### BGP与自适应最小路由通告间隔
#### 摘要
本文介绍了一种改进的边界网关协议（Border Gateway Protocol, BGP）版本——带有自适应最小路由通告间隔（Adaptive Minimal Route Advertisement Interval, AMRAI）的BGP（简称BGP-AM）。该方法旨在通过动态调整最小路由通告间隔（MRAI）来减少BGP的收敛时间，并保持更新消息的数量与当前BGP实现相当。研究者提出了一种自适应MRAI算法以及可重用的MRAI计时器，这些计时器独立限制单个目的地的通告。实验结果表明，BGP-AM能够缩短收敛时间，同时保持更新消息数量不变，并且其收敛时间线性依赖于BGP处理延迟。
#### 关键知识点
**1. 边界网关协议（BGP）概述**
- **定义**: BGP是一种用于互联网上的路由选择协议，它负责在不同的自治系统（Autonomous Systems, AS）之间交换路由信息。
- **功能**: BGP的主要功能是确保不同网络之间的通信，每个自治系统由一个共同的管理实体控制。BGP为这些自治系统提供了一种标准化的方法来发布网络可达性信息。
- **挑战**: BGP的一个主要问题是长时间的收敛过程。收敛时间是指从发生路由更改到所有路由器都相应地调整了其路由表所需的时间。在这段时间内，路由表可能会包含过时的信息，导致某些AS无法访问、数据包丢失以及额外的路由器负载。
**2. 最小路由通告间隔（MRAI）**
- **定义**: MRAI是指BGP路由器发送更新消息的最小时间间隔，用于限制更新消息的频率。
- **作用**: 限制更新消息的发送速度有助于减少网络拥塞和降低路由器处理负荷。
- **问题**: 既有的研究表明存在最优的MRAI值，这些值可以针对不同的网络拓扑和流量负载最小化BGP的收敛时间。但是，固定的MRAI值可能无法适应所有情况。
**3. 自适应最小路由通告间隔（AMRAI）**
- **定义**: AMRAI是一种动态调整MRAI的方法，旨在根据不同网络条件和事件快速调整路由通告间隔。
- **算法**: 作者提出了一个自适应MRAI算法，该算法可以根据网络状态的变化自动调整MRAI值，以达到更短的收敛时间和更低的消息数量。
- **计时器**: 文章还介绍了可重用的MRAI计时器，这些计时器独立限制单个目的地的通告，使得路由更新更加精确和高效。
- **性能**: ns-2模拟结果显示，BGP-AM不仅能够缩短收敛时间，而且能保持更新消息的数量与现有BGP实现相当。此外，BGP-AM的收敛时间与BGP处理延迟成线性关系。
**4. 实验与评估**
- **评估方法**: 为了评估BGP-AM的性能，研究人员基于已报道的测量数据对BGP处理延迟进行了评估，并使用ns-2进行了模拟实验。
- **结果**: 结果显示BGP-AM能够在维持更新消息数量的同时显著缩短收敛时间，证明了AMRAI算法的有效性和实用性。
**5. 结论**
- 本文提出的BGP-AM通过引入自适应MRAI算法和可重用的MRAI计时器，有效地解决了BGP存在的收敛时间长的问题。这种方法不仅提高了网络的稳定性，还减少了不必要的消息传输，从而减轻了网络负担。未来的研究可以进一步探索在不同网络环境下的应用效果，以进一步优化BGP协议。
