O que é o protocolo Border Gateway (BGP)?

Border Gateway Protocol (BGP) é um protocolo de gateway externo padronizado usado para troca de informações de roteamento entre diferentes sistemas autônomos na Internet. Facilita a eficiência e escalável decisões de roteamento, garantindo que os pacotes de dados encontrem os melhores caminhos para seus destinos em redes complexas.

O que é o protocolo Border Gateway (BGP)?

Border Gateway Protocol (BGP) é um protocolo crítico usado para facilitar a troca de informações de roteamento entre diferentes sistemas autônomos (ASes) na Internet. Um sistema autônomo é uma rede ou grupo de redes sob uma administração comum que apresenta uma política de roteamento unificada para a Internet. O BGP opera como um protocolo de vetor de caminho, o que significa que mantém as informações do caminho que são atualizadas à medida que se propagam pela rede. Este protocolo usa TCP para uma transmissão confiável e garante que roteadores pode comunicar os caminhos disponíveis para alcançar diferentes destinos de rede.

A principal função do BGP é determinar a rota mais eficiente para os pacotes de dados viajarem através de múltiplas redes, que podem abranger diferentes organizações e localizações geográficas. Esta eficiência é alcançada através de uma combinação de atributos, incluindo o caminho AS, que é uma lista de ASes que uma rota atravessou. Ao examinar esses atributos, o BGP toma decisões de roteamento que otimizam o uso dos recursos da rede e melhoram o desempenho geral da rede. transmissão de dados.

Por que o protocolo Border Gateway é importante?

O BGP é importante porque serve como espinha dorsal do roteamento da Internet, garantindo que os dados possam viajar perfeitamente por várias redes. Seu significado reside em vários aspectos principais:

• Escalabilidade O BGP pode lidar com o vasto e crescente número de rotas na Internet. Ele gerencia com eficiência as informações de roteamento necessárias para conectar milhões de redes em todo o mundo.
• Decisões de roteamento. O BGP permite que sistemas autônomos (ASes) compartilhem informações de roteamento, permitindo que os roteadores tomem decisões informadas sobre os melhores caminhos para transmissão de dados. Isso otimiza o desempenho da rede e minimiza latência.
• Confiabilidade e redundância. Ao fornecer vários caminhos para os dados viajarem, o BGP aumenta a confiabilidade e a redundância das conexões de Internet. Se um caminho falhar, o BGP redireciona o tráfego por caminhos alternativos, garantindo um fluxo contínuo de dados.
• Controle de políticas. Administradores de rede usam o BGP para implementar políticas de roteamento que controlam como o tráfego flui através de suas redes. Isso inclui preferir determinadas rotas por razões de eficiência de custos, desempenho ou segurança.
• Independência do sistema autônomo. O BGP permite que cada AS opere de forma independente e, ao mesmo tempo, coopere com outros ASes para conectividade global. Esta descentralização é crucial para a robustez e flexbilidade da internet.
• Suporte para redes complexas. O BGP é essencial para redes grandes e complexas, como aquelas usadas por provedores de serviços de Internet (ISPs), cloud fornecedores e grandes empresas. Ele garante que essas redes possam se interconectar de forma eficiente e gerenciar suas políticas de roteamento de maneira eficaz.

Como funciona o protocolo Border Gateway?

Border Gateway Protocol (BGP) funciona como um protocolo de vetor de caminho que permite a troca de informações de roteamento entre diferentes sistemas autônomos (ASes) na Internet. Aqui está uma explicação detalhada de como o BGP funciona:

