Protocolos de encaminamiento externo

Protocolos de
encaminamiento externo
BGP (BORDER GATEWAY PROTOCOL)
HUGO MAZET Y JONATHAN FRANCOU
Tabla de contenidos
I.
Introducción ........................................................................................................................ 2
II. Principio del encaminamiento externo................................................................................ 2
III.
Protocolo BGP................................................................................................................. 3
1.
Principio del protocolos BGP .......................................................................................... 3
2.
Caso de utilización del protocolo BGP ........................................................................... 4
3.
Mensaje BGP................................................................................................................... 4
4.
El proceso BGP ............................................................................................................... 5
5.
Atributos de los caminos ................................................................................................. 5
6.
Criterio para elegir la mejor ruta ..................................................................................... 7
IV.
Otros Protocolos de encaminamiento externo ................................................................. 7
V. Conclusión .......................................................................................................................... 7
VI.
Bibliografía...................................................................................................................... 8
1
I.
Introducción
A la primera parte de nuestro tema sobre las técnicas y protocolos de encaminamiento IP, hemos
visto el encaminamiento interior y así los protocolos de encaminamiento interno como RIP y
OSPF.
Ahora nos vamos a interesarse a los protocolos de encaminamiento externo cuyo el más
conocido es el BGP (Border Gateway Protocol). Esos protocolos permiten a los diferentes AS
(autonomous system) que comunicar las informaciones de encaminamiento. Vamos a ver que
hay otros protocolos de encaminamiento externo como EGP, pero no se utiliza más.
Al contrario de los protocolos de encaminamiento interno, no van a determinar el camino más
corto pero van a propagar las informaciones sobre las accesibilidades.
II.
Principio del encaminamiento externo
En un protocolo de encaminamiento externo, son los router que son a la frontera (vamos a
llamarlos border router) de los AS (Autonomous System) que se intercambian las
informaciones de encaminamiento. Mediante el encaminamiento externo, los border router
van a comunicar las direcciones IP que hay en los AS. Un border router puede también
propagar una ruta que ha aprendido desde otro SA.
Por ejemplo, mire la figura 1, AS2 podrá propagar las direcciones de AS1 (AdX y Ady) y
AS3 (AdY y AdZ) y recíprocamente.
Podemos notar también que dos o más border router de un mismo SA pueden intercambiar
informaciones de encaminamiento.
Las informaciones van a circular entre los border router y van a llegar también dentro los
routers que están en los AS mediante los protocolos de encaminamiento interno.
El objetivo de esos protocolos de encaminamiento externo es de propagar las rutas hacia otros
AS. Sin embargo, cada AS puede imponer obligación. Por ejemplo, siempre según la figura 1:
 El AS3 podrá decidir que para llegar a la dirección AdV desde el exterior por R4.
 El AS3 podrá decidir que para ir de la dirección AdX a AdY, no hay ninguna
posibilidad de pasar por AS3.
 El AS3 podrá decidir que todos los paquetes proviniendo de AS1 con destino a AS2
pasan por R4.
 El AS3 podrá decidir que todos los paquetes con destino a AS1 proviniendo de AS2
pasan por R3.
Así, podemos notar que en este tipo de protocolo, hay dos tipos de rutas:
 Las rutas aprendidas de manera exterior.
 Las rutas aprendidas de manera interior.
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Figura 1
III.
Protocolo BGP
BGP (Border Gateway Protocol) es un protocolo de encaminamiento externo. Es el más
conocido y el más utilizado. Ahora, está a su cuarto versión (BGP4).
1. Principio del protocolos BGP
Más abajo, algunas características que hay que saber sobre el BGP:







BGP es un protocolo de tipo PATH-vector. En efecto, BGP no va a decidir los caminos
con arreglo a las distancias. Va a fundar sus decisiones con arreglo a los caminos
recorridos, los atributos y las reglas instauradas por los administradores de los AS.
El BGP asegura las informaciones de encaminamiento entre los AS. Además, este
protocolo garantiza la elección de una ruta sin bucle (loop-free).
BGP4 es la primera versión de BGP que soporta CIDR, un sistema de repartición de las
direcciones IP, y la agrupación de las rutas
El BGP no utiliza las métricas y toma su decisión según las políticas de
encaminamiento.
El comando para encontrar las tablas de encaminamiento BGP es: show ip bgp.
Las actualizaciones BGP (UPDATE) utiliza TCP sobre el puerto 179.
Así, BGP necesita una conectividad IP entre los vecinos BGP. Además, hay que abrir
conexión TCP antes de intercambiarse informaciones.
3
2. Caso de utilización del protocolo BGP
¿Por qué utilizar el protocolo BGP?
El uso del protocolo BGP permite de:




Su principal caso utilización está para crear de grupos de redes: los sistemas autónomos
(SA).
o Esto permite de recibir le redes vecinos, utilizando solamente la referencia de
sistemas autónomos (SA).
o Permitir de conectarse a varios FAI como Orange, Vodafon… (multi-Homing).
o Seguridad: en utilizar el protocolo BGP, es fácil de filtrar le números de SA y
así limitar lo acceso a su red.
Útil para le grandes redes, permitiendo de adaptarse fácilmente para establecer una
jerarquía y limitar los problemas en case de fallo. También, el protocolo permite de
añadir o eliminar des redes, sin cambiar las tablas de encaminamiento.
De tener un encaminamiento de política y no técnico. Y así decidir cómo su tráfico debe
circular en Internet.
También, el protocolo BGP es menos sensible con les redes vecinos.
3. Mensaje BGP
Cuando la conexión TCP sobre el puerto 179 es abierta entre dos border router, BGP
intercambia varios mensajes con los parámetros de la conexión y las informaciones de
encaminamiento.
Podemos notar que todos los mensajes BGP son unicast hacia un solo asociado.
Hay 4 tipos de mensaje BGP:




i.
OPEN
KEEPALIVE
UPDATE
NOTIFICATION
El mensaje OPEN
Es el primero mensaje enviado después la apertura de la conexión TCP. En este mensaje, el
border router va a informar a su vecino de:



Su versión BGP
Su número de AS
Un numero identificando el sesión BGP
Este mensaje OPEN va a proponer un valor que va a ser el tiempo durante el que la sesión será
abierta.
4


El valor sugerido es 90 segundos.
Si el valor es 0, significa que la sesión será siempre abierta.
Este mensaje pone el proceso en espera de un KEEPALIVE
ii.
El mensaje KEEPALIVE
Es un mensaje que es enviado cada los 30 segundos. Su objetivo es de mantener la sesión
abierta. Un plazo de 90 segundos sin un mensaje KEEPALIVE o UPDATE va a provocar la
cierra de la sesión.
iii.
El mensaje UPDATE
El mensaje UPDATE es utilizado para intercambiar las informaciones de encaminamiento. Por
ejemplo:




Las rutas que hay que quitar
Los atributos de las rutas
Las REDES accesibles
Cada red es definido por un prefijo y largo
A notar, que este tipo de mensaje es enviado solamente si hay un cambio.
iv.



El mensaje NOTIFICATION
Este tipo de mensaje va a cerrar la sesión BGP.
En caso de error, va a proveer un código representando el error.
UPDATE va a cerrar también la sesión TCP
4. El proceso BGP
A continuación un esquema que muestra un proceso BGP con los diferentes mensajes:
Figura 2
5. Atributos de los caminos
Cada ruta tiene sus propios atributos, que puede incluir:
5




Informaciones sobre el camino
Preferencia sobre las rutas
Next-hop: va a indicar el próximo router
Informaciones sobre las agrupaciones de las rutas
Los administradores utilizan esas informaciones con el fin de establecer las políticas de
encaminamiento.
A partir de los valores de los atributos, BGP puede ser configurado para:


Filtrar informaciones sobre algunas rutas
Elegir los caminos preferenciales
Más abajo, algunas ejemplas de atributos:






Origen
AS-path: Indica un camino de AS
Next_hop: Indica el próximo router
Multi-Exit Discriminator (MED)
Local preference (La preferencia local)
BGP community
Y hay todavía muchos otros atributos.
A notar que los atributos tienen cuatro tipos:
 Well-known mandatory
Significa que el atributo tiene que ser presente dentro los mensajes BGP UPDATE. Este tipo
de atributo es reconocido para todos las implementaciones.
 Well-known discretionary
Significa que el atributo tiene que ser reconocido para todo las implementaciones y puede no
ser enviado dentro un mensaje BGP UPDATE.
 Optional transitive
Significa que es un atributo que puede ser reconocido para una implementación BGP. Sin
embargo, BGP tiene que aceptar y anunciar el atributo aunque no lo conoce.
 Optional non-transitive
Significa que es un atributo que no puede ser reconocido para una implementación BGP. Este
tipo de atributo no tiene que ser propagado a los vecinos.
Puede ver a continuación cómo podemos clasificar los atributos vistos antes:
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Well-Known
mandatory
AS-Path
Next-hop
Origin
Optional transitive
Well-known
discretionary
Local preference
Community
Optional nontransitive
Multi-exitdiscriminator
6. Criterio para elegir la mejor ruta
Ahora vamos a ver como BGP elije las rutas.
BGP elige un camino. Este camino será puesto en la tabla de encaminamiento BGP y anunciado a los
otros router. Pues puede ver más abajo el orden de la elección:










IV.
Si el próximo salto es inaccesible, hay que ignorar el camino.
Preferencia a los caminos que tienen el más grande peso.
Preferencia a los caminos con la más grande Local preference
Preferencia a los caminos indicados por el proceso BGP
Preferencia a los caminos con el más corto AS_PATH
Preferencia a los caminos con el más pequeño origen
Preferencia a los caminos con el más pequeño MED
Preferencia a los caminos exteriores
Preferencia a los caminos con el más cercano vecino IGP (Interior Gateway Protocol)
Preferencia a los caminos con la más pequeña dirección IP, indicado por BGP router ID.
Otros Protocolos de encaminamiento externo
Hay otros protocolos de encaminamiento exterior pero no se utilizan mucho o no se utilizan más. Hay
el EGP (Exterior Gateway Protocol) que era el primero. Pero no era muy eficaz y ahora no se utiliza
más. Hay también el ES-IS (Exterior System to Interior System), es el solo protocolo de
encaminamiento normalizado OSI. Sin embargo, es muy poco utilizado.
V.
Conclusión
Lo que podemos decir para concluir es que el protocolo BGP cumple bien lo que esperamos de un
protocolo de encaminamiento exterior. Además, el protocolo no es muy difícil a entender, y como es el
más conocido y el más utilizado no era muy difícil de encontrar fuentes de informaciones sobre él.
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VI.
Bibliografía
https://fr.wikipedia.org/wiki/Border_Gateway_Protocol#Messages_du_protocole_BGP
https://perso.ens-lyon.fr/eric.fleury/CPS/ART/slides/M1_ART_02-ROUTAGE.pdf
http://www.gatoux.com/SECTION3/p5.php
http://www.ws.afnog.org/afnog2011/sif/40-introbgp/fr-introbgp.pdf
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