OSPF vs. BGP : choisir le bon protocole de routage

Open Shortest Path First (OSPF) et Border Gateway Protocol (BGP) sont des protocoles de routage essentiels qui régissent le trafic Internet, fournissant des directives indispensables aux routeurs pour déterminer les chemins de communication optimaux. Lorsqu’il faut choisir entre OSPF et BGP, il est essentiel de comprendre les principales différences afin de sélectionner le protocole de routage approprié. Examinons ces différences entre BGP et OSPF pour vous aider à faire un choix éclairé.

Qu’est-ce que le protocole réseau OSPF ?

Définition de l’OSPF dans les réseaux

Le protocole Open Shortest Path First (OSPF), développé par l’Internet Engineering Task Force (IETF), est un protocole de passerelle intérieure (IGP) à état de liens spécialisé dans le routage des paquets au sein d’un système autonome (AS). Open Shortest Path First fonctionne comme un protocole de routage à état de liens, s’appuyant sur des informations détaillées sur l’état des liens réseau pour calculer les chemins de routage optimaux et prendre des décisions de routage éclairées. Comme décrit dans la RFC 2328, OSPF version 2 a été conçu spécifiquement pour les réseaux IPv4, tandis qu’OSPF version 3, défini dans la RFC 2740, est adapté à IPv6.

Principe de fonctionnement du protocole de routage Open Shortest Path First

Ce qui suit décrit les principes de fonctionnement de base du protocole OSPF (Open Shortest Path First) :

Initialisation pour établir les informations initiales du port :

Lorsqu’un routeur s’initialise ou que le réseau change (par exemple lors de modifications de liens ou de l’ajout/suppression de routeurs), les routeurs concernés génèrent Annonces d’état des liens (LSA). Ces LSA décriront les informations d’état des liens.

Échange d’informations d’état de liaison entre routeurs via un mécanisme d’inondation :

Les routeurs utilisent un mécanisme d’inondation pour échanger des LSA. D’une part, chaque routeur envoie ses données LSA à tous les routeurs OSPF directement connectés. D’autre part, les routeurs reçoivent des LSA des routeurs OSPF voisins et mettent à jour leurs bases de données en conséquence.

Création d’une base de données de topologie de zone stable :

Le protocole de routage OSPF converge progressivement grâce au mécanisme d’inondation, formant une base de données stable représentant la topologie de la zone. À ce stade, chaque routeur conserve une copie de cette base de données, qui capture les relations entre les routeurs et les liens au sein de la zone.

Création de la table de routage :

Les routeurs, sur la base de leurs copies de la base de données de topologie de la zone, utilisent un algorithme du plus court chemin pour calculer et former des tables de routage individuelles. Ces tables de routage contiennent les chemins optimaux pour atteindre diverses destinations au sein du réseau, permettant aux routeurs de sélectionner dynamiquement les chemins les plus efficaces pour la transmission des données.

Qu’est-ce que le Border Gateway Protocol (BGP) ?

Définition du protocole de routage BGP

Qu’est-ce que BGP ? Le Border Gateway Protocol (BGP) est un protocole de routage conçu pour échanger des informations d’accessibilité de la couche réseau (Network Layer Reachability Information, NLRI) entre des domaines de routage. Ces domaines, souvent appelés systèmes autonomes (Autonomous Systems, AS), sont gérés indépendamment par différentes entités administratives. En raison du contrôle séparé de leurs domaines de routage respectifs, ces domaines sont couramment appelés systèmes autonomes (AS). Dans l’Internet actuel, un vaste réseau de systèmes autonomes interconnectés est largement utilisé par les fournisseurs de services Internet (Internet Service Providers, ISPs). Les versions originales, BGP-1, BGP-2 et BGP-3, ont été conçues pour échanger des informations sur les routes accessibles entre AS, établir des chemins de propagation entre les domaines AS, empêcher les boucles de routage et appliquer des politiques de routage au niveau AS. La version actuelle et la plus largement utilisée est BGP-4.

