Border Gateway Protocol

Border Gateway Protocol
1989
4
5
7
Vị trí của BGP
Hệ tự quản AS:
kiểm soát nhóm các mạng và router.

Giao thức BGP:
phương tiện giao tiếp giữa các hệ tự quản.
dùng port 179
sử dụng TCP làm giao thức chuyển đổi (lớp 4).

BGP messages
OPEN

UPDATE

NOTIFICATION

KEEPALIVE
BGP header message format
Marker (16 octet)
Chứa toàn bit 1
Hoặc chứa dữ liệu kiểm chứng .
Length (2 octet)
Type (1 octet)
Kích thước nhỏ nhất của phần đầu là 19 octet.
OPEN message format
Version(1octet)
ASNum(2 octet)
Hold Time(2 octet)
BGP ID(4 octet)
Parm.Len(1 octet)
Optional Parameters(variable)
Kích thước nhỏ nhất là 10 byte, lớn nhất là 29 byte bao gồm phần đầu.
UPDATE message format
Unfeasible Routes Length
Withdrawn Routes
Attribute Length
Path Attributes
Network Layer Reachability Information
UPDATE message format
Withdrawn Routes


Keepalive message format


Thông điệp bao gồm phần đầu chuẩn, không chứa phần dữ liệu.
Kích thước thông điệp: 19 octet .
Keepalive time = 1/3 hold time .
Notification message format
Error Code Symbolic Name
1 Lỗi phần đầu
2 Lỗi thông điệp OPEN
3 Lỗi thông điệp UPDATE
4 Thời gian chờ kết thúc
5 Lỗi giới hạn trạng thái máy
6 Cease(ngừng liên kết đầu cuối-lỗi dừng lại)
Notification message format

Error subcode:

Message Header Error subcodes
OPEN Message Error subcodes
UPDATE Message Error subcodes
Path attribute
Một thuộc tính đường dẫn có 3 phần như sau:
Kiểu thuộc tính là một trường 2 byte :
Path attribute
Những kiểu mã thuộc tính

1 - Origin (Well-known mandatory, Type code 1).
2 - AS-path (Well-known mandatory, Type code 2).
3 - Next-hop (Well-known mandatory, Type code 3).
4 - Multi-exit discriminator (Optional nontrasitive, Type code 4).
5 - Local-preference (Well-known discretionary, Type code 5).
6 - Atomic-aggregate (Well-known discretionary, Type code 6).
7 - Aggregator (Optional transitive, Type code 7).
8 - Community (Optionel trasitive, Type code 8, Cisco-defined).
9 - Originator-ID(Optional nontrasitive, Type code 9, Cisco-defined).
10- Cluster List (Optional nontrasitive, Type code 10, Cisco-defined).
…
255 – Reserved for development.
Có tính cục bộ trong một AS
Không thông báo cho các router lân cận
Ưu tiên con đường có trọng lượng lớn nhất



Weight
Local-preference
Sử dụng buộc một điểm ra khỏi AS cục bộ.
Phổ biến rộng rãi thông qua AS cục bộ.
Chọn điểm có Local-pref cao nhất
Multi-exit discriminator (MED)

MED là thuộc tính không chuyển tiếp tùy chọn
Giải quyết vấn đề phân biệt giữa nhiều điểm ra đến hệ tự quản lân cận.
Ưu tiên cho con đường có MED thấp hơn
Origin
Thuộc tính Origin cho biết BGP đã học được một con đường như thế nào. Thuộc tính Origin có thể có một trong ba giá trị sau:

AS-path
Là thuộc tính well- known bắt buộc.
Khi đi qua 1 AS thì con đường được gắn thêm AS number của AS đó.
Có 2 kiểu : AS sequence (có thứ tự)và AS set (không có thứ tự)










AS sequence
Next-hop
Là thuộc tính well-known bắt buộc .
Đối với các EBGP ngang cấp, địa chỉ next-hop là địa chỉ IP kết nối giữa chúng.