1. Estabelecendo sessões BGP. Os roteadores BGP, também conhecidos como peers ou vizinhos BGP, estabelecem uma conexão usando a porta TCP 179. Esses peers trocam mensagens BGP para iniciar e manter sua comunicação. Existem dois tipos de sessões BGP: BGP interno (iBGP) dentro do mesmo AS e BGP externo (eBGP) entre diferentes ASes.
2. Troca de informações de roteamento. Uma vez estabelecida uma sessão BGP, os roteadores trocam informações de roteamento. Estas informações incluem uma lista de prefixos IP (destinos de rede) e atributos de caminho associados. Esses atributos ajudam na tomada de decisões de roteamento. Os principais atributos incluem o caminho AS (uma lista de ASes que uma rota atravessou), próximo salto Endereço IPe discriminador de saída múltipla (MED).
3. Seleção de caminho. O BGP usa um conjunto de regras para determinar o melhor caminho para rotear dados. Eles selecionam o caminho mais eficiente com base em critérios como o caminho AS mais curto, preferências políticas e outros parâmetros.
4. Propagação de rota. Após selecionar o melhor caminho, o BGP propaga essas informações de roteamento para seus pares. O BGP garante roteamento sem loops ao incluir o atributo AS path em seus anúncios. Se um roteador receber um anúncio de rota contendo seu próprio número AS, ele descartará essa rota para evitar laços.
5. Controle de políticas. Os administradores de rede podem implementar políticas de roteamento usando mapas de rotas, listas de prefixos e outras ferramentas BGP para controlar como as rotas são anunciadas e recebidas. As políticas podem influenciar a seleção de rotas com base nos requisitos de negócios, como preferir determinados caminhos para fins econômicos ou evitar determinadas rotas por motivos de segurança.
6. Manutenção de tabelas de roteamento. Os roteadores BGP mantêm uma tabela de roteamento com os melhores caminhos para cada destino de rede. Essas tabelas são atualizadas dinamicamente à medida que as informações de roteamento mudam, permitindo que o BGP se adapte às mudanças, interrupções e otimizações da topologia da rede.
7. Agregação de rotas. O BGP pode realizar agregação de rotas, reduzindo o tamanho da tabela de roteamento combinando vários prefixos IP em uma única rota resumida. Isso ajuda a gerenciar a escalabilidade das informações de roteamento.

Características do protocolo Border Gateway

Aqui estão as principais características do Border Gateway Protocol (BGP), juntamente com explicações:

• Protocolo de roteamento entre domínios. O BGP é usado para trocar informações de roteamento entre diferentes sistemas autônomos (ASes) na Internet. Facilita o roteamento entre domínios, permitindo que diversas redes sob controle administrativo separado se comuniquem e roteem o tráfego com eficiência.
• Protocolo de vetor de caminho. O BGP opera como um protocolo de vetor de caminho, o que significa que mantém as informações do caminho que são atualizadas à medida que se propagam pela rede. Essas informações de caminho, conhecidas como caminho AS, ajudam a tomar decisões de roteamento informadas e a evitar loops de roteamento.
• Confiabilidade via TCP. O BGP usa o Transmission Control Protocol (TCP) para sua comunicação, especificamente pela porta 179. O TCP garante a entrega confiável, ordenada e com verificação de erros de mensagens BGP, o que é crucial para manter tabelas de roteamento precisas.
• Roteamento baseado em política. O BGP permite que os administradores de rede implementem políticas de roteamento que controlam como o tráfego é roteado com base em vários atributos. As políticas podem ser configuradas para preferir determinadas rotas por motivos como custo, desempenho ou segurança.
• Atualizações incrementais. Após a troca inicial de tabelas de roteamento completas, os peers do BGP enviam apenas atualizações incrementais para informar uns aos outros sobre mudanças na rede. Isto reduz o largura de banda e carga de processamento em comparação com a troca contínua de tabelas de roteamento completas.
• Escalabilidade O BGP foi projetado para lidar com um grande número de rotas, tornando-o escalável para o crescente tamanho e complexidade da Internet. Ele gerencia com eficiência as informações de roteamento necessárias para a conectividade global.
• Vários caminhos e redundância. O BGP oferece suporte a vários caminhos para um destino, fornecendo redundância e aumentando a confiabilidade do roteamento da Internet. Se um caminho ficar indisponível, o BGP poderá redirecionar rapidamente o tráfego por um caminho alternativo.
• Prevenção de loop. O atributo AS path nas mensagens BGP evita loops de roteamento listando os ASes que uma rota atravessou. Se um roteador BGP vir seu próprio número AS no caminho, ele rejeitará a rota, evitando possíveis loops.
• Extensibilidade com atributos de rota. O BGP usa vários atributos de rota, como caminho AS, próximo salto, preferência local e MED (discriminador de saída múltipla), para tomar decisões de roteamento. Esses atributos fornecem flexflexibilidade e extensibilidade na definição de políticas de roteamento.
• Suporte para roteamento entre domínios sem classe (CIDR). BGP suporta CIDR, que permite uma alocação mais eficiente de endereços IP e reduz o tamanho das tabelas de roteamento ao permitir a agregação de rotas.

Para que é usado o BGP?

