Make this sequence the leading sequence of the          aggregated AS_PATH attribute. 
  1267.  
  1268.          - set the type of the rest of the tuples from the AS_PATH          attributes of the routes to be aggregated to AS_SET, and append          them to the aggregated AS_PATH attribute. 
  1269.  
  1270.          - if the aggregated AS_PATH has more than one tuple with the          same value (regardless of tuple's type), eliminate all, but one          such tuple by deleting tuples of the type AS_SET from the          aggregated AS_PATH attribute. 
  1271.  
  1272.       Appendix 6, section 6.8 presents another algorithm that satisfies       the conditions and  allows for more complex policy configurations. 
  1273.  
  1274.       ATOMIC_AGGREGATE: If at least one of the routes to be aggregated       has ATOMIC_AGGREGATE path attribute, then the aggregated route       shall have this attribute as well. 
  1275.  
  1276.  
  1277.  
  1278.  
  1279.  
  1280. Rekhter & Li                                                   [Page 46] 
  1281.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1282.  
  1283.        AGGREGATOR: All AGGREGATOR attributes of all routes to be       aggregated should be ignored. 
  1284.  
  1285. 9.3   Route Selection Criteria 
  1286.  
  1287.    Generally speaking, additional rules for comparing routes among    several alternatives are outside the scope of this document.  There    are two exceptions: 
  1288.  
  1289.       - If the local AS appears in the AS path of the new route being       considered, then that new route cannot be viewed as better than       any other route.  If such a route were ever used, a routing loop       would result. 
  1290.  
  1291.       - In order to achieve successful distributed operation, only       routes with a likelihood of stability can be chosen.  Thus, an AS       must avoid using unstable routes, and it must not make rapid       spontaneous changes to its choice of route.  Quantifying the terms       "unstable" and "rapid" in the previous sentence will require       experience, but the principle is clear. 
  1292.  
  1293. 9.4   Originating BGP routes 
  1294.  
  1295.    A BGP speaker may originate BGP routes by injecting routing    information acquired by some other means (e.g. via an IGP) into BGP.    A BGP speaker that originates BGP routes shall assign the degree of    preference to these routes by passing them through the Decision    Process (see Section 9.1).  These routes may also be distributed to    other BGP speakers within the local AS as part of the Internal update    process (see Section 9.2.1). The decision whether to distribute non-    BGP acquired routes within an AS via BGP or not depends on the    environment within the AS (e.g. type of IGP) and should be controlled    via configuration. 
  1296.  
  1297.  
  1298.  
  1299.  
  1300.  
  1301.  
  1302.  
  1303.  
  1304.  
  1305.  
  1306.  
  1307.  
  1308.  
  1309.  
  1310.  
  1311.  
  1312.  
  1313.  Rekhter & Li                                                   [Page 47] 
  1314.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1315.  
  1316.  Appendix 1.  BGP FSM State Transitions and Actions. 
  1317.  
  1318.    This Appendix discusses the transitions between states in the BGP FSM    in response to BGP events.  The following is the list of these states    and events when the negotiated Hold Time value is non-zero. 
  1319.  
  1320.        BGP States: 
  1321.  
  1322.                 1 - Idle                 2 - Connect                 3 - Active                 4 - OpenSent                 5 - OpenConfirm                 6 - Established 
  1323.  
  1324.        BGP Events: 
  1325.  
  1326.                 1 - BGP Start                 2 - BGP Stop                 3 - BGP Transport connection open                 4 - BGP Transport connection closed                 5 - BGP Transport connection open failed                 6 - BGP Transport fatal error                 7 - ConnectRetry timer expired                 8 - Hold Timer expired                 9 - KeepAlive timer expired                10 - Receive OPEN message                11 - Receive KEEPALIVE message                12 - Receive UPDATE messages                13 - Receive NOTIFICATION message 
  1327.  
  1328.  
  1329.  
  1330.  
  1331.  
  1332.  
  1333.  
  1334.  
  1335.  
  1336.  
  1337.  
  1338.  
  1339.  
  1340.  
  1341.  
  1342.  
  1343.  
  1344.  
  1345.  
  1346.  
  1347.  
  1348. Rekhter & Li                                                   [Page 48] 
  1349.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1350.  
  1351.     The following table describes the state transitions of the BGP FSM    and the actions triggered by these transitions. 
  1352.  
  1353.      Event                Actions               Message Sent   Next State     --------------------------------------------------------------------     Idle (1)      1            Initialize resources            none             2                   Start ConnectRetry timer                   Initiate a transport connection      others               none                    none             1 
  1354.  
