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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO CEARÁ CAMPUS CANINDÉ IFCE CURSO REDES DE COMPUTADORES PAULO JONAS ALVES DA SILVA ATIVIDADE – PROTOCOLO BGP ROTEAMENTO INTERNET PROF. MARLA LEITE DE OLIVEIRA CANINDÉ 2020 1 – Introdução O Border Gateway Protocol (BGP) é o protocolo de roteamento de sistemas autônomos (AS). O BGP possibilita a troca de informações de roteamento entre os diversos AS que formam a Internet, permitindo o tráfego de dados entre eles, até a chegada no destino final. O BGP visa evitar loops de roteamento, além de ser um roteamento baseado em políticas, que é o roteamento baseado em um conjunto de regras não técnicas definidas por um sistema autônomo. 2 – Detalhamento do BGP 2.1 – História Historicamente há alguns anos, quando o backbone principal da Internet era a ARPANET, as instituições de pesquisa conectadas à rede precisavam gerenciar manualmente as tabelas de roteamento para todos os destinos possíveis (ou seja, todas as outras redes conectadas). Para isso, optou-se por usar uma estrutura que consiste em um conjunto de pequenos roteadores centralizados (roteadores de núcleo) que possuem rotas para todos os destinos possíveis da Internet em suas tabelas. À época foi criado o protocolo GGP (Gateway-To-Gateway Protocol), sendo utilizado nos roteadores de núcleo para que fosse realizada a atualização automática das tabelas de rotas entre cada um. Sendo esse protocolo baseado no algoritmo de vetor de distância (DV). Isso acarretava em sérios problemas de expansão, o que ficou nítido com o avanço da internet, que ultrapassou os limites do backbone. Passando a criar a necessidade dos roteadores que não eram núcleos, repassassem informações aos que eram, para permitir um melhor gerenciamento da rede. Até aqui era utilizado o padrão de interconexões, porém as questões administrativas de cada rede não eram levadas em consideração. Assim, os desenvolvedores entenderam que as interconexões de um backbone deveria ser visto como um conjunto utilizado para gerenciar várias redes, visando a consistência de suas informações de roteamento, permitindo que um de seus roteadores consiga se ligar a outros. Aqui entram os sistemas autônomos (AS), onde temos um conjunto de roteadores que estão sob a mesma gerência administrativa, permitindo que cada rede possa escolher a arquitetura mais conveniente, a fim de facilitar o compartilhamento e validação de informações. Dessa forma surgiu o EGP (Exterior Gateway Protocol) que fazia a comunicação dos AS com o backbone da internet, porém com o tempo esse protocolo apresentou diversas falhas, dentre elas a restrição de tipologias e incapacidade em evitar a ocorrência de loops de roteamento. O que fez com que os desenvolvedores partissem para o desenvolvimento de um novo protocolo. 2.2 – Protocolo BGP O BGP é usado para troca de rotas entre provedores de serviços de internet, ou seja, ente diversos sistemas autônomos. Quando usado entre sistemas autônomos (AS), o protocolo é chamado de EBGP, pois caracteriza uma conexão externa. Se o provedor de serviços usa BGP para trocar rotas dentro do AS, o protocolo é chamado de IBGP. Ao ser estabelecida uma conexão TCP entre vizinhos pela primeira vez, há a troca de informações de roteamento completas, através do BGP. Ao ocorrer uma mudança na tabela de roteamento, o roteador BGP envia apenas a rota alterada para seus vizinhos. Nesse protocolo não são feitas as atualizações de roteamento periódicas, sendo feitas apenas as que anunciam o caminho otimizado da rede de destino. Cada AS possui um número identificador, conhecido como ASN. O BGP encara que cada AS tem um protocolo de roteamento interno, assim ele constrói um caminho com o número de cada AS, uma rota composta a ser percorrida até um AS de destino. O BGP usa uma única métrica para determinar o melhor caminho para uma determinada rede. Essa métrica