Qu’est-ce que le protocole Border Gateway (BGP) ?

Border Gateway Protocol (BGP) est un protocole de passerelle externe standardisé utilisé pour échanger des informations de routage entre différents systèmes autonomes sur Internet. Il facilite l'efficacité et évolutive décisions de routage, garantissant que les paquets de données trouvent les meilleurs chemins vers leurs destinations sur des réseaux complexes.

Qu’est-ce que le protocole Border Gateway (BGP) ?

Border Gateway Protocol (BGP) est un protocole critique utilisé pour faciliter l'échange d'informations de routage entre différents systèmes autonomes (AS) sur Internet. Un système autonome est un réseau ou un groupe de réseaux sous une administration commune qui présente une politique de routage unifiée vers Internet. BGP fonctionne comme un protocole de vecteur de chemin, ce qui signifie qu'il maintient les informations de chemin qui sont mises à jour au fur et à mesure de leur propagation sur le réseau. Ce protocole utilise TCP pour une transmission fiable et garantit que routeurs peut communiquer les chemins disponibles pour atteindre différentes destinations du réseau.

La fonction principale de BGP est de déterminer l'itinéraire le plus efficace pour que les paquets de données transitent sur plusieurs réseaux, qui peuvent s'étendre sur différentes organisations et emplacements géographiques. Cette efficacité est obtenue grâce à une combinaison d’attributs, notamment le chemin AS, qui est une liste d’AS traversés par une route. En examinant ces attributs, BGP prend des décisions de routage qui optimisent l'utilisation des ressources réseau et améliorent les performances globales de transmission de données.

Pourquoi le protocole Border Gateway est-il important ?

BGP est important car il sert d’épine dorsale du routage Internet, garantissant que les données peuvent circuler de manière transparente sur différents réseaux. Son importance réside dans plusieurs aspects clés :

• Évolutivité BGP peut gérer le nombre vaste et croissant de routes sur Internet. Il gère efficacement les informations de routage nécessaires pour connecter des millions de réseaux dans le monde.
• Décisions de routage. BGP permet aux systèmes autonomes (AS) de partager des informations de routage, permettant ainsi aux routeurs de prendre des décisions éclairées sur les meilleurs chemins de transmission de données. Cela optimise les performances du réseau et minimise latence.
• Fiabilité et redondance. En fournissant plusieurs chemins de déplacement des données, BGP améliore la fiabilité et la redondance des connexions Internet. Si un chemin échoue, BGP redirige le trafic vers des chemins alternatifs, garantissant ainsi un flux de données continu.
• Contrôle des politiques. Administrateurs réseau utilisent BGP pour mettre en œuvre des politiques de routage qui contrôlent la manière dont le trafic circule à travers leurs réseaux. Cela inclut la préférence pour certains itinéraires pour des raisons de rentabilité, de performances ou de sécurité.
• Indépendance du système autonome. BGP permet à chaque AS de fonctionner indépendamment tout en coopérant avec d’autres AS pour une connectivité mondiale. Cette décentralisation est cruciale pour la robustesse et flexabilité d'Internet.
• Prise en charge de réseaux complexes. BGP est essentiel pour les réseaux vastes et complexes, tels que ceux utilisés par les fournisseurs d'accès Internet (FAI), cloud fournisseurs et grandes entreprises. Il garantit que ces réseaux peuvent s'interconnecter efficacement et gérer efficacement leurs politiques de routage.

Comment fonctionne le protocole Border Gateway ?

Border Gateway Protocol (BGP) fonctionne comme un protocole de vecteur de chemin qui permet l'échange d'informations de routage entre différents systèmes autonomes (AS) sur Internet. Voici une explication détaillée du fonctionnement de BGP :

