Chương I: Tổng Quan BGP

Chia sẻ: Nguyendanh Son | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:47

Thêm vào BST

Báo xấu

306
lượt xem 114
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'chương i: tổng quan bgp', công nghệ thông tin, quản trị mạng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương I: Tổng Quan BGP

Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm Chương I: Tổng Quan BGP I.1.Khái niệm Như ta đã biết Internet được tạo bởi rất nhiều các Autonomous System. BGP được sử dụng để chia sẻ thông tin định tuyến giữa các AS khác nhau. BGP sử dụng giao thức vận chuyển tin cậy (reliable transport protocol) để trao đổi thông tin định tuyến đó chính là Transmission Control Protocol (TCP). BGP sử dụng cổng 179 để thiêt lập kết nối. BGP hỗ trợ variable-length subnet mask (VLSM), classless interdomain routing (CIDR), và summarization. Điều đáng chú ý về BGP là nó không quan tâm về intra-AS routing, nó tin tưởng rằng các IGP được sử dụng trong AS sẽ đảm nhiệm intra-AS routing. Mà nó chỉ đề cập tới inter-AS routing. Một BGP speaking device sẽ chia sẻ thông tin đến được mạng với neighbor của nó. Thông tin đến được mạng chứa đựng dữ liệu dựa trên các AS khác nhau mà nó đi qua. Thông tin này sẽ được BGP spaking device để tạo graph của tất cả các AS đang sử dụng. Graph đó sẽ giúp cho BGP loại bỏ được routing loop và đảm bảo hiệu lực của policy cho AS của nó. hình1.1 Bảng các giao thức định tuyến động 1 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm I.2: Đặc điểm của BGP + Sử dụng giao thức định hướng kết nối với những cải tiến: - Bản tin cập nhật là tin cậy - cập nhật không theo chu kì - nhiều thông số tính metrics + Được dùng để thiết kế mạng có quy mô rất lớn BGP là một giao thức định tuyến dạng path-vector nên việc chọn lựa đường đi tốt nhất thông thường dựa trên một tập hợp các thuộc tính được gọi là ATTRIBUTE. Do sử dụng metric khá phức tạp, BGP được xem là một giao thức khá phức tạp. Nhiệm vụ của BGP là đảm bảo thông tin liên lạc giữa các AS, trao đổi thông tin định tuyến giữa các AS, cung cấp thông tin về trạm kế cho mỗi đích đến. BGP sử dụng giao thức TCP cổng 179. Các giao thức nhóm distance vector thường quảng bá thông tin hiện có đến các router láng giềng, còn path vector chỉ ra chính xác danh sách toàn bộ đường dẫn đến đích. Ngoài ra các giao thức định tuyến hoạt động dùng path vector giúp việc xác định vòng lặp trên mạng rất tốt bằng cách xem xét các con đường mà các router khác gởi về xem có chính bản thân AS trong đó hay không, nếu có sẽ biết được ngay là lặp, và sẽ loại bỏ. BGP hỗ trợ cho các địa chỉ CIDR (Classless Interdomain Routing). BGP cho phép dùng xác thực và BGP có các cơ chế keepalive định kỳ nhằm duy trì quan hệ giữa các BGP peers. Trong giai đoạn ban đầu của của phiên thiết lập quan hệ BGP, toàn bộ các thông tin routing-update sẽ được gửi. Sau đó, BGP sẽ chuyển sang cơ chế dùng trigger-update. Bất kỳ một thay đổi nào trong hệ thống mạng cũng sẽ là nguyên nhân gây ra trigger-update. Một trong các đặc điểm khác biệt nhất của BGP là trong các routing-update của nó. Khi ta xem xét các BGP update, ta sẽ nhận thấy các routing update này là khá chính xác. BGP không quan tâm đến việc giao tiếp để có đầy đủ kiến thức của tất cả các subnet bên trong một công ty mà BGP quan tâm đến việc chuyển tải đầy đủ thông tin để tìm một AS khác. Các BGP update thực hiện quá trình summarization đến một mức tối đa bằng cách cho phép một số AS, cho phép một số prefix và một vài thông tin định tuyến. Tuy nhiên, một phần nhỏ của BGP update là khá quan trọng. BGP đảm bảo rằng lớp transport đã truyền các update và các cơ sở dữ liệu về đường đi đã được đồng bộ. BGP có thể được hiện thực bao gồm giữa các AS khác nhau hay trong cùng 1 AS. Khi dùng BGP để kết nối các AS khác nhau, BGP được gọi là eBGP. Giao thức này cũng có thể được dùng để mang thông tin giữa các router eBGP trong một AS. Khi đó BGP được gọi là iBGP. 2 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm Trong một AS ta sử dụng giao thức định tuyến nội IGP (ví dụ như RIP, ISIS, EIGRP, OSPF) nhưng khi ra ngoài một AS thì phải sử dụng một giao thức khác. Vấn đề ở đây chính là mục đích của các IGP và EGP không giống nhau. Các IGP thực hiện định tuyến gói đi từ nguồn đến đích mà không cần quan tâm đến chính sách định tuyến (policy). Trong khi ra khỏi phạm vi một AS thì chính sách định tuyến lại là vấn đề quan trọng . Xét ví dụ sau: AS4---AS1---AS2---AS3---(C Company) |........................................| |........................................| B Company-----------A Company Giả sử A muốn truyền dữ liệu đến AS4. A và B là 2 đối thủ của nhau. B không muốn chuyển dữ liệu cho công ty A nên A chỉ có thể chuyển dữ liệu thông qua AS3, AS2, AS1 để đến được AS4, mặc dù con đường thông qua công ty B có thể là tối ưu nhất. Giả sử C thuộc AS3 cũng muốn đến AS4 nhưng C là đối tác của B nên B sẵn sàng cho quá giang. Như vậy A và C có cùng một đích đến nhưng phải đi theo những cách khác nhau. Các IGP không thể làm được điều này vì một nguyên nhân chủ yếu chính là các giao thức đó đều liên quan đến metric hay là cost mà hoàn toàn không quan tâm đến chính sách định tuyến. Nó chỉ biết cố gắng làm sao chuyển được các gói dữ liệu đến đích một cách hiệu quả và tối ưu nhất 3 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm I.3: Thuật Ngữ BGP Stt Thuật ngữ Định nghĩa 1 Aggregation Là quá trình tóm tắt các route – (summarization) 2 Attribute Tương tự như metric. Các biến này sẽ mô tả các đặc điểm của đường đi tới một địa chỉ đích nào đó. Khi được định nghĩa, các đặc điểm này có thể được dùng để ra quyết định về nên đi theo đường đi nào. 3 Autonomous Định nghĩa mạng của một tổ chức. Trong một AS, các router System sẽ có cùng giao thức định tuyến. Nếu ta kết nối ra Internet, chỉ số AS này phải là duy nhất và được cung cấp bởi các ủy ban Internet. 4 Exterior Gateway Thuật ngữ chung cho một giao thức được chạy giữa các AS Protocol (EGP) khác nhau. Cũng có một giao thức có tên là EGP là tiền thân của BGP 5 EBGP Gửi thông tin định tuyến giữa các AS khác nhau 6 Interior Gateway Đây là các giao thức định tuyến chạy bên trong một AS. Protocol (IGP) Trong quá khứ, thuật ngữ gateway thường được dùng để định nghĩa một router. 7 IBGP Giao thức này được dùng bên trong một AS. Các router không yêu cầu phải là láng giềng của nhau về phương diện kết nối vật lý và thường ở ngoài rìa của một AS. IBGP được dùng giữa các router chạy BGP trong cùng một AS. 8 Originator-ID Đây là thuộc tính của BGP. Nó là một thuộc tính tùy chọn. Thuộc tính này sẽ chứa giá trị routerID của router đã phát sinh ra đường đi đó. Mục đích của thuộc tính này là ngăn ngừa routing loop. Nếu một router nhận được một update từ chính nó, router đó sẽ bỏ qua update đó. 9 policy-based Cơ chế này cho phép người quản trị lập trình giao thức định routing tuyến bằng cách định nghĩa traffic sẽ được route như thế nào. Đây là một dạng của định tuyến tĩnh. PBR độc lập với 4 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm các giao thức định tuyến và dùng route-map để tạo ra các quá trình riêng lẽ để áp đặt các quyết định định tuyến. 10 prefix list Prefix list được dùng như một thay thế cho distribute-list để kiểm soát BGP học hoặc quảng bá các cập nhật như thế nào. Prefix-list thì nhanh hơn, uyển chuyển hơn và ít tốn tài nguyên của hệ thống hơn. 11 Route-reflector Đây là router được cấu hình để chuyển các routes từ các router iBGP khác. Khi cấu hình route-reflector, các iBGP không cần phải fully-mesh nữa. Một mạng fully-mesh thì không có khả năng mở rộng. 12 Route-Reflector Một client là một router có một TCP session với một router Client khác hoạt động như một route-reflector-server. Client không cần thiết phải thiết lập peer với các client khác. 13 Route_reflector Một cluster là một nhóm bao gồm một route-reflector và Clustor clients. Có thể có nhiều hơn một route-reflector server trong một cluster. 14 transit autonomous Là AS được dùng để mang các BGP traffic qua các AS khác. system I.4.Hoạt động của BGP (BGP Operation) BGP cho phép truyền thông thông tin định tuyến giữa các AS khác nhau trải khắp thế giới. Hình dưới cho biết rất nhiều AS và chúng sử dụng BGP để chia sẻ thông tin đinh tuyến giữa các AS khác nhau. Chúng sử dụng 2 dạng BGP để thực hiện điều đó: Internal BGP (iBGP) External BGP (eBGP) 5 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm Tất cả BGP speaking device cùng trong một AS sẽ sử dụng iBGP để liên lạc với một BGP speaking khác. Và đối với các BGP speaking trong cùng AS sẽ phải thiết lập peer với các BGP speaking khác. Điều đó có nghĩa là chúng ta phi cấu hình full mesh cho iBGP để hoạt động một cách đúng cách. Hay nói cách khác tất cả các thiết bị phải thiết lập kết nối TCP với thiết bị khác. eBGP được sử dụng giữa BGP speaking device của các AS khác nhau. Giông như iBGP, BGP speking device tham gia phi có kết nối layer-3 giữa chúng. Sau đó TCP sẽ được sử dụng bởi eBGP để thiết lập peer session. Sau khi đã thiết lập được peer, BGP speaking device sẽ sử dụng thông tin mà chúng có được từ những trao đổi để tạo một BGP graph. Chỉ một lần BGP speaking device thiết lập được peer cũng như tạo được BGP graph, chúng mới bắt đầu quá trình trao đổi thông tin định tuyến. Lúc khởi tạo BGP speaking sẽ trao đổi toàn bộ BGP routing table của nó. Sau đó chúng sẽ trao đổi thông tin update từng phần giữa các peer với nhau và trao đổi bản tin KEEPALIVE dể duy trì kết nối. I.4.1. Định dạng mào đầu của bản tin (Message Header Format) BGP sẽ tiến hành xử lý bản tin chỉ khi toàn bộ bản tin được nhận. BGP yêu cầu mỗi bản tin có kích thước nhỏ nhất là 19 octet và max là 4096 octet. Header của message bao gồm những thông tin sau: 6 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm + Marker: trường này dài 16 byte. Trường Marker được sử dụng để xác định sự mất đồng bộ giữa một tập BGP peer và chứng thực các bản tin BGP đến (incoming BGP message). Giá trị của trường này phụ thuộc vào loại bản tin. Nếu là một OPEN message nó sẽ không chứa thông tin chứng thực và Marker có giá trị là toàn bit 1. + Length: trường này có độ dài là 2 byte. Trường Length cho biết độ dài của toàn bộ bản tin. Giá trị của nó biến đổi từ 19 cho đến 4096. + Type: trường này có độ dài 1 byte. Nó cho biết loại bản tin được sử dụng. Cụ thể như hình bên dưới: a/ Bản tin OPEN ( OPEN Message) Bản tin OPEN là loại bản tin đầu tiên được gửi sau khi phiên kết nối TCP được thiết lập. Khi bản tin OPEN được chấp nhận, một bản tin KEEPALIVE xác nhận bản tin OPEN được gửi trả lại. Sau khi bản tin KEEPALIVE được gửi để xác nhận bản tin OPEN, bản tin UPDATE từng phần, bản tin NOTIFICATION và bản tin KEEPALIVE sẽ được trao đổi giữa các BGP peer. 7 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm Bản tin OPEN có định dạng như sau: - Version: trường này có chiều dài 1 byte và được sử dụng để xác định phiên bản của các BGP speaker từ kết quả của quá trình đàm phán với neighbor. Cụ thể quá trình này như sau: BGP speaker sẽ thử đàm phán với giá trị version number cao nhất mà cả 2 cùng hỗ trợ. Nếu giá trị version number được xác định trong trường version mà BGP speaker khác không hỗ trợ, một bản tin lỗi sẽ được gửi về cho nới gửi và phiên kết nối TCP sẽ bị ngắt. Quá trình trên sẽ tiếp tục cho đến khi có một giá trị version number chung được thiết lập. - My Autonomous System: trường này có độ dài 2 byte và nó chứa đựng Autonolous System Number của BGP speaker gửi. Trường này sẽ thông báo cho BGP speaker nhận biết được giá trị của AS Number của neighbor của nó. Và giá trị đó cũng được sử dụng để tạo nên BGP graph của BGP speaker. - Hold Time: trường này có độ dài 2 byte. Nó thông báo cho BGP speaker nhận giá trị đề nghị hold time của BGP speker gửi. Sau khi BGP speaker nhận được giá trị hold time từ neighbor nó sẽ tính toán và đưa ra giá trị hold time trong trường Hold Time. Nó sẽ xác định thời gian tối đa mà nơi nhận phải đợi một thông điệp từ nơi gửi (KEEPALIVE hay UPDATE message). Mỗi lần một bản tin được nhận giá trị hold time được reset về 0. - BGP Identifier: trường này có độ dài 4 byte và chứa đựng giá trị BGP identifier của BGP speaker gửi. BGP identifier tưng tự RID trong OSPF, nó xác định duy nhất một BGP speaker. BGP identifier chính là địa chỉ IP cao nhất của loopback interface. Nếu loopback không được cấu hình thì nó chính là địa chỉ IP cao nhất của bất kỳ interface nào của router. Giá trị này được xác định chỉ một lần và giá trị này không thay đổi trừ phi khởi động lại BGP process. - Optional Parameters Length: trường này có độ dài 1 byte và nó thể hiện tổng độ dài của trường - ----- Optional Parameters. Nếu giá trị trường này là 0 cho biết Optional Parameters không được thiết lập. - Optional Parameters: trường này có độ dài biến đổi và chứa đựng một danh sách các optional parameters mà chúng sẽ được sử dụng trong quá trình đàm phán với neighbor. Mỗi một optional parameter được biểu diễn bởi bộ ba: . 8 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm Định dạnh cụ thể như hình sau: Parameter Type: trường này có độ dài 1 byte và nhận ra từng thông số riêng lẻ. Parameter Length: có độ dài 1 byte và chứa đựng độ dài của trường Parameter Value. Parameter Value: trường này có độ dài thay đổi và giải thích dựa trên giá trị của trường Parameter Type. b/ Bản tin UPDATE (UPDATE Message) Sau khi BGP speaker trở thành peer, chúng sẽ trao đổi bản tin UPDATE từng phần (incremental UPDATE message) chứa đựng thông tin định