Community
Là thuộc tính well- known bắt buộc
Có 3 loại :
No- advertise: Không thông báo con đường này cho
mọi peer khác
Community

No-export : Không thông báo con đường này cho
các EBGP ngang cấp
Community
Internet : Thông báo con đường này cho tất cả các router
trên mạng.
BGP path selection
Nếu con đường nhận thấy thuộc tính next-hop không đến được,drop update.
Ưu tiên con đường có trọng số weight lớn nhất.
Nếu trọng lượng bằng nhau,ưu tiên con đường bắt nguồn từ router chạy BGP.
Ưu tiên con đường có AS_path ngắn nhất.
Ưu tiên cho con đường có thuộc tính loại origin thấp nhất(IGP bé hơn EGP,và EGP bé hơn incomplete).
Ưu tiên con đường có thuộc tính MED thấp nhất.
Ưu tiên external path so với internal path.
Ưu tiên con đường qua IGP lân cận gần nhất.
Ưu tiên con đường có địa chỉ IP thấp nhất,định bởi ID của router BGP.


BGP’s attribute types
Weight
Local-preference
Origin
Multi-exit discriminator
AS-path
Next-hop
Community
How BGP works?
Về cơ bản, BGP :
thực hiện thông tin định tuyến giữa các router trong và ngoài AS
sử dụng thuật distance- vector , link state và high bridge ( nâng cấp)
How BGP works?
BGP chạy trên các router cùng AS gọi là các IBGP, chạy trên các AS khác nhau gọi là EBGP
Các router chạy BGP được xem như các BGP speaker
How BGP works?
Thiết lập đường kết nối giữa các peer
Cập nhật các thông tin thay đổi (trao đổi các Update message )
How BGP works?
UPDATE Message Handling
Adj-RIB-In lưu trữ tất cả các con đường mà UPDATE message quảng bá.
Nếu UPDATE message chứa giá trị trong trường Withdrawn thì những con đường đến đích trước đây ,sẽ bị loại ra khỏi Adj-RIB-In.
UPDATE Message Handling
Tiến trình quyết định thực hiện qua 3 giai đoạn:

GĐ1:tính toán độ ưu tiên cho những con đường đến cùng đích trong Adj-RIB-In


GĐ2:chọn con đường ưu tiên nhất cho mỗi đích đến và cài đặt nó vào Loc-RIB


GĐ3: Tất cả các con đường trong Loc-RIB sẽ đưa vào Adj-RIB- Out tương ứng. Tập hợp các con đường và thu giảm thông tin con đường có thể được thực hiện trong giai đoạn này, phổ biến những con đường này cho các peer thuộc AS lân cận(neighbor).
Looping
Aggregation
Sự kết hợp các con đường có thể làm thông tin con đường bị mất đi và con đường trở nên ít chính xác.
Aggregation

Thuộc tính ATOMIC_AGGERATE là một thuộc tính well-known tuỳ chọn dùng để thông báo con đường đến đã có hiện tượng mất thông tin xảy ra(ie: hiện tượng kết hợp xảy ra) .

Khi thuộc tính này được thiết lập , bộ kết hợp AGGREGATOR thể hiện vị trí mà việc kết hợp con đường xảy ra tại mạng và tại điểm đó.
Aggregation
Aggregation
Sự kết hợp xảy ra có thể là nguyên nhân của việc lẩn quẩn loop trong mạng.
AS-Sequence để xác định nơi kết hợp(AGGRERATOR)
AS-Set chứa các AS-number mà con đường kết hợp đã đi qua.
Aggregation
Managing Large-scale BGP peering
Nhóm đồng đẳng(Peer groups)
Cộng đồng(Communities)
Bộ ánh xạ định tuyến(Route Reflectors)
Liên bang (Confederation)
Managing Large-scale BGP peering
Route Reflectors
Managing Large-scale BGP peering
Confederations
BGP’s limitations
Không có chức năng tính con đường nào tối ưu hơn .
Không thể sử dụng làm thuật toán định tuyến , nó là giao thức kết nối .
Chỉ ưu tiên cho một con đường dẫn đến mất cân bằng tải .
Người quản trị phải cấu hình một cách thủ công các mạng được thông báo bởi bộ định tuyến ngoại.
Không bảo đảm sự thống nhất toàn cục .