Border Gateway Protocol

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.

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.

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.

Сообщение «Обновление информации» предназначено для передачи информации о маршрутах между АС. Сообщение может указывать новые маршруты и удалять неработающие. Структура сообщения:

• 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».

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 посылается в случае обнаружения ошибки, при этом соединение закрывается. Сообщение содержит следующие поля:

• Код ошибки (1 октет);
• Субкод (3 октет);
• Данные.

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.

• EGP
• IGP
• RIP2

• 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