BGP
Протокол BGP (RFC-1267, BGP-3; RFC-1268; RFC-1467, BGP-4; -1265-66, 1655) разработан компаниями IBM и CISCO. Главная цель BGP - сократить транзитный трафик. Местный трафик либо начинается, либо завершается в автономной системе (AS); в противном случае – это транзитный трафик. Системы без транзитного трафика не нуждаются в BGP (им достаточно EGP для общения с транзитными узлами). Но не всякая ЭВМ, использующая протокол BGP, является маршрутизатором, даже если она обменивается маршрутной информацией с пограничным маршрутизатором соседней автономной системы. AS передает информацию только о маршрутах, которыми она сама пользуется. BGP - маршрутизаторы обмениваются сообщениями об изменении маршрутов (UPDATE-сообщения, рис. 61). Максимальная длина таких сообщений составляет 4096 октетов, а минимальная 19 октетов. Каждое сообщение имеет заголовок фиксированного размера. Объем информационных полей зависит от типа сообщения.
Рис. 69. Формат BGP-сообщений об изменениях маршрутов
Поле маркер содержит 16 октетов. Маркер может использоваться для обнаружения потери синхронизации в работе BGP-партнеров. Поле длина имеет два октета и определяет общую длину сообщения в октетах, включая заголовок. Значение этого поля должно лежать в пределах 19-4096. Поле тип представляет собой код разновидности сообщения и может принимать следующие значения:
| 1 | OPEN | (открыть) | |||
| 2 | UPDATE | (изменить) | |||
| 3 | NOTIFICATION | (внимание) | |||
| 4 | KEEPALIVE | (еще жив) |
После того как связь на транспортном протокольном уровне установлена, первое сообщение, которое должно быть послано - это OPEN. При его успешном прохождении партнер должен откликнуться сообщением KEEPALIVE ("Еще жив"). После этого возможны любые сообщения. Кроме заголовка сообщение open содержит поля (рис. 70):
Рис. 70 Формат сообщения open
Поле версия описывает код версии используемого протокола, на сегодня для BGP он равен 4. Двух-октетное поле моя автономная система определяет код AS отправителя.
Поле время сохранения
характеризует время в секундах, которое отправитель предлагает занести в таймер сохранения. После получения сообщения OPEN BGP - маршрутизатор должен выбрать значение времени сохранения. Обычно выбирается меньшее из полученного в сообщении open и значения, определенного при конфигурации системы (0-3сек). Время сохранения определяет максимальное время в секундах между сообщениями KEEPALIVE и UPDATE или между двумя UPDATE-сообщениями. Каждому узлу в рамках BGP приписывается 4-октетный идентификатор (BGP-identifier, задается при инсталляции и идентичен для всех интерфейсов локальной сети). Если два узла установили два канала связи друг с другом, то согласно правилам должен будет сохранен канал, начинающийся в узле, BGP-идентификатор которого больше. Предусмотрен механизм разрешения проблемы при равных идентификаторах.
Вся маршрутная информация хранится в специальной базе данных RIB (routing information base). Маршрутная база данных BGP состоит из трех частей:
|
1. |
ADJ-RIBS-IN: |
Запоминает маршрутную информацию, которая получена из update-сообщений. Это список маршрутов, из которого можно выбирать. (policy information base - PIB). |
|
2. |
LOC-RIB: |
Содержит локальную маршрутную информацию, которую BGP - маршрутизатор отобрал, руководствуясь маршрутной политикой, из ADJ-RIBS-IN. |
|
3. |
ADJ-RIBS-OUT: |
Содержит информацию, которую локальный BGP- маршрутизатор отобрал для рассылки соседям с помощью UPDATE-сообщений. |
Протокол BGP позволяет реализовать маршрутную политику.
Политика отражается в конфигурационных файлах BGP. Маршрутная политика это не часть протокола, она определяет решения, когда место назначения достижимо несколькими путями, политика отражает соображения безопасности, экономические интересы и пр.
Количество сетей в пределах одной AS не лимитировано. BGP использует три таймера:
Connectretry
(сброс при инициализации и коррекции; 120 сек),
Holdtime
(пуск при получении команд Update или Keepalive; 90сек)
Кeepalive
(пуск при посылке сообщения Keepalive; 30сек).
BGP отличается от RIP и OSPF тем, что использует TCP в качестве транспортного протокола. Две системы, использующие BGP, связываются друг с другом и пересылают посредством TCP полные таблицы маршрутизации. В дальнейшем обмен идет только в случае каких-то изменений. ЭВМ, использующая BGP, не обязательно является маршрутизатором. Сообщения обрабатываются только после того, как они полностью получены.
BGP является протоколом, ориентирующимся на вектор расстояния. Вектор описывается списком AS по 16 бит на AS. BGP регулярно (каждые 30сек) посылает соседям TCP-сообщения, подтверждающие, что узел жив (это не тоже самое что "Keepalive" функция в TCP). Если два BGP-маршрутизатора попытаются установить связь друг с другом одновременно, такие две связи могут быть установлены. Такая ситуация называется столкновением, одна из связей должна быть ликвидирована. При установлении связи маршрутизаторов сначала делается попытка реализовать высший из протоколов (например, BGP-4), если один из них не поддерживает эту версию, номер версии понижается.
Протокол BGP-4 является усовершенствованной версией (по сравнению с BGP-3). Эта версия позволяет пересылать информацию о маршруте в рамках одного IP-пакета. Концепция классов сетей и субсети находятся вне рамок этой версии. Для того чтобы приспособиться к этому, изменена семантика и кодирование атрибута AS_PASS. Введен новый атрибут LOCAL_PREF (степень предпочтительности маршрута для собственной AS), который упрощает процедуру выбора маршрута. Атрибут INTER_AS_METRICS переименован в MULTI_EXIT_DISC (4 октета; служит для выбора пути к одному из соседей). Введены новые атрибуты ATOMIC_AGGREGATE
и AGGREGATOR, которые позволяют группировать маршруты. Структура данных отражается и на схеме принятия решения, которая имеет три фазы:
1. Вычисление степени предпочтения для каждого маршрута, полученного от соседней AS, и передача информации другим узлам местной AS.
2. Выбор лучшего маршрута из наличного числа для каждой точки назначения и укладка результата в LOC-RIB.
3. Рассылка информации всем соседним AS согласно политике, заложенной в RIB. Группировка маршрутов и редактирование маршрутной информации.