  1355.     Connect(2)      1                    none                    none             2      3            Complete initialization         OPEN             4                   Clear ConnectRetry timer      5            Restart ConnectRetry timer      none             3      7            Restart ConnectRetry timer      none             2                   Initiate a transport connection      others       Release resources               none             1 
  1356.  
  1357.     Active (3)      1                    none                    none             3      3            Complete initialization         OPEN             4                   Clear ConnectRetry timer      5            Close connection                                 3                   Restart ConnectRetry timer      7            Restart ConnectRetry timer      none             2                   Initiate a transport connection      others       Release resources               none             1 
  1358.  
  1359.     OpenSent(4)      1                    none                    none             4      4            Close transport connection      none             3                   Restart ConnectRetry timer      6            Release resources               none             1     10            Process OPEN is OK            KEEPALIVE          5                   Process OPEN failed           NOTIFICATION       1     others        Close transport connection    NOTIFICATION       1                   Release resources 
  1360.  
  1361.  
  1362.  
  1363.  
  1364.  
  1365.  
  1366.  
  1367.  
  1368.  
  1369.  
  1370.  
  1371. Rekhter & Li                                                   [Page 49] 
  1372.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1373.  
  1374.      OpenConfirm (5)      1                   none                     none             5      4            Release resources               none             1      6            Release resources               none             1      9            Restart KeepAlive timer       KEEPALIVE          5     11            Complete initialization         none             6                   Restart Hold Timer     13            Close transport connection                       1                   Release resources     others        Close transport connection    NOTIFICATION       1                   Release resources 
  1375.  
  1376.     Established (6)      1                   none                     none             6      4            Release resources               none             1      6            Release resources               none             1      9            Restart KeepAlive timer       KEEPALIVE          6     11            Restart Hold Timer            KEEPALIVE          6     12            Process UPDATE is OK          UPDATE             6                   Process UPDATE failed         NOTIFICATION       1     13            Close transport connection                       1                   Release resources     others        Close transport connection    NOTIFICATION       1                   Release resources    --------------------------------------------------------------------- 
  1377.  
  1378.  
  1379.  
  1380.  
  1381.  
  1382.  
  1383.  
  1384.  
  1385.  
  1386.  
  1387.  
  1388.  
  1389.  
  1390.  
  1391.  
  1392.  
  1393.  
  1394.  
  1395.  
  1396.  
  1397.  
  1398.  
  1399.  
  1400.  
  1401.  
  1402.  Rekhter & Li                                                   [Page 50] 
  1403.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1404.  
  1405.        The following is a condensed version of the above state transition       table. 
  1406.  
  1407.     Events| Idle | Connect | Active | OpenSent | OpenConfirm | Estab          | (1)  |   (2)   |  (3)   |    (4)   |     (5)     |   (6)          |--------------------------------------------------------------     1    |  2   |    2    |   3    |     4    |      5      |    6          |      |         |        |          |             |     2    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      |    1          |      |         |        |          |             |     3    |  1   |    4    |   4    |     1    |      1      |    1          |      |         |        |          |             |     4    |  1   |    1    |   1    |     3    |      1      |    1          |      |         |        |          |             |     5    |  1   |    3    |   3    |     1    |      1      |    1          |      |         |        |          |             |     6    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      |    1          |      |         |        |          |             |     7    |  1   |    2    |   2    |     1    |      1      |    1          |      |         |        |          |             |     8    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      |    1          |      |         |        |          |             |     9    |  1   |    1    |   1    |     1    |      5      |    6          |      |         |        |          |             |    10    |  1   |    1    |   1    |  1 or 5  |      1      |    1          |      |         |        |          |             |    11    |  1   |    1    |   1    |     1    |      6      |    6          |      |         |        |          |             |    12    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      | 1 or 6          |      |         |        |          |             |    13    |  1   |    1    |   1    |     1    |      1      |    1          |      |         |        |          |             |          --------------------------------------------------------------- 
  1408.  
  1409.  Appendix 2. Comparison with RFC1267 
  1410.  
  1411.    BGP-4 is capable of operating in an environment where a set of    reachable destinations may be expressed via a single IP prefix.  The    concept of network classes, or subnetting is foreign to BGP-4.  To    accommodate these capabilities BGP-4 changes semantics and encoding    associated with the AS_PATH attribute. New text has been added to    define semantics associated with IP prefixes.  These abilities allow    BGP-4 to support the proposed supernetting scheme [9]. 
  1412.  
