Border Gateway Protocol

08.03.2021

BGP (англ. Border Gateway Protocol, протокол граничного шлюза) — протокол динамической маршрутизации.

Относится к классу протоколов маршрутизации внешнего шлюза (англ. EGP — External Gateway Protocol).

На текущий момент является основным протоколом динамической маршрутизации в сети Интернет.

Протокол BGP предназначен для обмена информацией о достижимости подсетей между автономными системами (АС, англ. AS — autonomous system), то есть группами маршрутизаторов под единым техническим и административным управлением, использующими протокол внутридоменной маршрутизации для определения маршрутов внутри себя и протокол междоменной маршрутизации для определения маршрутов доставки пакетов в другие АС. Передаваемая информация включает в себя список АС, к которым имеется доступ через данную систему. Выбор наилучших маршрутов осуществляется исходя из правил, принятых в сети.

BGP поддерживает бесклассовую адресацию и использует суммирование маршрутов для уменьшения таблиц маршрутизации. С 1994 года действует четвёртая версия протокола, все предыдущие версии являются устаревшими.

BGP, наряду с DNS, является одним из главных механизмов, обеспечивающих функционирование Интернета.

BGP является протоколом прикладного уровня и функционирует поверх протокола транспортного уровня TCP (порт 179). После установки соединения передаётся информация обо всех маршрутах, предназначенных для экспорта. В дальнейшем передаётся только информация об изменениях в таблицах маршрутизации. При закрытии соединения удаляются все маршруты, информация о которых передана противоположной стороной.

Формат сообщения

Сообщение BGP начинается с заголовка, после которого, в зависимости от типа сообщения, могут следовать данные. Максимальная длина сообщения — 4096 октетов, минимальная — 19 октетов. Заголовок сообщения содержит следующие поля:

  • Маркер (16 октетов) — используется для совместимости, должен быть заполнен единицами;
  • Длина (2 октета) — длина сообщения в октетах, включая заголовок;
  • Тип (1 октет):
    • 1 — Открытие;
    • 2 — Обновление информации;
    • 3 — Оповещение;
    • 4 — Сохранение соединения.

Открытие

Первое сообщение после установки соединения должно быть «Открытие». Если сообщение успешно обработано, в ответ будет послано «Сохранение соединения». В дополнение к заголовку BGP сообщение «Открытие» содержит следующие поля:

  • Версия (1 октет) — версия протокола, текущее значение 4;
  • Моя система (2 октета) — номер автономной системы;
  • Интервал времени (2 октета) — максимальный интервал времени в секундах между получением сообщений «Обновление информации» или «Сохранение соединения»;
  • Идентификатор отправителя (4 октета) — устанавливается равным IP-адресу;
  • Длина дополнительных параметров (1 октет);
  • Дополнительные параметры:
    • Тип параметра (1 октет);
    • Длина параметра (1 октет);
    • Значение параметра.

Обновление информации

Сообщение «Обновление информации» предназначено для передачи информации о маршрутах между АС. Сообщение может указывать новые маршруты и удалять неработающие. Структура сообщения:

  • Длина удаляемых маршрутов (2 октета);
  • Удаляемые маршруты:
    • Длина (1 октет) — длина в битах префикса IP-адреса;
    • Префикс IP-адреса, дополненный минимальным количеством бит до полного октета;
  • Длина атрибутов пути (2 октета);
  • Атрибуты пути:
    • Тип атрибута:
      • Флаг атрибута;
      • Код атрибута;
    • Длина атрибута (1 или 2 октета, в зависимости от флага);
    • Данные атрибута;
  • Информация о достижимости — список префиксов IP-адресов:
    • Длина (1 октет) — длина в битах префикса IP-адреса (нулевая длина — соответствие всем IP-адресам);
    • Префикс IP-адреса, дополненный минимальным количеством бит до полного октета.

Все атрибуты пути соответствуют всем записям в поле «Информация о достижимости».

Сохранение соединения

Сообщение сохранения соединения должно посылаться не реже чем раз в одну третью часть максимального интервала времени между сообщениями, но не чаще чем один раз в секунду. Если интервал времени установлен равным нулю, то сообщение не должно периодически рассылаться. Сообщение не использует дополнительных полей.

Оповещение

Оповещение посылается в случае обнаружения ошибки, при этом соединение закрывается. Сообщение содержит следующие поля:

  • Код ошибки (1 октет);
  • Субкод (1 октет);
  • Данные.

Процесс выбора

Процесс выбора запускается после обновления информации и служит для отбора маршрутов, предназначенных для использования локально и передачи другим маршрутизаторам, использующим BGP. Процесс использует атрибуты полученных маршрутов для оценки степени предпочтения маршрута или информации о том, что маршрут является неподходящим для занесения в базу маршрутов и должен быть исключён из процесса отбора. Процесс делится на три фазы:

  • Вычисление степени предпочтения каждого полученного маршрута;
  • Выбор наилучшего маршрута для каждого места назначения и занесение его в базу маршрутов;
  • Передача маршрутов на другие маршрутизаторы, при этом может производиться суммирование маршрутов.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: