Применение протокола BGP в опорных сетях

Введение в протокол BGP

Проблемы внешней маршрутизации

 

При реализации внутренней маршрутизации для выбора оптимального маршрута используется метрика. Метрика характеризует такие параметры как пропускную способность, загрузку, надежность, задержку и т.д.

При реализации внешней маршрутизации приоритет имеют соглашения между провайдерами AS об обмене маршрутной информацией. Это называется маршрутной политикой, которая основывается на экономической и политической целесообразности.

Применение маршрутной политики осуществляется в следующих ситуациях:

 

1. AS пропускает через себя транзитные пакеты.

2. AS соединена с множеством других автономных систем.

3. Необходимо управление входящим и исходящим трафиком AS.

 

Рассмотрим примеры возникновения проблем при использовании несогласованных политик маршрутизации.

Недостижимость сети.

На рисунке 3.1 представлен пример сети, состоящей из нескольких AS. Пусть мы используем дистанционно векторный протокол маршрутизации между AS.

В соответствии с этим протоколом маршрут из AS1 в AS7 будет проходить через AS5 и AS6. AS6 является конкурентом AS1 и не пропускает ее трафик. В таком случае AS7 будет недостижима.

 

101

 

Возникновение петли маршрутизации.

Пусть мы также используем дистанционно векторный протокол маршрутизации между AS.

В соответствии с этим протоколом маршрут из AS1 в AS7 будет проходить через AS5 и AS6, как кратчайший. Но администрация AS5 считает, что в AS7 выгоднее идти по маршруту AS1 - 4. В результате происходит зацикливание маршрутов в сети.

 

 

Рис. 3.1. Пример сети, состоящей из нескольких AS.

 

Протокол BGP.

Для решения задач внешней маршрутизации разработан протокол BGP (Border Gateway Protocol). На данный момент используется версия 4.

Протокол BGP - протокол междоменой маршрутизации и ориентирован, в первую очередь, на маршрутизацию между автономными системами. BGP часто используется в сетях между ISP.

 

102

 

Для этого протокола основными параметрами являются параметры автономных систем и сети назначения, которые будут достижимы через эти AS.

Главная задача BGP – маршрутизация информации между AS без создания петель маршрутизации.

Внутренняя структура автономных систем скрыта и известны только номера сетей, входящих в их состав.

Связь между автономными системами выполняется с помощью пограничных маршрутизаторов.

Пограничный маршрутизатор передает маршрутную информацию соседним пограничным маршрутизаторам о том, какие сети автономных систем достижимы через него. Таким образом, пограничные маршрутизаторы формируют таблицы маршрутизации к сетям, находящимся в других AS. Эта информация может быть распространена внутри своей автономной системы с помощью протоколов внутренней маршрутизации.

 

Автономные системы можно разделить на три класса:

 

· Тупиковые (stub) – имеют связь только с одной АС.

· Многопортовые (multihomed) – имеют связи с несколькими АС.

· Транзитные (transit) – передают через свои сети транзитный трафик между другими АС.

 

Маршрутизаторы соседних AS, работающие по протоколу BGP, устанавливают между собой соединение TCP (порт 179) для обмена маршрутной информацией. Эти маршрутизаторы становятся BGP-соседями (BGP-peers) (одноранговыми маршрутизаторами). Далее происходит обмен полными таблицами маршрутизации. После этого, обновления приходят только в случае изменения топологии сети.

 

103

 

Для определения наличия связи с соседями, BGP использует сообщения «keepalive».

Информация о достижимости сети называется – вектор передачи (path vector), (развитие дистанционно-векторных протоколов).

В векторе передачи содержится

1. Адрес сети назначения.

2. Список атрибутов (path attributes), описывающих различные характеристики маршрута в сеть назначения.

 

На основании данных, содержащихся в атрибутах, маршрутизатор принимает решение о включении маршрута в таблицу маршрутизации.

Наиболее важным атрибутом является AS_PATH – список номеров автономных систем, через которые должен пройти пакет в сеть назначения.

При объявлении маршрута, BGP-маршрутизатор добавляет в AS_PATH номер своей автономной системы.

Атрибут AS_PATH можно использовать для:

1. Исключения петель маршрутизации. Маршрутизатор, просматривая обновление, не будет заносить его в свою таблицу, если в маршруте уже указан номер его АС, т.е. маршрут уже через эту АС проходил.

 

2. Вычисления метрики маршрута. Число АС, через которые должен пройти пакет до сети назначения.

 

3. Применения маршрутной политики. Если маршрут проходит через АС неприемлемых политическим соображениям, то он не рассматривается.

 

104

 

BGP-соседи

 

Относительно AS, BGP-соседи (одноранговые устройства) могут быть внутренними или внешними (рис. 3.1).

Маршрутизаторы, которые принадлежат одной и той же AS, обмениваются обновлениями BGP по внутреннему протоколу BGP (Internal BGP - IBGP). BGP-соседи внутри AS необязательно должны быть непосредственно соединены при условии достижимости. Достижимость обеспечивается за счет перераспределения маршрутов между внутренними протоколами AS (RIP, OSPF и т.д.) и протоколом BGP.

Маршрутизаторы, которые принадлежат разным AS, обмениваются обновлениями BGP по внешнему протоколу BGP (External BGP - EBGP). BGP-соседи между AS должны быть непосредственно соединены друг с другом.

Команды для настройки IBGP и EBGP одинаковы.

 

 

 

Рис. 3.2. BGP- соседи.

 

105

 

Атрибуты протокола BGP.

 

Атрибуты протокола BGP можно разделить на группы.

 

А т р и б у т ы

Известные

 

Распознаются всеми версиями протокола.