波仔
📚 第七章 路由协议
📄 一句话概括

自治系统（AS）= 一个人管的一大片网，全球有唯一编号。 AS 号描述的是「谁管」，不是「管多少」。

📝 本节和前面几节的关系

7.2.1 讲「机构分层」，这一节讲「分层之后怎么在协议里表示」。 AS 是 7.2.3 的 IGP／EGP 分界，也是 7.6 的 BGP 的基础。

一、AS 的定义：管得动才算

自治系统的定义不是「一个网段」，而是「由单一机构管理、对外用统一的路由策略」的一组网络。 关键词是「统一策略」—— 一个公司有十个分公司、二十个网段，只要路由策略是一个人定的，就是一个 AS。 反过来，一栋楼里两家公司各拉一条线、各配各的路由，那就是两个 AS。 所以「AS 的边界」不是地理边界，是「管理边界」。 这一点很容易误解：同一个机房里的两台设备，也可能属于不同 AS。 「管得动」还有一个含义：AS 内部的路由细节，外面不需要知道。 外面只要知道「这个 AS 在哪个方向」，进去之后怎么走是它自己的事。 这种「内外有别」正是 AS 存在的价值—— 它把「一个 AS 内部的复杂度」封装起来，不让它扩散到全球路由表。

二、AS 号有多大

AS 号原本是 16 位，也就是最多 65536 个。 后来不够用了，扩展到 32 位，约 42.9 亿个。

类型 取值范围 总量 现状
2 字节 1 ~ 65535 65535 个 已分完
4 字节 1 ~ 4294967295 约 42.9 亿 在用

「已分完」这件事发生在 2010 年前后—— 分配机构把最后一批 2 字节号段发出去之后，新申请的只能用 4 字节。 但设备不是一夜换完的， 所以有一段过渡期，协议要用「asdot」这种写法让老设备也能表示大号—— 把 32 位拆成「高 16 位点低 16 位」。 两段私有号段也是这个思路：2 字节的 64512 到 65534、4 字节的 4200000000 到 4294967294。 内部随便用，出门前换成公有的——和私有 IP 地址是完全一样的套路。

三、AS 号和 IP 地址没有换算关系

这是最常被误解的一点：AS 号不是「IP 地址的前缀」，两者之间没有算术关系。 一个大 AS 可能只握着几个 /24，一个小 AS 也可能有一整个 /16。 为什么容易误解： 因为经常看到「AS 4134 宣告了 1.2.3.0/24」，看起来像是「AS 号加前缀」组成一个地址。 其实那是「一条 BGP 通告」的写法—— 意思是「这个前缀由这个 AS 起源」，不是「地址的前几位是 AS 号」。 这个区分在排查时很有用：「这个 IP 属于哪个 AS」要查 whois 或 BGP 表， 不能靠「地址反推 AS 号」。 同一个 AS 里的地址，前缀可能完全不连续——因为它可能是多年间陆续买来的。

四、一个 AS 里能跑几种协议

能跑好几种，而且经常不止一种。 常见组合是「内部 OSPF 加边界 BGP」：OSPF 负责 AS 内部选路，BGP 负责跟外面交换。 为什么不全用 BGP：BGP 收敛慢、配置复杂，内部用它属于杀鸡用牛刀。 为什么不全用 OSPF：OSPF 不适合跨管理域，而且撑不住全球路由表的规模。 两个协议各管一段，是这个尺度的最优解。 还有一种情况叫「BGP 在 AS 内部跑」（iBGP）：同一 AS 里的边界路由器之间也要交换外部路由， 但它们不直接用 OSPF 传（因为 OSPF 不懂 AS 路径）。 所以一个中等规模的网络里，同时跑着 OSPF 和 iBGP 是常态。

五、动手 Demo：AS 号有多大

算一下 2 字节和 4 字节 AS 号的总量，以及两段私有号段的个数。 看「扩了 65536 倍」这个数字是怎么来的。

print('2 字节可用:', 65535)
print('4 字节可用:', 2 ** 32 - 1)
print('倍数:', (2 ** 32 - 1) / 65535.0)

priv2 = 65534 - 64512 + 1
priv4 = 4294967294 - 4200000000 + 1
print('2 字节私有:', priv2)
print('4 字节私有:', priv4)

实跑输出：

--------------------------------------------------------------------
AS 号有多大
--------------------------------------------------------------------
**自治系统（AS）就是「一个人管的一大片网」。**
**每个 AS 有个编号，叫 AS 号。**
**它是全球唯一的，由分配机构发。**

  类型             取值范围           总量             现状
  ----------------------------------------------------------------------
  2 字节 AS 号     1 ~ 65535          65535 个可用     早期标准，已分完
  4 字节 AS 号     1 ~ 4294967295     约 42.9 亿个     现在在用

**为什么从 2 字节扩到 4 字节**：**65536 个号在 2010 年前后就见底了。**
**扩到 4 字节，数量变成 65536 倍**——**从六万五涨到四十二亿。**

**有两段是「自己用、不上公网」的**：

  段             范围                        个数
  ------------------------------------------------------
  2 字节私有     64512 ~ 65534               1,023
  4 字节私有     4200000000 ~ 4294967294     94,967,295

**私有 AS 号和私有 IP 地址是同一个思路**：**内部随便用，出门前换成公有的。**
**这样「内部结构」就不会泄露到外面**——**这也是 5.6 节 NAT 那套想法在路由层的翻版。**

**注意 AS 号和 IP 地址没有换算关系**：**一个大 AS 可能只有几个 /24，一个小 AS 也可能握着 /16。**
**AS 号描述的是「谁管」，不是「管多少」。**

扩到 4 字节，数量变成 65536 倍——从六万五涨到四十二亿。 这个「65536 倍」不是巧合：位宽从 16 涨到 32，正好多 16 位，而 2 的 16 次方就是 65536。 两段私有号段的个数差得很远：2 字节私有只有 1023 个，4 字节私有接近 9500 万个。 所以「私有 AS 号够不够用」这件事，2 字节时代是真的紧张—— 一个大型企业内部分几十个 AS，一千个号很快就不够了。 注意 AS 号和私有 IP 的相似性不是巧合：两者都是「内部用一套、出门换一套」的思路， 都是为了让「内部结构」不外泄。 区别在于：私有 IP 靠 NAT 转换，私有 AS 号靠 BGP 的 as-path 过滤。

30 秒实验

  1. 算一下：2 的 32 次方除以 2 的 16 次方等于多少？
  2. 想一下：一个公司有二十个网段，是不是就是二十个 AS？
  3. 想一下：为什么不能从 IP 地址反推出 AS 号？

常见误区

  1. 以为「一个网段就是一个 AS」。 AS 是管理边界，一个 AS 可以有很多网段， 一个机房里也可以有两个 AS。
  2. 以为「AS 号就是地址前缀」。 两者没有算术关系，只是经常一起出现在 BGP 通告里。
  3. 以为「私有 AS 号用不完」。 2 字节只有 1023 个，大型企业内部分几十个 AS 很快就紧张。
自测三问（点开对答案） 1. AS 的边界是按什么划的？ —— **按「谁管」划**，也就是「路由策略是否统一」，不是按地理位置。 2. 为什么 AS 号从 16 位扩到 32 位？ —— **65536 个号在 2010 年前后分完了**，扩到 32 位正好多 16 位，涨 65536 倍。 3. 私有 AS 号拿来干什么？ —— **内部划分子域用，出门时靠 BGP 过滤掉**，不外泄内部结构。

下一节看「AS 内部」和「AS 之间」为什么必须用不同的协议。

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