Was ist BGP? Alles, was Sie wissen sollten

BGP ist als wichtiger Teilnehmer an der Netzwerkkommunikation ein Pfadvektorprotokoll, das verwendet wird, um Routing-Informationen zwischen Routern in verschiedenen autonomen Systemen auszutauschen und Paketen dabei zu helfen, den optimalen Übertragungspfad zu finden, wodurch die Übertragungszeit reduziert wird. Dieser Artikel vermittelt Ihnen ein detailliertes Verständnis davon, was BGP ist und wie es funktioniert.

Was ist BGP

BGP weist einige Ähnlichkeiten mit OSPF auf bis zu einem gewissen Grad, aber es gibt deutlichere Unterschiede in Funktionalität und Anwendung. BGP ähnelt Express-Lieferdiensten im Internet. Wenn jemand ein Paket verschickt, nimmt das Lieferunternehmen es entgegen und wählt eine effiziente Route, um das Paket an den Empfänger zuzustellen. Die Rolle des Border Gateway Protocol besteht darin, Routing-Informationen zwischen Routern in Tausenden autonomer Systeme über TCP-Verbindungen (Port 179) auszutauschen, sodass Router die Routing-Informationen des gesamten Internets verstehen und auf Grundlage lokaler Richtlinien den besten Pfad für die Datenübertragung auswählen können.

Wie funktioniert BGP

BGP wird zum Austausch von Routing-Informationen zwischen verschiedenen autonomen Systemen verwendet. Hier ist So funktioniert es:

Aufbau von Nachbarschaftsbeziehungen: BGP-Router stellen Nachbarschaftsbeziehungen her, indem sie sich über TCP auf Port 179 mit benachbarten Border-Gateway-Protocol-Routern verbinden, die IP-Adressen benachbarter Router konfigurieren und notwendige Parameter festlegen.

Austausch von Routing-Informationen: Nach dem Aufbau von Nachbarschaftsbeziehungen senden BGP-Router regelmäßig Routenaktualisierungsnachrichten, um sicherzustellen, dass benachbarte Router erreichbare Ziele und deren Pfade kennen. Ankündigungsnachrichten werden gesendet, um zu bestätigen, ob die Nachbarschaftsbeziehung aktiv ist.

Anwenden von Routing-Richtlinien: Nach dem Empfang von Routing-Informationen entscheiden Border-Gateway-Protocol-Router anhand lokal konfigurierter Routing-Richtlinien, ob sie die Informationen akzeptieren, ablehnen oder weiterleiten, typischerweise basierend auf AS-Pfaden, Präfixlängen oder autonomen Systemnummern.

Pfadauswahl: BGP-Router verwenden den Pfadvektoralgorithmus, um den besten Pfad auszuwählen, wobei der AS-Pfad das wichtigste Attribut ist. Der beste Pfad wird auf Grundlage von Routing-Richtlinien und Konfigurationen ausgewählt und in der Routing-Tabelle gespeichert.

Aktualisieren der Routing-Tabelle: Nachdem sie den besten Pfad bestimmt haben, aktualisieren BGP-Router ihre Routing-Tabelle und leiten die Datenpakete zu ihrem Ziel. Die Routing-Tabelle enthält die besten Pfade zum Erreichen des Zielnetzwerks und deren relevante Attribute.

Was ist ein autonomes System?

Das Internet, mit dem wir vertraut sind, besteht aus Tausenden von autonome Systeme (AS), von denen jedes von einer einzelnen Organisation betrieben wird, die eine Reihe von Routern betreibt. 

Im vorherigen Kontext haben wir BGP mit Kurierdiensten im Internet verglichen, wobei autonome Systeme den Kurierunternehmen in jeder Stadt ähneln. Eine Stadt kann Dutzende oder Hunderte von Kurierstellen haben, aber alle Pakete müssen zunächst im Lager des Kurierunternehmens konsolidiert werden, bevor sie verteilt werden. Internes Routing in autonomen Systemen ähnelt Kurierstellen, bei denen ausgehender Datenverkehr an das autonome System gesendet und anschließend mithilfe von Border-Gateway-Protocol-Routing weiter an andere Ziele übertragen wird.

In dieser Abbildung nehmen wir an, dass es sechs autonome Systeme gibt. Wenn AS1 ein Paket an AS3 weiterleiten muss, hat es die folgenden zwei Optionen:

Option 1: Von AS1 an AS2 gesendet, dann von AS2 an AS3.

Option 2: Von AS1 an AS6 gesendet, über AS5, AS4 und schließlich AS3 erreicht.

Da der Pfad zu AS2 kürzer ist als der Pfad zu AS6, gilt der Standardpfad über AS2 als bester Pfad. Dies ist das tatsächliche Szenario des BGP-Routings. Jedes autonome System verbindet sich über das TCP/IP-Protokoll mit benachbarten autonomen Systemen, um Routing-Informationen auszutauschen und den besten Pfad zu finden. Das Routing mit dem Border Gateway Protocol berücksichtigt jedoch manchmal geschäftliche Faktoren, da autonome Systeme Routen auf Grundlage kommerzieller Erwägungen wählen können, anstatt rein den besten Pfad auszuwählen.