  1413.    To simplify configuration this version introduces a new attribute,    LOCAL_PREF, that facilitates route selection procedures. 
  1414.  
  1415.  
  1416.  
  1417. Rekhter & Li                                                   [Page 51] 
  1418.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1419.  
  1420.     The INTER_AS_METRIC attribute has been renamed to be MULTI_EXIT_DISC.    A new attribute, ATOMIC_AGGREGATE, has been introduced to insure that    certain aggregates are not de-aggregated.  Another new attribute,    AGGREGATOR, can be added to aggregate routes in order to advertise    which AS and which BGP speaker within that AS caused the aggregation. 
  1421.  
  1422.    To insure that Hold Timers are symmetric, the Hold Time is now    negotiated on a per-connection basis.  Hold Times of zero are now    supported. 
  1423.  
  1424. Appendix 3.  Comparison with RFC 1163 
  1425.  
  1426.    All of the changes listed in Appendix 2, plus the following. 
  1427.  
  1428.    To detect and recover from BGP connection collision, a new field (BGP    Identifier) has been added to the OPEN message. New text (Section    6.8) has been added to specify the procedure for detecting and    recovering from collision. 
  1429.  
  1430.    The new document no longer restricts the border router that is passed    in the NEXT_HOP path attribute to be part of the same Autonomous    System as the BGP Speaker. 
  1431.  
  1432.    New document optimizes and simplifies the exchange of the information    about previously reachable routes. 
  1433.  
  1434. Appendix 4.  Comparison with RFC 1105 
  1435.  
  1436.    All of the changes listed in Appendices 2 and 3, plus the following. 
  1437.  
  1438.    Minor changes to the RFC1105 Finite State Machine were necessary to    accommodate the TCP user interface provided by 4.3 BSD. 
  1439.  
  1440.    The notion of Up/Down/Horizontal relations present in RFC1105 has    been removed from the protocol. 
  1441.  
  1442.    The changes in the message format from RFC1105 are as follows: 
  1443.  
  1444.       1.  The Hold Time field has been removed from the BGP header and       added to the OPEN message. 
  1445.  
  1446.       2.  The version field has been removed from the BGP header and       added to the OPEN message. 
  1447.  
  1448.       3.  The Link Type field has been removed from the OPEN message. 
  1449.  
  1450.       4.  The OPEN CONFIRM message has been eliminated and replaced with       implicit confirmation provided by the KEEPALIVE message. 
  1451.  
  1452.  
  1453.  
  1454. Rekhter & Li                                                   [Page 52] 
  1455.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1456.  
  1457.        5.  The format of the UPDATE message has been changed       significantly.  New fields were added to the UPDATE message to       support multiple path attributes. 
  1458.  
  1459.       6.  The Marker field has been expanded and its role broadened to       support authentication. 
  1460.  
  1461.       Note that quite often BGP, as specified in RFC 1105, is referred       to as BGP-1, BGP, as specified in RFC 1163, is referred to as       BGP-2, BGP, as specified in RFC1267 is referred to as BGP-3, and       BGP, as specified in this document is referred to as BGP-4. 
  1462.  
  1463. Appendix 5.  TCP options that may be used with BGP 
  1464.  
  1465.    If a local system TCP user interface supports TCP PUSH function, then    each BGP message should be transmitted with PUSH flag set.  Setting    PUSH flag forces BGP messages to be transmitted promptly to the    receiver. 
  1466.  
  1467.    If a local system TCP user interface supports setting precedence for    TCP connection, then the BGP transport connection should be opened    with precedence set to Internetwork Control (110) value (see also    [6]). 
  1468.  
  1469. Appendix 6.  Implementation Recommendations 
  1470.  
  1471.    This section presents some implementation recommendations. 
  1472.  
  1473. 6.1 Multiple Networks Per Message 
  1474.  
  1475.    The BGP protocol allows for multiple address prefixes with the same    AS path and next-hop gateway to be specified in one message. Making    use of this capability is highly recommended. With one address prefix    per message there is a substantial increase in overhead in the    receiver. Not only does the system overhead increase due to the    reception of multiple messages, but the overhead of scanning the    routing table for updates to BGP peers and other routing protocols    (and sending the associated messages) is incurred multiple times as    well. One method of building messages containing many address    prefixes per AS path and gateway from a routing table that is not    organized per AS path is to build many messages as the routing table    is scanned. As each address prefix is processed, a message for the    associated AS path and gateway is allocated, if it does not exist,    and the new address prefix is added to it.  If such a message exists,    the new address prefix is just appended to it. If the message lacks    the space to hold the new address prefix, it is transmitted, a new    message is allocated, and the new address prefix is inserted into the    new message. When the entire routing table has been scanned, all 
  1476.  