1. Établir des sessions BGP. Les routeurs BGP, également appelés homologues ou voisins BGP, établissent une connexion à l'aide du port TCP 179. Ces homologues échangent des messages BGP pour initier et maintenir leur communication. Il existe deux types de sessions BGP : BGP interne (iBGP) au sein du même AS et BGP externe (eBGP) entre différents AS.
2. Échange d'informations de routage. Une fois la session BGP établie, les routeurs échangent des informations de routage. Ces informations incluent une liste de préfixes IP (destinations réseau) et les attributs de chemin associés. Ces attributs aident à prendre des décisions de routage. Les attributs clés incluent le chemin AS (une liste d'AS qu'une route a traversé), le prochain saut adresse IPet discriminateur multi-sorties (MED).
3. Sélection de chemin. BGP utilise un ensemble de règles pour déterminer le meilleur chemin pour acheminer les données. Ils sélectionnent le chemin le plus efficace en fonction de critères tels que le chemin AS le plus court, les préférences politiques et d'autres paramètres.
4. Propagation de l'itinéraire. Après avoir sélectionné le meilleur chemin, BGP propage ces informations de routage à ses pairs. BGP garantit un routage sans boucle en incluant l'attribut de chemin AS dans ses annonces. Si un routeur reçoit une annonce de route contenant son propre numéro AS, il ignore cette route pour empêcher boucles.
5. Contrôle des politiques. Les administrateurs réseau peuvent mettre en œuvre des politiques de routage à l'aide de cartes de routage, de listes de préfixes et d'autres outils BGP pour contrôler la manière dont les routes sont annoncées et reçues. Les politiques peuvent influencer la sélection des itinéraires en fonction des exigences commerciales, par exemple en préférant certains itinéraires pour des raisons de rentabilité ou en évitant certains itinéraires pour des raisons de sécurité.
6. Maintenir les tables de routage. Les routeurs BGP maintiennent une table de routage avec les meilleurs chemins vers chaque destination réseau. Ces tables sont mises à jour dynamiquement à mesure que les informations de routage changent, permettant à BGP de s'adapter aux changements, aux pannes et aux optimisations de la topologie du réseau.
7. Agrégation d'itinéraires. BGP peut effectuer une agrégation de routes, réduisant ainsi la taille de la table de routage en combinant plusieurs préfixes IP en une seule route récapitulative. Cela permet de gérer l’évolutivité des informations de routage.

Caractéristiques du protocole Border Gateway

Voici les principales caractéristiques du Border Gateway Protocol (BGP) ainsi que des explications :

• Protocole de routage inter-domaine. BGP est utilisé pour échanger des informations de routage entre différents systèmes autonomes (AS) sur Internet. Il facilite le routage inter-domaines, permettant à divers réseaux sous contrôle administratif distinct de communiquer et d'acheminer le trafic efficacement.
• Protocole de vecteur de chemin. BGP fonctionne comme un protocole de vecteur de chemin, ce qui signifie qu'il maintient les informations de chemin qui sont mises à jour au fur et à mesure de leur propagation sur le réseau. Ces informations de chemin, appelées chemin AS, aident à prendre des décisions de routage éclairées et à éviter les boucles de routage.
• Fiabilité via TCP. BGP utilise le protocole TCP (Transmission Control Protocol) pour sa communication, en particulier sur le port 179. TCP garantit une livraison fiable, ordonnée et vérifiée des erreurs des messages BGP, ce qui est crucial pour maintenir des tables de routage précises.
• Routage basé sur des règles. BGP permet aux administrateurs réseau de mettre en œuvre des politiques de routage qui contrôlent la manière dont le trafic est acheminé en fonction de divers attributs. Les stratégies peuvent être configurées pour privilégier certains itinéraires pour des raisons telles que le coût, les performances ou la sécurité.
• Mises à jour incrémentielles. Après l'échange initial de tables de routage complètes, les homologues BGP s'envoient uniquement des mises à jour incrémentielles pour s'informer mutuellement des modifications intervenues dans le réseau. Cela réduit le bande passante et la charge de traitement par rapport à l'échange continu de tables de routage complètes.
• Évolutivité BGP est conçu pour gérer un grand nombre de routes, ce qui le rend évolutif pour s'adapter à la taille et à la complexité croissantes d'Internet. Il gère efficacement les informations de routage nécessaires à la connectivité mondiale.
• Chemins multiples et redondance. BGP prend en charge plusieurs chemins vers une destination, offrant ainsi une redondance et améliorant la fiabilité du routage Internet. Si un chemin devient indisponible, BGP peut rapidement rediriger le trafic vers un autre chemin.
• Prévention des boucles. L'attribut de chemin AS dans les messages BGP empêche les boucles de routage en répertoriant les AS qu'une route a traversés. Si un routeur BGP voit son propre numéro AS dans le chemin, il rejette la route, évitant ainsi les boucles potentielles.
• Extensibilité avec les attributs d'itinéraire. BGP utilise divers attributs de route, tels que le chemin AS, le prochain saut, la préférence locale et MED (discriminateur multi-sorties), pour prendre des décisions de routage. Ces attributs fournissent flexflexibilité et extensibilité dans la définition des politiques de routage.
• Prise en charge du routage inter-domaine sans classe (CIDR). Prise en charge de BGP CIDR, qui permet une allocation plus efficace des adresses IP et réduit la taille des tables de routage en permettant l'agrégation de routes.

À quoi sert BGP ?

