Использование протокола BGP в MPLS

Третий из используемых технологией MPLS протоколов маршрутизации ( OSPF, IS-IS, BGP-4 ) называется Border Gateway Protocol ( BGP ). Его первая версия BGP -1 появилась в 1989 году, а повсеместное внедрение BGP -4 началось с 1993 года.

Рассмотрим только основные функции этой последней версии протокола и те, которые непосредственно используются в технологии MPLS.

В частности, это относится к многопротокольному расширению протокола BGP -4, мало освещенному в существующей литературе, но нашедшему применение при построении MPLS -VPN.

Напомним описанное в лекции 9 разделение функций технологии MPLS на два компонента – управление и пересылка пакетов, – изображенное на рис. 9.1 в виде двух плоскостей. Управляющий компонент использует протоколы маршрутизации OSPF, IS-IS и BGP -4 для обмена маршрутной информацией между маршрутизаторами. На основе этой информации в каждом маршрутизаторе формируется и модифицируется сначала таблица маршрутизации, а затем, с учетом информации о смежных системах в каждом интерфейсе, – таблица пересылки пакетов. Когда система получает пакет, пересылающий компонент анализирует информацию, содержащуюся в его заголовке, ищет соответствующую запись в таблице пересылки и направляет этот пакет в выходной интерфейс.

Но если рассмотренные выше протоколы OSPF и IS-IS выполняют эту задачу в пределах одной автономной системы AS, которая представляет собой, по сути, самодостаточную независимую сеть, не имеющую полученных каким-либо логическим путем сведений о других сетях в составе всей сети MPLS, то роль протокола BGP -4 гораздо шире.

Его основное назначение как раз и состоит в том, чтобы передавать от одного BGP -маршрутизатора другим BGP -маршрутизаторам информацию о наличии других автономных сетей и об их структуре, формируя тем самым иерархическую схему маршрутизации, связывающую разные узлы и автономные сети в единую MPLS /IP-сеть и позволяющую свободно устанавливать связь между собой системам, неизвестным друг другу.

Необходимость декомпозиции глобальной MPLS /IP-сети на автономные системы обусловлена очевидными мощностными соображениями: если большое количество маршрутизаторов попытается вступить во взаимодействие, трафик превысит все мыслимые границы.

BGP специфицируется как сеанс связи между двумя узлами, а так как в сети будет параллельно выполняться много BGP -сеансов, один маршрутизатор может быть вовлечен в несколько таких сеансов. В ходе BGP -сеанса между одноранговыми узлами протокола BGP происходит обмен сообщениями по TCP-соединению.

Версия 4 протокола BGP значительно отличается от предыдущих реализаций BGP и фактически включает в себя два отдельных протокола:

протокол EBGP (External Border Gateway Protocol), используемый для маршрутизации между автономными системами;

протокол IBGP (Internal Border Gateway Protocol), используемый для маршрутизации внутри автономной системы.

Второе принципиальное отличие протокола BGP от OSPF и IS-IS заключается в том, что он относится не к категории протоколов маршрутизации по состоянию каналов, а к категории дистанционно-векторных протоколов.

Принцип вектора расстояния подразумевает выбор маршрута исходя из кратчайшего расстояния между системами, определяемого числом пересылок. Протоколы на основе вектора расстояния обычно учитывают только число пересылок (hops) в маршруте.

Кроме обычных параметров дистанционно-векторных протоколов в BGP используется дополнительный механизм, именуемый маршрутно-векторной маршрутизацией (path-vector routing). Это обусловлено тем, что ни маршрутизация с учетом состояния каналов, ни дистанционно-векторная маршрутизация в чистом виде для внешней маршрутизации не эффективны.