  1477.  
  1478.  
  1479. Rekhter & Li                                                   [Page 53] 
  1480.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1481.  
  1482.     allocated messages are sent and their resources released.  Maximum    compression is achieved when all  the destinations covered by the    address prefixes share a gateway and common path attributes, making    it possible to send many address prefixes in one 4096-byte message. 
  1483.  
  1484.    When peering with a BGP implementation that does not compress    multiple address prefixes into one message, it may be necessary to    take steps to reduce the overhead from the flood of data received    when a peer is acquired or a significant network topology change    occurs. One method of doing this is to limit the rate of updates.    This will eliminate the redundant scanning of the routing table to    provide flash updates for BGP peers and other routing protocols. A    disadvantage of this approach is that it increases the propagation    latency of routing information.  By choosing a minimum flash update    interval that is not much greater than the time it takes to process    the multiple messages this latency should be minimized. A better    method would be to read all received messages before sending updates. 
  1485.  
  1486. 6.2  Processing Messages on a Stream Protocol 
  1487.  
  1488.    BGP uses TCP as a transport mechanism.  Due to the stream nature of    TCP, all the data for received messages does not necessarily arrive    at the same time. This can make it difficult to process the data as    messages, especially on systems such as BSD Unix where it is not    possible to determine how much data has been received but not yet    processed. 
  1489.  
  1490.    One method that can be used in this situation is to first try to read    just the message header. For the KEEPALIVE message type, this is a    complete message; for other message types, the header should first be    verified, in particular the total length. If all checks are    successful, the specified length, minus the size of the message    header is the amount of data left to read. An implementation that    would "hang" the routing information process while trying to read    from a peer could set up a message buffer (4096 bytes) per peer and    fill it with data as available until a complete message has been    received. 
  1491.  
  1492. 6.3 Reducing route flapping 
  1493.  
  1494.    To avoid excessive route flapping a BGP speaker which needs to    withdraw a destination and send an update about a more specific or    less specific route shall combine them into the same UPDATE message. 
  1495.  
  1496.  
  1497.  
  1498.  
  1499.  
  1500.  
  1501.  
  1502.  Rekhter & Li                                                   [Page 54] 
  1503.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1504.  
  1505.  6.4 BGP Timers 
  1506.  
  1507.    BGP employs five timers: ConnectRetry, Hold Time, KeepAlive,    MinASOriginationInterval, and MinRouteAdvertisementInterval The    suggested value for the ConnectRetry timer is 120 seconds.  The    suggested value for the Hold Time is 90 seconds.  The suggested value    for the KeepAlive timer is 30 seconds.  The suggested value for the    MinASOriginationInterval is 15 seconds.  The suggested value for the    MinRouteAdvertisementInterval is 30 seconds. 
  1508.  
  1509.    An implementation of BGP MUST allow these timers to be configurable. 
  1510.  
  1511. 6.5 Path attribute ordering 
  1512.  
  1513.    Implementations which combine update messages as described above in    6.1 may prefer to see all path attributes presented in a known order.    This permits them to quickly identify sets of attributes from    different update messages which are semantically identical.  To    facilitate this, it is a useful optimization to order the path    attributes according to type code.  This optimization is entirely     optional. 
  1514.  
  1515. 6.6 AS_SET sorting 
  1516.  
  1517.    Another useful optimization that can be done to simplify this    situation is to sort the AS numbers found in an AS_SET.  This    optimization is entirely optional. 
  1518.  
  1519. 6.7 Control over version negotiation 
  1520.  
  1521.    Since BGP-4 is capable of carrying aggregated routes which cannot be    properly represented in BGP-3, an implementation which supports BGP-4    and another BGP version should provide the capability to only speak    BGP-4 on a per-peer basis. 
  1522.  
  1523. 6.8 Complex AS_PATH aggregation 
  1524.  
  1525.    An implementation which chooses to provide a path aggregation    algorithm which retains significant amounts of path information may    wish to use the following procedure: 
  1526.  
  1527.       For the purpose of aggregating AS_PATH attributes of two routes,       we model each AS as a tuple <type, value>, where "type" identifies       a type of the path segment the AS belongs to (e.g.  AS_SEQUENCE,       AS_SET), and "value" is the AS number.  Two ASs are said to be the       same if their corresponding <type, value> tuples are the same. 
  1528.  
  1529.  
  1530.  
  1531.  
  1532.  
