Wat is het Border Gateway-protocol? | phoenixNAP IT-woordenlijst

Border Gateway Protocol (BGP) is een gestandaardiseerd extern gatewayprotocol dat wordt gebruikt voor het uitwisselen van routeringsinformatie tussen verschillende autonome systemen op internet. Het vergemakkelijkt efficiënt en schaalbare routeringsbeslissingen, waardoor datapakketten de beste paden naar hun bestemming vinden over complexe netwerken.

Wat is het Border Gateway Protocol (BGP)?

Border Gateway Protocol (BGP) is een cruciaal protocol dat wordt gebruikt om de uitwisseling van routeringsinformatie tussen verschillende autonome systemen (AS's) op internet te vergemakkelijken. Een autonoom systeem is een netwerk of groep netwerken onder een gemeenschappelijk beheer dat een uniform routeringsbeleid naar het internet presenteert. BGP werkt als een padvectorprotocol, wat betekent dat het de padinformatie bijhoudt die wordt bijgewerkt terwijl deze zich door het netwerk verspreidt. Dit protocol maakt gebruik van TCP voor betrouwbare transmissie en zorgt daarvoor routers kan de beschikbare paden communiceren om verschillende netwerkbestemmingen te bereiken.

De primaire functie van BGP is het bepalen van de meest efficiënte route voor datapakketten om over meerdere netwerken te reizen, die verschillende organisaties en geografische locaties kunnen omvatten. Deze efficiëntie wordt bereikt door een combinatie van attributen, waaronder het AS-pad, een lijst met AS's die een route heeft doorlopen. Door deze kenmerken te onderzoeken, neemt BGP routeringsbeslissingen die het gebruik van netwerkbronnen optimaliseren en de algehele prestaties verbeteren dataoverdracht.

Waarom is het Border Gateway Protocol belangrijk?

BGP is belangrijk omdat het fungeert als de ruggengraat van internetroutering en ervoor zorgt dat gegevens naadloos over verschillende netwerken kunnen reizen. De betekenis ervan ligt in verschillende belangrijke aspecten:

Schaalbaarheid. BGP kan het enorme en groeiende aantal routes op internet aan. Het beheert efficiënt de routeringsinformatie die nodig is om miljoenen netwerken over de hele wereld met elkaar te verbinden.
Routeringsbeslissingen. BGP maakt het mogelijk dat autonome systemen (ASen) routeringsinformatie delen, waardoor routers weloverwogen beslissingen kunnen nemen over de beste paden voor gegevensoverdracht. Dit optimaliseert de netwerkprestaties en minimaliseert latency.
Betrouwbaarheid en redundantie. Door meerdere datapaden aan te bieden, verbetert BGP de betrouwbaarheid en redundantie van internetverbindingen. Als één pad uitvalt, leidt BGP het verkeer om via alternatieve paden, waardoor een continue gegevensstroom wordt gegarandeerd.
Beleidscontrole. Netwerkbeheerders gebruiken BGP om routeringsbeleid te implementeren dat bepaalt hoe verkeer door hun netwerken stroomt. Dit houdt ook in dat u de voorkeur geeft aan bepaalde routes vanwege kostenefficiëntie, prestaties of veiligheidsredenen.
Autonome systeemonafhankelijkheid. Met BGP kan elke AS onafhankelijk opereren en toch samenwerken met andere AS's voor wereldwijde connectiviteit. Deze decentralisatie is cruciaal voor de robuustheid en flexmogelijkheden van internet.
Ondersteuning voor complexe netwerken. BGP is essentieel voor grote, complexe netwerken, zoals die worden gebruikt door internetproviders (ISP's), cloud leveranciers en grote ondernemingen. Het zorgt ervoor dat deze netwerken efficiënt met elkaar kunnen communiceren en hun routeringsbeleid effectief kunnen beheren.

Hoe werkt het Border Gateway Protocol?