Border Gateway Protocol (BGP) é usado para diversas funções críticas no gerenciamento de internet e rede:

• Roteamento entre domínios. O BGP facilita a troca de informações de roteamento entre diferentes sistemas autônomos (ASes), possibilitando a comunicação e o roteamento de dados pela Internet.
• Determinando os melhores caminhos. O BGP determina as rotas mais eficientes para os pacotes de dados viajarem pela Internet. Ele usa vários atributos como caminho AS, próximo salto e preferência local para avaliar e selecionar os melhores caminhos, garantindo a entrega ideal de dados.
• Roteamento baseado em política. Os administradores de rede podem implementar políticas de roteamento usando BGP para controlar como o tráfego flui através de suas redes. As políticas podem ser baseadas em acordos comerciais, considerações de custos, requisitos de desempenho ou questões de segurança, permitindo controle granular sobre decisões de roteamento.
• Redundância e failover. O BGP oferece suporte a vários caminhos para um destino, fornecendo redundância. Se um caminho ficar indisponível devido a uma falha ou manutenção da rede, o BGP poderá redirecionar rapidamente o tráfego através de um caminho alternativo, garantindo conectividade contínua e aumentando a confiabilidade da rede.
• Engenharia de Tráfego. O BGP permite a engenharia de tráfego, que envolve o gerenciamento do fluxo de tráfego da rede para otimizar o uso da largura de banda disponível, melhorar o desempenho e evitar congestionamentos. Os operadores de rede podem influenciar as decisões de roteamento para equilibrar cargas e garantir o uso eficiente dos recursos.
• Escalabilidade para grandes redes. O BGP foi projetado para lidar com o extenso e crescente número de rotas na Internet. Sua capacidade de gerenciar grandes quantidades de informações de roteamento o torna adequado para redes de grande escala, como as de provedores de serviços de internet (ISPs), cloud fornecedores e grandes empresas.
• Conectividade com a Internet. Para organizações que necessitam de conectividade à Internet de vários ISPs, o BGP é essencial para gerenciar múltiplas conexões. Ele permite que a organização se conecte à Internet por meio de diferentes provedores e garante um roteamento contínuo entre eles.
• Agregação de prefixo. O BGP oferece suporte ao roteamento entre domínios sem classe (CIDR), que permite a agregação de prefixos de endereços IP. Isto reduz o tamanho das tabelas de roteamento e melhora a eficiência da alocação de endereços IP.

Tipos de BGP

Compreender os diferentes tipos de Border Gateway Protocol (BGP) é essencial para gerenciar e otimizar o roteamento de rede. Cada tipo desempenha um papel específico na manutenção da estabilidade e eficiência do roteamento da Internet.

BGP interno

O BGP interno (iBGP) é usado para roteamento dentro de um único sistema autônomo. Ele garante que as informações de roteamento sejam distribuídas de forma consistente entre todos os roteadores dentro do AS. Ao contrário do eBGP, que conecta roteadores nas bordas de diferentes ASes, o iBGP conecta roteadores dentro do mesmo AS, incluindo roteadores centrais e de distribuição. O iBGP ajuda a manter uma visão coerente da topologia da rede, permitindo decisões de roteamento ideais. Para evitar loops de roteamento, o iBGP requer uma malha completa de conexões ou o uso de refletores e confederações de rota.

BGP externo

O BGP externo (eBGP) é usado para roteamento entre diferentes sistemas autônomos. Facilita a troca de informações de roteamento através das fronteiras organizacionais, garantindo que os dados possam viajar entre redes gerenciadas por diferentes entidades. O eBGP normalmente opera entre roteadores localizados na borda de um AS e adere às políticas definidas por cada AS para controlar o fluxo de tráfego. Este tipo de BGP é crucial para conectar ISPs, grandes empresas e qualquer organização que precise rotear tráfego de e para redes externas.

Confederações BGP

As confederações BGP são uma forma de gerenciar grandes sistemas autônomos, dividindo-os em sub-ASes menores e mais gerenciáveis. Cada sub-AS executa o iBGP internamente, mas todos atuam como um único AS ao interagir com pares BGP externos. Esta abordagem reduz o número de conexões iBGP necessárias, simplificando a configuração e o gerenciamento de grandes redes. As confederações BGP ajudam no dimensionamento das implementações de BGP, diminuindo a complexidade e a sobrecarga associadas à manutenção de uma malha completa de sessões iBGP.

Refletores de rota BGP

Os refletores de rota BGP são usados ​​para resolver o problema de escalabilidade do iBGP em grandes redes, reduzindo a necessidade de uma malha completa de conexões iBGP. Um refletor de rota é um roteador que pode passar rotas BGP recebidas de um par iBGP para outros pares iBGP, minimizando assim o número de sessões iBGP que cada roteador precisa manter. Isto reduz a sobrecarga administrativa e a complexidade, garantindo ao mesmo tempo que todos os roteadores AS tenham uma visão consistente das informações de roteamento. Os refletores de rota permitem configurações de BGP mais eficientes e escaláveis ​​em implantações em larga escala.