Что такое BGP? Все, что нужно знать

BGP, являясь важным участником сетевого взаимодействия, представляет собой протокол векторного определения пути, используемый для обмена маршрутной информацией между маршрутизаторами в разных автономных системах и помогающий пакетам находить оптимальный путь передачи, сокращая время передачи. В этой статье подробно рассматривается, что такое BGP и как он работает.

Что такое BGP

BGP имеет некоторые сходства с OSPF в определенной степени, однако существуют более существенные различия в функциональности и применении. BGP подобен службам экспресс-доставки в Интернете. Когда кто-то отправляет посылку, служба доставки принимает ее и выбирает эффективный маршрут, чтобы доставить посылку получателю. Роль протокола пограничного шлюза заключается в обмене маршрутной информацией между маршрутизаторами в тысячах автономных систем посредством TCP-соединений (порт 179), что позволяет маршрутизаторам понимать маршрутную информацию всего Интернета и выбирать оптимальный путь для передачи данных на основе локальных политик.

Как работает BGP

BGP используется для обмена маршрутной информацией между различными автономными системами. Вот как это работает:

Установление отношений с соседями: Маршрутизаторы BGP устанавливают отношения соседства, подключаясь к соседним маршрутизаторам протокола пограничного шлюза через TCP-порт 179, настраивая IP-адреса соседних маршрутизаторов и необходимые параметры.

Обмен маршрутной информацией: После установления отношений соседства маршрутизаторы BGP периодически отправляют сообщения об обновлении маршрутов, чтобы соседние маршрутизаторы знали о доступных пунктах назначения и путях к ним. Сообщения об объявлениях отправляются для подтверждения активности отношений соседства.

Применение политик маршрутизации: После получения информации о маршрутизации маршрутизаторы протокола пограничного шлюза решают, принять, отклонить или перенаправить эту информацию на основе локально настроенных политик маршрутизации, обычно учитывая пути AS, длину префиксов или номера автономных систем.

Выбор пути: Маршрутизаторы BGP используют алгоритм вектора пути для выбора оптимального маршрута, при этом путь AS является наиболее важным атрибутом. Оптимальный маршрут выбирается на основе политик и конфигураций маршрутизации и сохраняется в таблице маршрутизации.

Обновление таблицы маршрутизации: После определения оптимального маршрута маршрутизаторы BGP обновляют свою таблицу маршрутизации и направляют пакеты данных к месту назначения. Таблица маршрутизации содержит оптимальные пути к целевой сети и соответствующие им атрибуты.

Что такое автономная система

Знакомый нам интернет состоит из тысяч автономные системы (AS), каждый из которых управляется одной организацией, эксплуатирующей набор маршрутизаторов. 

В предыдущем контексте мы сравнили BGP с курьерскими службами в интернете, где автономные системы подобны курьерским компаниям в каждом городе. В городе могут быть десятки или сотни пунктов приема курьерских отправлений, но все посылки сначала должны быть собраны на складе курьерской компании, прежде чем их распределят. Внутренняя маршрутизация в автономных системах подобна пунктам приема курьерских отправлений: исходящий трафик направляется в автономную систему, а затем передается другим адресатам с использованием маршрутизации по протоколу border gateway.

В этой иллюстрации предполагается наличие шести автономных систем. Если AS1 необходимо маршрутизировать пакет в AS3, доступны следующие два варианта:

Вариант 1: Отправлено с AS1 на AS2, затем с AS2 на AS3.

Вариант 2: Отправлено из AS1 в AS6 через AS5, AS4 и, наконец, достигло AS3.

Поскольку путь к AS2 короче пути к AS6, маршрут по умолчанию через AS2 считается оптимальным. Это реальный сценарий маршрутизации BGP. Каждая автономная система подключается к соседним автономным системам по протоколу TCP/IP, чтобы обмениваться информацией о маршрутизации и находить оптимальный путь. Однако при маршрутизации по протоколу пограничного шлюза иногда учитываются коммерческие факторы, поскольку автономные системы могут выбирать маршруты исходя из коммерческих соображений, а не только на основании оптимальности пути.