Border Gateway Protocol (BGP) est utilisé pour plusieurs fonctions critiques dans la gestion d'Internet et du réseau :

• Routage inter-domaines. BGP facilite l'échange d'informations de routage entre différents systèmes autonomes (AS), permettant ainsi la communication et le routage des données sur Internet.
• Détermination des meilleurs chemins. BGP détermine les itinéraires les plus efficaces pour que les paquets de données transitent sur Internet. Il utilise divers attributs tels que le chemin AS, le prochain saut et la préférence locale pour évaluer et sélectionner les meilleurs chemins, garantissant ainsi une livraison optimale des données.
• Routage basé sur des règles. Les administrateurs réseau peuvent mettre en œuvre des politiques de routage à l'aide de BGP pour contrôler la manière dont le trafic circule sur leurs réseaux. Les politiques peuvent être basées sur des accords commerciaux, des considérations de coûts, des exigences de performances ou des problèmes de sécurité, permettant un contrôle granulaire sur les décisions de routage.
• Redondance et basculement. BGP prend en charge plusieurs chemins vers une destination, offrant ainsi une redondance. Si un chemin devient indisponible en raison d'une panne ou d'une maintenance du réseau, BGP peut rapidement rediriger le trafic vers un chemin alternatif, garantissant ainsi une connectivité continue et améliorant la fiabilité du réseau.
• L'ingénierie du trafic. BGP permet l'ingénierie du trafic, qui implique la gestion du flux du trafic réseau pour optimiser l'utilisation de la bande passante disponible, améliorer les performances et éviter les encombrements. Les opérateurs de réseau peuvent influencer les décisions de routage pour équilibrer les charges et garantir une utilisation efficace des ressources.
• Évolutivité pour les grands réseaux. BGP est conçu pour gérer le nombre étendu et croissant de routes sur Internet. Sa capacité à gérer de grandes quantités d'informations de routage le rend adapté aux réseaux à grande échelle, tels que ceux de fournisseurs de services Internet (FAI), cloud fournisseurs et grandes entreprises.
• Connectivité Internet. Pour les organisations qui ont besoin d'une connectivité Internet auprès de plusieurs FAI, BGP est essentiel pour gérer plusieurs connexions. Il permet à l'organisation de se connecter à Internet via différents fournisseurs et garantit un routage transparent entre eux.
• Agrégation de préfixes. BGP prend en charge le routage inter-domaine sans classe (CIDR), qui permet l'agrégation de préfixes d'adresses IP. Cela réduit la taille des tables de routage et améliore l'efficacité de l'attribution des adresses IP.

Types BGP

Comprendre les différents types de Border Gateway Protocol (BGP) est essentiel pour gérer et optimiser le routage réseau. Chaque type joue un rôle spécifique dans le maintien de la stabilité et de l’efficacité du routage Internet.

BGP interne

Le BGP interne (iBGP) est utilisé pour le routage au sein d'un seul système autonome. Il garantit que les informations de routage sont réparties de manière cohérente entre tous les routeurs à l'intérieur de l'AS. Contrairement à eBGP, qui connecte les routeurs aux bords de différents AS, iBGP connecte les routeurs au sein du même AS, y compris les routeurs principaux et de distribution. iBGP aide à maintenir une vue cohérente de la topologie du réseau, permettant des décisions de routage optimales. Pour éviter les boucles de routage, iBGP nécessite un maillage complet de connexions ou l'utilisation de réflecteurs de route et de confédérations.

BGP externe

Le BGP externe (eBGP) est utilisé pour le routage entre différents systèmes autonomes. Il facilite l'échange d'informations de routage au-delà des frontières organisationnelles, garantissant que les données peuvent circuler entre les réseaux gérés par différentes entités. eBGP fonctionne généralement entre des routeurs situés à la périphérie d'un AS et adhère aux politiques définies par chaque AS pour contrôler le flux de trafic. Ce type de BGP est crucial pour connecter les FAI, les grandes entreprises et toute organisation ayant besoin d'acheminer le trafic vers et depuis des réseaux externes.

Confédérations BGP

Les confédérations BGP sont un moyen de gérer de grands systèmes autonomes en les divisant en sous-AS plus petits et plus faciles à gérer. Chaque sous-AS exécute iBGP en interne, mais ils agissent tous comme un seul AS lors de l'interaction avec des homologues BGP externes. Cette approche réduit le nombre de connexions iBGP requises, simplifiant ainsi la configuration et la gestion des grands réseaux. Les confédérations BGP aident à faire évoluer les implémentations BGP en réduisant la complexité et la surcharge associées au maintien d'un maillage complet de sessions iBGP.

Réflecteurs de route BGP

Les réflecteurs de route BGP sont utilisés pour résoudre le problème d'évolutivité d'iBGP dans les grands réseaux en réduisant le besoin d'un maillage complet de connexions iBGP. Un réflecteur de route est un routeur qui peut transmettre les routes BGP reçues d'un homologue iBGP à d'autres homologues iBGP, minimisant ainsi le nombre de sessions iBGP que chaque routeur doit maintenir. Cela réduit les frais administratifs et la complexité tout en garantissant que tous les routeurs AS disposent d'une vue cohérente des informations de routage. Les réflecteurs de route permettent des configurations BGP plus efficaces et évolutives dans les déploiements à grande échelle.