Border Gateway Protocol (BGP) werkt als een padvectorprotocol dat de uitwisseling van routeringsinformatie tussen verschillende autonome systemen (ASen) op internet mogelijk maakt. Hier vindt u een gedetailleerde uitleg van hoe BGP werkt:

BGP-sessies opzetten. BGP-routers, ook wel BGP-peers of buren genoemd, brengen een verbinding tot stand via TCP-poort 179. Deze peers wisselen BGP-berichten uit om hun communicatie te initiëren en te onderhouden. Er zijn twee soorten BGP-sessies: interne BGP (iBGP) binnen hetzelfde AS en externe BGP (eBGP) tussen verschillende AS's.
Route-informatie uitwisselen. Zodra een BGP-sessie tot stand is gebracht, wisselen de routers routeringsinformatie uit. Deze informatie omvat een lijst met IP-voorvoegsels (netwerkbestemmingen) en bijbehorende padkenmerken. Deze kenmerken helpen bij het nemen van routeringsbeslissingen. Belangrijke kenmerken zijn onder meer het AS-pad (een lijst met AS's die een route heeft doorlopen), de volgende hop IP-adresen multi-exit discriminator (MED).
Padselectie. BGP gebruikt een reeks regels om het beste pad voor het routeren van gegevens te bepalen. Ze selecteren het meest efficiënte pad op basis van criteria zoals het kortste AS-pad, beleidsvoorkeuren en andere parameters.
Routevoortplanting. Nadat het beste pad is geselecteerd, geeft BGP deze routeringsinformatie door aan zijn collega's. BGP zorgt voor lusvrije routering door het AS-padattribuut in zijn aankondigingen op te nemen. Als een router een routeaankondiging ontvangt die zijn eigen AS-nummer bevat, negeert hij die route om dit te voorkomen loops.
Beleidscontrole. Netwerkbeheerders kunnen routeringsbeleid implementeren met behulp van routekaarten, prefixlijsten en andere BGP-tools om te bepalen hoe routes worden geadverteerd en ontvangen. Beleid kan de routeselectie beïnvloeden op basis van zakelijke vereisten, zoals het verkiezen van bepaalde paden vanwege kostenefficiëntie of het vermijden van bepaalde routes om veiligheidsredenen.
Routingtabellen bijhouden. BGP-routers houden een routeringstabel bij met de beste paden naar elke netwerkbestemming. Deze tabellen worden dynamisch bijgewerkt naarmate de routeringsinformatie verandert, waardoor BGP zich kan aanpassen aan veranderingen in de netwerktopologie, storingen en optimalisaties.
Route-aggregatie. BGP kan routeaggregatie uitvoeren, waardoor de grootte van de routeringstabel wordt verkleind door meerdere IP-voorvoegsels te combineren in één samenvattende route. Dit helpt bij het beheren van de schaalbaarheid van routeringsinformatie.

Kenmerken van het Border Gateway Protocol

Hier zijn de belangrijkste kenmerken van Border Gateway Protocol (BGP), samen met uitleg:

Routeringsprotocol tussen domeinen. BGP wordt gebruikt om routeringsinformatie uit te wisselen tussen verschillende autonome systemen (ASen) op internet. Het vergemakkelijkt routering tussen domeinen, waardoor diverse netwerken onder afzonderlijke administratieve controle kunnen communiceren en verkeer efficiënt kunnen routeren.
Padvectorprotocol. BGP werkt als een padvectorprotocol, wat betekent dat het de padinformatie bijhoudt die wordt bijgewerkt terwijl deze zich door het netwerk verspreidt. Deze padinformatie, ook wel het AS-pad genoemd, helpt bij het nemen van weloverwogen routeringsbeslissingen en het vermijden van routeringslussen.
Betrouwbaarheid via TCP. BGP maakt gebruik van Transmission Control Protocol (TCP) voor zijn communicatie, met name via poort 179. TCP zorgt voor een betrouwbare, geordende en op fouten gecontroleerde levering van BGP-berichten, wat cruciaal is voor het onderhouden van nauwkeurige routeringstabellen.
Op beleid gebaseerde routering. Met BGP kunnen netwerkbeheerders routeringsbeleid implementeren dat bepaalt hoe verkeer wordt gerouteerd op basis van verschillende kenmerken. Beleid kan worden geconfigureerd om bepaalde routes de voorkeur te geven vanwege kosten, prestaties of beveiliging.
Incrementele updates. Na de eerste uitwisseling van volledige routeringstabellen verzenden BGP-peers alleen incrementele updates om elkaar te informeren over wijzigingen in het netwerk. Dit vermindert de bandbreedte en verwerkingsbelasting vergeleken met het continu uitwisselen van volledige routeringstabellen.
Schaalbaarheid. BGP is ontworpen om een groot aantal routes te verwerken, waardoor het schaalbaar is voor de groeiende omvang en complexiteit van het internet. Het beheert efficiënt de routeringsinformatie die nodig is voor wereldwijde connectiviteit.
Meerdere paden en redundantie. BGP ondersteunt meerdere paden naar een bestemming, waardoor redundantie wordt geboden en de betrouwbaarheid van internetroutering wordt verbeterd. Als een pad niet meer beschikbaar is, kan BGP het verkeer snel omleiden via een alternatief pad.
Luspreventie. Het AS-padattribuut in BGP-berichten voorkomt routeringslussen door de AS's op te sommen die een route heeft doorlopen. Als een BGP-router zijn eigen AS-nummer in het pad ziet, wijst hij de route af en vermijdt mogelijke lussen.
Uitbreidbaarheid met routeattributen. BGP gebruikt verschillende routekenmerken, zoals AS-pad, volgende hop, lokale voorkeur en MED (multi-exit discriminator), om routeringsbeslissingen te nemen. Deze attributen bieden flexibiliteit en uitbreidbaarheid bij het definiëren van routeringsbeleid.
Ondersteuning voor klasseloze routering tussen domeinen (CIDR). BGP ondersteunt CIDR, wat een efficiëntere toewijzing van IP-adressen mogelijk maakt en de omvang van routeringstabellen verkleint door routeaggregatie mogelijk te maken.

Waar wordt BGP voor gebruikt?

Border Gateway Protocol (BGP) wordt gebruikt voor verschillende kritieke functies in internet- en netwerkbeheer:

Routering tussen domeinen. BGP faciliteert de uitwisseling van routeringsinformatie tussen verschillende autonome systemen (ASen), waardoor communicatie en dataroutering via internet mogelijk wordt.
Het bepalen van de beste paden. BGP bepaalt de meest efficiënte routes voor datapakketten om over het internet te reizen. Het maakt gebruik van verschillende attributen zoals AS-pad, next-hop en lokale voorkeur om de beste paden te evalueren en te selecteren, waardoor een optimale gegevenslevering wordt gegarandeerd.
Op beleid gebaseerde routering. Netwerkbeheerders kunnen routeringsbeleid implementeren met behulp van BGP om te bepalen hoe verkeer door hun netwerken stroomt. Beleid kan gebaseerd zijn op zakelijke overeenkomsten, kostenoverwegingen, prestatievereisten of beveiligingsproblemen, waardoor gedetailleerde controle over routeringsbeslissingen mogelijk is.
Redundantie en failover. BGP ondersteunt meerdere paden naar een bestemming, waardoor redundantie wordt geboden. Als een pad niet meer beschikbaar is vanwege een netwerkstoring of onderhoud, kan BGP het verkeer snel omleiden via een alternatief pad, waardoor een continue connectiviteit wordt gegarandeerd en de betrouwbaarheid van het netwerk wordt vergroot.
Verkeerstechniek. BGP maakt verkeerstechniek mogelijk, waarbij de stroom netwerkverkeer wordt beheerd om het gebruik van de beschikbare bandbreedte te optimaliseren, de prestaties te verbeteren en congestie te voorkomen. Netwerkexploitanten kunnen routeringsbeslissingen beïnvloeden balansbelastingen en zorgen voor een efficiënt gebruik van hulpbronnen.
Schaalbaarheid voor grote netwerken. BGP is ontworpen om het uitgebreide en groeiende aantal routes op internet aan te kunnen. Het vermogen om grote hoeveelheden routeringsinformatie te beheren maakt het geschikt voor grootschalige netwerken, zoals die van internetproviders (ISP's), cloud leveranciers en grote ondernemingen.
Internet connectiviteit. Voor organisaties die internetconnectiviteit van meerdere ISP's nodig hebben, is BGP essentieel voor het beheren van meerdere verbindingen. Het stelt de organisatie in staat om via verschillende providers verbinding te maken met internet en zorgt voor een naadloze routering daartussen.
Aggregatie van voorvoegsels. BGP ondersteunt klasseloze routering tussen domeinen (CIDR), wat de aggregatie van IP-adresvoorvoegsels mogelijk maakt. Dit verkleint de omvang van routeringstabellen en verbetert de efficiëntie van de toewijzing van IP-adressen.