consiste em qualquer número que especifica a prioridade de um determinado link e é atribuído pelo administrador da rede. Este número pode ser baseado em qualquer critério: o número de ASs que a trajetória passa, estabilidade, velocidade, atraso ou custo. Dentro desse protocolo existem quatro tipos de mensagens: • Abertura (open message): após estabelecer uma conexão os roteadores BGP trocam mensagens para criar uma conexão; • Atualização (update message): a cada atualização é enviado o anúncio de caminhos com seus atributos e destinos; • Notificação (notification message): na ocorrência de algum erro mensagens de notificação são enviadas; • Keep-alive: aqui as mensagens são enviadas para que se determine se o link está ativo ou não; 2.2.1 – Atributos As rotas aprendidas por meio do BGP têm atributos associados que são usados para determinar a melhor rota para um alvo quando existem vários caminhos. Esses atributos são chamados de atributos BGP, divididos em duas grandes categorias: conhecidos e opcionais. O primeiro deve ser reconhecido por todo roteador e no segundo não há essa necessidade. Em se tratando de atributos conhecidos, eles também se dividem em categorias: obrigatórios, devendo aparecer na identificação de cada rota e arbitrários, que deve ser reconhecido, mas não há a necessidade de sua informação em cada atualização. Dentre os atributos conhecidos obrigatórios podemos citar três: • ORIGIN (origem): informa a origem das informações e intervem na seleção de melhor caminho; • AS_PATH: mostra a rota percorrida pelos diferentes ASs, sendo utilizado para a identificação de loops de roteamento; • NEXT_HOP (próximo salto): definie o próximo nó que receberá os dados enviados. Os atributos opcionais, assim como os conhecidos, são divididos em duas categorias: transitivos, passado para que o próximo roteador implemente e não- transitivos, deve ser descartado caso não tenha sido implementado pelo receptor. 2.2.1 – Sessões Os roteadores que são "vizinhos bgp" (BGP neighbors) comunicam-se através de “sessões” estabelecidas entre eles. Esses pares são as “fronteiras políticas” do AS e trocam tráfego de acordo com as regras definidas pelo AS participante. Porém, ao atribuir importância política a eles, a forma correta de chamá-los é peer, pois vizinho é qualquer vizinho do BGP. Em outros casos, os vizinhos BGP podem ser roteadores do mesmo AS. Assim, a sessão estabelecida entre eles ocorre dentro do AS. Situação permitida pelo iBGP ou BGP interno, que permite a troca de rotas no mesmo AS. Da mesma forma, as trocas de roteamento entre ASs são realizadas por meio do eBGP (BGP externo). No iBGP é importante dizer que os neighbors não precisam estar conectados de forma direta, entretanto os peers tem essa obrigatoriedade. Basicamente, o algoritmo eBGP anuncia todas as rotas que conhece, enquanto o iBGP não. Disto isto, para que o iBGP funcione de maneira correta dentro do AS, é necessário estabelecer sessões BGP entre todos os roteadores com o mesmo protocolo iBGP, a fim de formar uma malha de todas as sessões iBGP dentro do AS. 3 – Conclusão Este trabalho veio para mostrar um conceito do protocolo BGP, bem como sua história. Onde foi observado que no início fora desenvolvido o protocolo EGP, que apresentou diversas falhas com o tempo e necessitava ser substituído por outro que atendesse às demandas da evolução da internet e corrigisse as falhas de seu antecessor. 4 – Referências Forouzan, Behrouz A.. Comunicação de dados e redes de computadores. 4ª Edição. Porto Alegre : AMGH, 2010. MOURA, Alex Soares de. O Protocolo BGP4 - Parte 1. Rede Nacional de Ensino e Pesquisa – RNP. Disponível em: https://memoria.rnp.br/newsgen/9903/bgp4.html. Acesso em: 20/08/2020. Wikipedia. Border Gateway Protocol. Wikipedia, 2019. Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Border_Gateway_Protocol. Acesso em: 20/08/2020.
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