Le principe de fonctionnement de BGP dans les réseaux

BGP fonctionne comme un protocole de passerelle extérieure standardisé facilitant l’échange d’informations de routage entre systèmes autonomes (AS) sur Internet. Les routeurs BGP établissent des relations de peering, soit internes (iBGP) au sein du même AS, soit externes (eBGP) avec des routeurs dans différents AS. Grâce à l’échange d’annonces de routes, les routeurs BGP transmettent des informations sur les meilleurs chemins pour atteindre des destinations spécifiques, en tenant compte d’attributs tels que le chemin AS, le saut suivant et la préférence locale. Le protocole utilise un processus de décision pour sélectionner le chemin optimal en fonction de ces attributs, permettant aux routeurs de prendre des décisions de routage éclairées. En outre, le protocole de routage BGP prend en charge des fonctionnalités telles que l’agrégation et le filtrage des routes, contribuant à une gestion efficace des tables de routage et à la sécurité du réseau.

BGP garantit la stabilité et l’évolutivité de l’infrastructure de routage d’Internet. BGP offre des politiques de routage riches et une sélection d’itinéraires flexible, et peut interopérer avec OSPF, IS-IS et BFD. La conception de BGP favorise une convergence progressive des routes en réponse aux changements du réseau, minimisant ainsi les interruptions des transmissions de données en cours. Malgré son efficacité, le protocole de routage BGP est confronté à des défis de sécurité, ce qui a conduit au développement d’extensions telles que BGPsec afin de résoudre des problèmes comme le détournement de routes et d’améliorer la sécurité globale du protocole.

OSPF vs. BGP, quelle est la différence ?

Complexité de configuration d’OSPF et de BGP

La configuration d’OSPF et de BGP implique différents niveaux de complexité. Open Shortest Path First, étant un protocole de passerelle intérieure, est généralement utilisé au sein d’un système autonome (AS) et nécessite la configuration des zones, des routeurs et des sous-réseaux de liaison. Le protocole de routage BGP, quant à lui, est un protocole de passerelle extérieure utilisé pour interconnecter différents systèmes autonomes, et sa configuration implique l’établissement de relations entre pairs, de politiques de routage et d’attributs. La complexité d’OSPF réside dans la gestion des structures de réseau internes, tandis que celle de BGP est associée au routage inter-domaine et à l’application des politiques.

Différences de vitesse de convergence entre BGP et OSPF

Le taux de convergence désigne la vitesse à laquelle un protocole de routage s’adapte aux changements du réseau. OSPF est connu pour sa convergence rapide au sein d’un système autonome, s’adaptant rapidement aux défaillances de liaison et aux changements de topologie. En revanche, le taux de convergence de BGP est généralement plus lent. La lenteur de la convergence de BGP s’explique par le fait qu’il établit des relations de pairs sur la base de l’accessibilité du protocole IGP. La convergence dans BGP ne se produit qu’après que le protocole IGP sous-jacent a terminé sa convergence.

Différences topologiques entre ces deux protocoles de routage

Les différences topologiques entre OSPF et BGP découlent de leurs cas d’utilisation respectifs. Open Shortest Path First fonctionne au sein d’un seul système autonome, en organisant le réseau en zones, chacune ayant sa propre topologie. Cette structure hiérarchique permet un routage efficace au sein de l’AS. BGP, conçu pour interconnecter différents AS, repose sur une topologie plus plate et plus interconnectée afin de faciliter le routage entre les domaines. Comprendre ces distinctions topologiques est essentiel pour les architectes réseau lorsqu’ils choisissent entre OSPF et BGP.

Exigences en ressources d’OSPF et de BGP dans les réseaux informatiques

Les ressources requises par Open Shortest Path First et Border Gateway Protocol dans les réseaux informatiques varient en fonction de leur conception et de leurs exigences opérationnelles. OSPF exige généralement davantage de mémoire et de puissance de traitement au sein d’un système autonome en raison de sa base de données détaillée et de ses mises à jour fréquentes. BGP, étant davantage axé sur la stabilité du routage inter-domaines, peut nécessiter plus de bande passante pour transmettre les informations de routage entre les AS. En outre, BGP tient également compte de l’évolutivité de la table de routage BGP et impose certaines exigences en matière de performances des équipements.