  1533. Rekhter & Li                                                   [Page 55] 
  1534.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1535.  
  1536.        The algorithm to aggregate two AS_PATH attributes works as       follows: 
  1537.  
  1538.          a) Identify the same ASs (as defined above) within each AS_PATH          attribute that are in the same relative order within both          AS_PATH attributes.  Two ASs, X and Y, are said to be in the          same order if either: 
  1539.  
  1540.             - X precedes Y in both AS_PATH attributes, or - Y precedes X             in both AS_PATH attributes. 
  1541.  
  1542.          b) The aggregated AS_PATH attribute consists of ASs identified          in (a) in exactly the same order as they appear in the AS_PATH          attributes to be aggregated. If two consecutive ASs identified          in (a) do not immediately follow each other in both of the          AS_PATH attributes to be aggregated, then the intervening ASs          (ASs that are between the two consecutive ASs that are the          same) in both attributes are combined into an AS_SET path          segment that consists of the intervening ASs from both AS_PATH          attributes; this segment is then placed in between the two          consecutive ASs identified in (a) of the aggregated attribute.          If two consecutive ASs identified in (a) immediately follow          each other in one attribute, but do not follow in another, then          the intervening ASs of the latter are combined into an AS_SET          path segment; this segment is then placed in between the two          consecutive ASs identified in (a) of the aggregated attribute. 
  1543.  
  1544.       If as a result of the above procedure a given AS number appears       more than once within the aggregated AS_PATH attribute, all, but       the last instance (rightmost occurrence) of that AS number should       be removed from the aggregated AS_PATH attribute. 
  1545.  
  1546. References 
  1547.  
  1548.    [1] Mills, D., "Exterior Gateway Protocol Formal Specification", RFC        904, BBN, April 1984. 
  1549.  
  1550.    [2] Rekhter, Y., "EGP and Policy Based Routing in the New NSFNET        Backbone", RFC 1092, T.J. Watson Research Center, February 1989. 
  1551.  
  1552.    [3] Braun, H-W., "The NSFNET Routing Architecture", RFC 1093,        MERIT/NSFNET Project, February 1989. 
  1553.  
  1554.    [4] Postel, J., "Transmission Control Protocol - DARPA Internet        Program Protocol Specification", STD 7, RFC 793, DARPA, September        1981. 
  1555.  
  1556.  
  1557.  
  1558.  
  1559.  
  1560. Rekhter & Li                                                   [Page 56] 
  1561.  RFC 1771                         BGP-4                        March 1995 
  1562.  
  1563.     [5] Rekhter, Y., and P. Gross, "Application of the Border Gateway        Protocol in the Internet", RFC 1772, T.J. Watson Research Center,        IBM Corp., MCI, March 1995. 
  1564.  
  1565.    [6] Postel, J., "Internet Protocol - DARPA Internet Program Protocol        Specification", STD 5, RFC 791, DARPA, September 1981. 
  1566.  
  1567.    [7] "Information Processing Systems - Telecommunications and        Information Exchange between Systems - Protocol for Exchange of        Inter-domain Routeing Information among Intermediate Systems to        Support Forwarding of ISO 8473 PDUs", ISO/IEC IS10747, 1993 
  1568.  
  1569.    [8] Fuller, V., Li, T., Yu, J., and K. Varadhan, "Classless Inter-        Domain Routing (CIDR): an Address Assignment and Aggregation        Strategy", RFC 1519, BARRNet, cisco, MERIT, OARnet, September        1993 
  1570.  
  1571.    [9] Rekhter, Y., Li, T., "An Architecture for IP Address Allocation        with CIDR", RFC 1518, T.J. Watson Research Center, cisco,        September 1993 
  1572.  
  1573. Security Considerations 
  1574.  
  1575.    Security issues are not discussed in this document. 
  1576.  
  1577. Editors' Addresses 
  1578.  
  1579.    Yakov Rekhter    T.J. Watson Research Center IBM Corporation    P.O. Box 704, Office H3-D40    Yorktown Heights, NY 10598 
  1580.  
  1581.    Phone:  +1 914 784 7361    EMail:  yakov@watson.ibm.com 
  1582.  
  1583.     Tony Li    cisco Systems, Inc.    170 W. Tasman Dr.    San Jose, CA 95134 
  1584.  
  1585.    EMail: tli@cisco.com 
  1586.  
  1587.  
  1588.  
  1589.  
  1590.  
  1591.  
  1592.  
  1593.  
  1594.  
  1595. Rekhter & Li                                                   [Page 57] 
  1596.  
  1597.