Was ist der Unterschied zwischen eBGP und iBGP

eBGP und iBGP sind zwei verschiedene Betriebsmodi des BGP-Protokolls, die hauptsächlich für unterschiedliche Funktionen beim Austausch von Routinginformationen und bei der Pfadauswahl verwendet werden.

Betriebsumgebung

eBGP wird typischerweise für den Austausch von Routing-Informationen zwischen verschiedenen autonomen Systemen (ASes) verwendet und arbeitet zwischen verschiedenen ASes. Es wird hauptsächlich zwischen Grenzroutern verschiedener Organisationen oder Netzwerkdienstanbieter eingesetzt.

iBGP wird typischerweise für den Austausch von Routing-Informationen zwischen Routern innerhalb desselben autonomen Systems (AS) verwendet und innerhalb desselben AS betrieben. Es wird hauptsächlich zwischen Routern innerhalb derselben Organisation oder desselben Netzwerkdienstanbieters eingesetzt.

Weiterleitung von Routing-Informationen

eBGP verbreitet Routing-Informationen zwischen verschiedenen autonomen Systemen, um sicherzustellen, dass Datenpakete über verschiedene autonome Systeme hinweg übertragen werden können.

iBGP wird verwendet, um Routing-Informationen innerhalb desselben autonomen Systems zu verbreiten, damit Router innerhalb desselben AS den besten Pfad für die Datenübertragung auswählen.

Attributbehandlung

eBGP setzt typischerweise das NEXT_HOP-Attribut zurück und ersetzt die IP-Adresse des Next-Hop-Routers durch die IP-Adresse des empfangenden eBGP-Routers.

iBGP ändert das NEXT_HOP-Attribut nicht, da sich alle iBGP-Router innerhalb desselben autonomen Systems befinden und die NEXT_HOP-Adresse weiterhin auf den ursprünglichen eBGP-Router verweist.

Warum brauchen wir BGP

BGP, als eines der wichtigsten Routing-Protokolle im Internet, spielt mehrere entscheidende Rollen; dies sind die Gründe, warum wir BGP benötigen:

Austausch von Routing-Informationen zwischen verschiedenen autonomen Systemen (ASes)

Das Internet besteht aus Tausenden verschiedener autonomer Systeme, und BGP erleichtert in erster Linie den Austausch von Routing-Informationen zwischen diesen autonomen Systemen und stellt die Übertragung von Datenpaketen über sie hinweg sicher. Dies ist für den Aufbau der Gesamtstruktur des Internets unerlässlich, da autonome Systeme unabhängig verwaltete Netzwerke sind. BGP ermöglicht die Kommunikation und den Austausch von Routing-Informationen zwischen autonomen Systemen und erreicht dadurch eine globale Netzwerkverbindung.

Sicherstellung der Netzwerkerreichbarkeit und -stabilität

BGP stellt die Erreichbarkeit des Netzwerks sicher, indem es den besten Pfad zur Übertragung von Datenpaketen von Quelladressen zu Zieladressen auswählt. Es wählt den optimalen Pfad basierend auf Netzwerktopologie, Richtlinien und Leistung aus, um die effizienteste Datenübertragung sicherzustellen. Darüber hinaus kann es sich bei Netzwerkproblemen schnell anpassen und wiederherstellen und so die Netzwerkstabilität gewährleisten.

Routing-Steuerung des ISP

Für Internet Service Providers (ISPs) ist border gateway protocol ein wichtiges Werkzeug zur Verwaltung ihrer Netzwerke. ISPs verwenden BGP, um Netzwerkrouting-Informationen zu verwalten und zu steuern und so Netzwerkstabilität und Leistung sicherzustellen. Darüber hinaus können ISPs BGP in Switches nutzen, um interne Routing-Informationen zu verwalten und die Weiterleitung des Netzwerkverkehrs zu optimieren.

Unterstützung für Multipath-Weiterleitung und Lastverteilung

BGP kann auf Grundlage vordefinierter Richtlinien für verschiedene Datenpakete den besten Übertragungspfad auswählen. Switches können auch eine Lastverteilung erreichen, indem sie den Datenverkehr auf mehrere Pfade verteilen. Bei hoher Last leitet das Border Gateway Protocol Datenpakete über alternative Pfade weiter und verbessert so die Auslastung und Leistung der Netzwerkressourcen. A BGP-Switch ist viel besser als ein normaler Switch.

Fazit

BGP stellt als wichtiger Teilnehmer an der Netzwerkkommunikation den Austausch von Routing-Informationen zwischen verschiedenen autonomen Systemen sicher und ermöglicht die optimale Übertragung von Datenpaketen zwischen ihnen. Seine Präsenz ermöglicht globale Konnektivität und macht die Welt zu einer einheitlichen Einheit. Wenn Sie Fragen zu BGP haben, wenden Sie sich bitte jederzeit an die CCIE/HCIE-Ingenieure von QSFPTEK unter [email protected]. Unsere Ingenieure bieten Ihnen umfassenden Support.