Pour vous aider à mieux comprendre les différences entre OSPF et BGP, le tableau suivant présente certaines de ces différences.

Protocole de routage BGP vs protocole de routage OSPF, comment choisir ?

Maintenant que nous avons établi une compréhension fondamentale d’Open Shortest Path First et de Border Gateway Protocol, l’étape cruciale suivante consiste à déterminer quand et comment choisir entre ces deux protocoles de routage.

Type de réseau

Lorsqu’il s’agit de choisir entre BGP et OSPF, un facteur clé à prendre en compte est la nature du réseau. Si votre priorité porte sur les routages internes dans un environnement limité tel qu’un site, une entreprise ou un campus, OSPF s’impose comme le choix privilégié. Open Shortest Path First est spécifiquement conçu pour le routage réseau interne, facilitant de manière fluide la communication entre les commutateurs et les routeurs au sein du même emplacement.

Au contraire, si l’objectif est d’établir une connectivité entre plusieurs sites, en particulier dans le contexte de sites bâtis comprenant plusieurs habitations, le Border Gateway Protocol devient une option plus adaptée. Les fournisseurs de services optent généralement pour BGP, en exploitant ses capacités pour transporter efficacement les routes des clients à travers les réseaux.

Il est important de noter que OSPF et BGP ne sont pas des options mutuellement exclusives ; au contraire, ils se complètent souvent dans les architectures réseau. Dans les environnements de centres de données, Open Shortest Path First sert généralement de protocole de référence pour le routage interne, en gérant la communication entre les commutateurs réseau et les routeurs au sein d’un même site. Toutefois, lorsque les données doivent aller au-delà des limites de l’organisation, par exemple pour se connecter à un réseau MPLS ou atteindre l’internet au sens large, Border Gateway Protocol est couramment utilisé pour faciliter une communication fluide. 

En substance, le choix entre OSPF et BGP dépend des exigences spécifiques du réseau, OSPF étant adapté aux communications internes et BGP intervenant pour une connectivité plus large entre organisations.

Échelle

Un autre facteur crucial influençant le choix entre Open Shortest Path First et BGP est l’échelle du réseau. Les exigences d’évolutivité de l’infrastructure réseau jouent un rôle essentiel dans la détermination du protocole de routage le plus adapté.

Pour les réseaux plus petits et plus circonscrits, l’efficacité d’OSPF dans le routage interne en fait un choix pragmatique. Sa capacité à gérer le routage dans une zone géographique limitée garantit des performances optimales dans les scénarios où l’échelle n’est pas une préoccupation majeure. 

D’autre part, à mesure que le réseau s’étend, en particulier lorsqu’il s’agit d’interconnexions étendues et de sites divers, l’évolutivité du BGP se distingue. Border Gateway Protocol est bien adapté aux réseaux à grande échelle, offrant la flexibilité et la robustesse nécessaires pour gérer des scénarios de routage complexes sur de vastes étendues géographiques.

En résumé, lors du choix entre OSPF et BGP, l’échelle du réseau apparaît comme un critère essentiel, OSPF excellant dans les réseaux internes plus petits et BGP prouvant sa valeur dans des infrastructures plus vastes et plus étendues. Pour faciliter le déploiement de votre réseau, je recommande le  Switches L3+ série S7600, qui prennent en charge à la fois OSPF et BGP.

Conclusion

En résumé, lors du choix entre Open Shortest Path First et Border Gateway Protocol, tenez compte de leurs différents points forts. Le protocole de routage OSPF fournit une communication interne rapide au sein des systèmes autonomes, adaptée aux réseaux de plus petite taille, tandis que le protocole de routage BGP privilégie l’évolutivité et la stabilité pour les infrastructures plus vastes et interconnectées. Le choix dépend de facteurs tels que la taille, le type et la topologie du réseau. Trouver un équilibre entre l’efficacité d’OSPF et l’évolutivité de BGP garantit une solution de routage personnalisée qui répond aux besoins spécifiques du réseau.