В чем разница между eBGP и iBGP

eBGP и iBGP — это два различных рабочих режима протокола BGP, предназначенных главным образом для разных функций обмена маршрутной информацией и выбора пути.

Условия эксплуатации

eBGP обычно используется для обмена маршрутной информацией между различными автономными системами (AS), функционируя между разными AS. В основном он применяется между пограничными маршрутизаторами различных организаций или поставщиков сетевых услуг.

iBGP обычно используется для обмена маршрутной информацией между маршрутизаторами внутри одной автономной системы (AS), работающими в пределах одной AS. В основном он применяется между маршрутизаторами одной организации или поставщика сетевых услуг.

Распространение маршрутной информации

eBGP распространяет информацию о маршрутизации между различными автономными системами, обеспечивая передачу пакетов данных между различными автономными системами.

iBGP используется для распространения маршрутной информации в пределах одной автономной системы, чтобы маршрутизаторы в одной и той же AS выбирали оптимальный путь для передачи данных.

Атрибут Handling

eBGP обычно сбрасывает атрибут NEXT_HOP, заменяя IP-адрес маршрутизатора следующего перехода IP-адресом принимающего маршрутизатора eBGP.

iBGP не изменяет атрибут NEXT_HOP, поскольку все маршрутизаторы iBGP находятся в пределах одной автономной системы, а адрес NEXT_HOP по-прежнему указывает на исходный маршрутизатор eBGP.

Зачем нужен BGP

BGP, являясь одним из основных протоколов маршрутизации в Интернете, выполняет несколько важных функций, что и объясняет необходимость использования BGP:

Обмен маршрутной информацией между различными автономными системами (ASes)

Интернет состоит из тысяч различных автономных систем, и BGP в первую очередь обеспечивает обмен маршрутной информацией между этими автономными системами, гарантируя передачу пакетов данных между ними. Это необходимо для построения общей структуры Интернета, поскольку автономные системы представляют собой независимо управляемые сети. BGP обеспечивает связь и обмен маршрутной информацией между автономными системами, тем самым обеспечивая глобальное объединение сетей.

Обеспечение доступности и стабильности сети

BGP обеспечивает доступность сети, выбирая оптимальный маршрут для передачи пакетов данных от исходных адресов к адресам назначения. Он выбирает оптимальный путь на основе топологии сети, политик и производительности, обеспечивая наиболее эффективную передачу данных. Кроме того, BGP может быстро адаптироваться и восстанавливаться в случае проблем в сети, тем самым обеспечивая стабильность сети.

Управление маршрутизацией ISP

Для поставщиков интернет-услуг (ISP) протокол пограничного шлюза является важным инструментом управления их сетями. ISP используют BGP для управления и контроля информации о маршрутизации сети, обеспечивая стабильность и производительность сети. Кроме того, ISP могут использовать BGP в коммутаторах для управления внутренней информацией о маршрутизации и оптимизации пересылки сетевого трафика.

Поддержка многопутевой пересылки и балансировки нагрузки

BGP может выбирать лучший путь передачи на основе заранее заданных политик для различных пакетов данных. Коммутаторы также могут выполнять балансировку нагрузки, распределяя трафик по нескольким путям. При высокой нагрузке протокол пограничного шлюза направляет пакеты данных по альтернативным путям, тем самым повышая эффективность использования сетевых ресурсов и производительность. A Коммутатор BGP намного лучше обычного коммутатора.

Заключение

BGP, являясь ключевым участником сетевого взаимодействия, обеспечивает обмен маршрутной информацией между различными автономными системами и способствует оптимальной передаче пакетов данных между ними. Его наличие обеспечивает глобальную связность, превращая мир в единое целое. Если у вас есть вопросы о BGP, свяжитесь с инженерами CCIE/HCIE компании QSFPTEK по адресу [email protected]. Наши инженеры предоставят вам комплексную поддержку.