BGP-typen

Het begrijpen van de verschillende soorten Border Gateway Protocol (BGP) is essentieel voor het beheren en optimaliseren van netwerkroutering. Elk type speelt een specifieke rol bij het handhaven van de stabiliteit en efficiëntie van internetroutering.

Interne BGP

Interne BGP (iBGP) wordt gebruikt voor routering binnen één autonoom systeem. Het zorgt ervoor dat routeringsinformatie consistent wordt verdeeld over alle routers binnen het AS. In tegenstelling tot eBGP, dat routers aan de randen van verschillende AS's met elkaar verbindt, verbindt iBGP routers binnen hetzelfde AS, inclusief kern- en distributierouters. iBGP helpt bij het behouden van een samenhangend beeld van de netwerktopologie, waardoor optimale routeringsbeslissingen mogelijk zijn. Om routeringslussen te voorkomen, vereist iBGP een volledig netwerk van verbindingen of het gebruik van routereflectoren en confederaties.

Externe BGP

Externe BGP (eBGP) wordt gebruikt voor routering tussen verschillende autonome systemen. Het vergemakkelijkt de uitwisseling van routeringsinformatie over de grenzen van de organisatie heen, en zorgt ervoor dat gegevens kunnen reizen tussen netwerken die door verschillende entiteiten worden beheerd. eBGP werkt doorgaans tussen routers die zich aan de rand van een AS bevinden, en houdt zich aan het beleid dat door elke AS is ingesteld om de verkeersstroom te controleren. Dit type BGP is cruciaal voor het verbinden van ISP's, grote ondernemingen en elke organisatie die verkeer van en naar externe netwerken moet routeren.

BGP-confederaties

BGP-confederaties zijn een manier om grote autonome systemen te beheren door ze op te delen in kleinere, beter beheersbare sub-AS's. Elke sub-AS voert iBGP intern uit, maar ze fungeren allemaal als één enkele AS bij interactie met externe BGP-peers. Deze aanpak vermindert het aantal benodigde iBGP-verbindingen, waardoor de configuratie en het beheer van grote netwerken worden vereenvoudigd. BGP-confederaties helpen bij het schalen van BGP-implementaties door de complexiteit en overhead te verminderen die gepaard gaat met het onderhouden van een volledig netwerk van iBGP-sessies.

BGP-routereflectoren

BGP-routereflectoren worden gebruikt om het schaalbaarheidsprobleem van iBGP in grote netwerken op te lossen door de behoefte aan een volledig netwerk van iBGP-verbindingen te verminderen. Een routereflector is een router die BGP-routes ontvangen van de ene iBGP-peer kan doorgeven aan andere iBGP-peers, waardoor het aantal iBGP-sessies dat elke router moet onderhouden wordt geminimaliseerd. Dit vermindert de administratieve overhead en complexiteit en zorgt er tegelijkertijd voor dat alle AS-routers een consistent beeld hebben van de routeringsinformatie. Routereflectoren zorgen voor efficiëntere en schaalbare BGP-configuraties bij grootschalige implementaties.