BGPv4 (Border Gateway Protocol) là một giao thức định tuyến để gắn kết tập hợp các mạng cung cấp dịch vụ trên Internet. Vì nó chỉ là giao thức sử dụng giữa các nhà cung cấp, RFC 2107 đã mở rộng BGP hỗ trợ phân phối nhãn MPLS để có thể thiết lập các LSP liên mạng. BGP có một tập thuật ngữ riêng. Một khái niệm quan trọng là số AS duy nhất (Autonomous System), được định nghĩa là một tập hợp router thực hiện một chính sách định tuyến ngoại thống nhất có thể nhận thấy đối với router của AS khác. BGP không truyền các thông tin topology nội giữa các AS, nó chỉ cung cấp các thông tin về các prefix địa chỉ mà có thể tìm đến hoặc đi quá giang qua đó. Sử dụng BGP giữa các router biên (border) nội trong một AS được gọi là BGP nội
(iBGP), còn sử dụng BGP giữa các router trong các AS khác nhau được gọi là BGP ngoại (eBGP).
BGP chạy trên một phiên TCP vì nó cần độ tin cậy, phân phát đúng thứ tự. Nó có 3 phase hoạt động: thiết lập phiên, trao đổi bản tin cập nhật, và chấm dứt phiên. Trong thiết lập phiên, các đối tác BGP (BGP peer) trong các AS lân cận trao đổi các bản tin OPEN có chứa AS number, một giá trị keep -alive timeout, và các tham số tùy chọn như nhận thực. Các BGP peer định kỳ trao đổi bản tin keep -alive, nếu phát hiện timeout sẽ chấm dứt phiên. Sau khi thiết lập phiên, các BGP peer trao đổi các bản tin UPDATE có chứa các prefix địa chỉ có thể đến được hiện hành (reachability), được gọi là NLRI (Network Layer Reachability Information). Sau khi trao đổi đồng bộ khởi tạo, các thay đổi định tuyến gia tăng được liên lạc bằng bản tin UPDATE.
Nội dung bản tin BGP UPDATE gồm 3 phần: các tuyến thu hồi (withdrawn route), một danh sách các prefix địa chỉ NLRI, và một danh sách tùy chọn các thuộc tính liên quan. Các BGP peer tạo quyết định chính sách cục bộ khi xem xét công bốự một NLRI với các thuộc tính đường được chọn hay thu hồi thông cáo trước đó. Chính sách thường dùng là chọn NLRI có prefix địa chỉ đặc tả so trùng nhất, chọn một đường có số hop AS ít nhất.
Hình 2.15 : Nội dung bản tin BGP Update
Khi bản tin UPDATE chứa thông tin NLRI, một số thuộc tính đường là bắt buộc trong khi một số khác là tùy chọn. Các thuộc tính đường bắt buộc là: ORIGIN, ASPATH, và NEXT -HOP. ORIGIN nhận diện nguồn gốc của NLRI, thí dụ nó được học qua giao thức đinh tuyến nội hay ngoại. AS -PATH liệt kê một path-vector gồm một tập AS đã đi qua đến thời điểm hiện tại (một chuỗi thứ tự các AS). Vì chiều dài
của AS-PATH thường là yếu tố quyết định chọn một tuyến, nên BGP được gọi là giao thức định tuyến path -vector. Các router sử dụng AS -PATH để tránh loop bằng cách không chuyển tiếp các thông cáo tuyến có chứa số AS của chúng. NEXT -HOP nhận diện địa chỉ IP của router biên cần dùng để tìm đến NLRI. BGP có một số tham số tùy chọn có thể thực hiện một dạng cân bằng tải: LOCALPREF và MED. LOCALPREF cho phép AS đầu gởi chỉ định một sự ưu tiên (preference) định tuyến lưu lượng đi ra trên nhiều liên kết đến AS khác; trong khi MED (multiple exit discriminator) cho phép một AS phía nhận chỉ định một ưu tiên cho lưu lượng đến từ một AS khác.
RFC 2283 định nghĩa các mở rộng đa giao thức cho BGP để phân phối nhãn MPLS nằm trong một phần của NLRI. Các BGP peer thương lượng hỗ trợ cho khả năng tùy chọn này vào lúc thiết lập phiên. Thủ tục cơ bản là “ký sinh” việc phân phối nhãn theo kiểu không cần yêu cầu song song khi thực hiện phân phối tuyến BGP.