Border Gateway Protocol

BGP
BGP
Название	Border Gateway Protocol
Семейство	TCP/IP
Порт/ID	179/TCP
Назначение протокола	Протокол динамической маршрутизации
Спецификация	RFC 4271
Основные реализации (клиенты)	Cisco IOS, Juniper JunOS, Bird, OpenBGPD, Quagga, Huawei VRP, Mikrotik RouterOS, frrouting

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

Относится к классу протоколов маршрутизации внешнего шлюза (англ. EGP — Exterior 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:

Флаги атрибутов
Бит	Значение
0	1 – дополнительный, 0 – стандартный
1	1 – транзитивный (для стандартных всегда 1)
2	1 – информация частичная, 0 – полная
3	1 – поле длины атрибута два октета, 0 – один октет
4	не используются, должны быть 0
5
6
7

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 (3 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.

См. также

Ссылки

RFC 1105 (англ.), A Border Gateway Protocol version 1
RFC 1163 (англ.), A Border Gateway Protocol version 2
RFC 1164 (англ.), Application of the Border Gateway Protocol in the Internet
RFC 1265 (англ.), BGP Protocol Analysis
RFC 1266 (англ.), Experience with the BGP Protocol
RFC 1403 (англ.), BGP OSPF Interaction
RFC 4271 (англ.), A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4)
RFC 1772 (англ.), Application of the Border Gateway Protocol version 4 in the Internet
RFC 1773 (англ.), Experience with the BGP-4 Protocol
RFC 4274 (англ.), BGP-4 Protocol Analysis
RFC 1863 (англ.), A BGP4/IDRP Route Server alternative to a full mesh routing
RFC 1997 (англ.), BGP Communities Attribute
RFC 1998 (англ.), An Application of the BGP Community Attribute in Multi-home Routing