tuyến cho BGP. Thông tin này chứa trong bản tin UPDATE được sử dụng để xây dựng môi trường định tuyến không có loop (loop-free routing environment). Bản tin UPDATE không chỉ chứa tuyến kh thi để sử dụng mà nó còn chứa những tuyến không kh thi để loại bỏ. Một bản tin UPDATE có thể chứa tối đa một feasible route để sử dụng và nhiều unfeasible route để loại bỏ. Đinh dạng của bản tin UPDATE như sau: + Unfeasible Routes Length: trường này có độ dài 2 byte và chứa đựng độ dài của trường Withdrawn Routes. Giá trị của nó là 0 cho biết trường Withdrawn Routes không được thể hiện trong bản tin UPDATE. + Withdrawn Routes: trường này có độ dài thay đổi và chứa một danh sách những tiền tố địa chỉ IP (IP address prefixes)sẽ bị loại bỏ. Với mỗi tiền tố địa chỉ IP có định dạng như sau: 9 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm - Length: trường này có độ dài 1 byte và chứa đựng độ dài (đơn vị là bit) của IP address prefix. Nếu có giá trị là 0 có nghĩa là tất cả IP address prefix. - Prefix: có giá trị biến đổi và chứa đựng IP address prefix. - Total Path Attributes Length: trường này có độ dài 2 byte và chứa đựng độ dài của trường Path Attributes. - Path Attributes: trường này có độ dài thay đổi và chứa đựng một chuỗi các thuộc tính về path. Trường Path Attributes được thể hiện trong mỗi bản tin UPDATE. Thông tin chứa đựng trong trường Path Attribute được sử dụng để theo dõi thông tin định tuyến đặc biệt và cũng được sử dụng cho routing decision và filtering. Mỗi path attribute được phân chia vào một bộ ba (triplet): - Attribute Type: có độ dài 2 byte và bao gồm một byte Attribute Flags và một byte Attribute Type Code. • Attribute Flags: có 4 trạng thái như sau: + Well-known mandatory: thuộc tính này phải được thừa nhận bởi sự thi hành của tất cả BGP speaker và phải được trình bày trong bản tin UPDATE. Một phiên BGP sẽ bị ngắt nếu một thuộc tính wellknown attribute không được trình bày trong bn tin UPDATE. + Well-known discretionary: thuộc tính này phải được thừa nhận bởi sự thi hành của tất cả BGP speaker nhưng không nhất thiết nó phải có trong bản tin UPDATE. + Optional transitive: thuộc tính này là một tính tuỳ chọn và nó có thể không được thừa nhận bởi sự thi hành của BGP speaker. Chú ý giá trị này không thay đổi nếu nó không được thừa nhận bởi BGP speaker. + Optional non-transitive: Nếu thuộc tính này không được thừa nhận bởi BGP speaker và transitive flag không được thiết lập thì thuộc tính này sẽ bị loại bỏ. 10 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm + Attribute Type Code: xác định loại Path Attribute. Cụ thể được minh hoạ như hình sau: Trong đó: ORIGIN: là một well-known mandatory attribute. AS mà tạo ra thông tin định tuyến sẽ tạo ra thuộc tính ORIGIN attribute. Nó có trong tất cả bản tin UPDATE để nhân bản thông tin định tuyến. 11 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm AS_PATH: là một well-known mandatory attribute. Nó bao gồm một danh sách của tất cả các AS mà thông tin định tuyến đã đi qua. Thành phần AS_PATH bao gồm một chuỗi của các AS path segment. Mỗi AS path segment được biểu diễn bằng bộ ba (triplet): . Khi một BGP speaker quảng bá một route mà nó học được tới BGP speaker khác trong AS của nó, BGP speaker sẽ không sửa đổi (modify) AS_PATH attribute. Khi một BGP speaker quảng bá một route mà nó được tới BGP speaker khác ở ngoài AS của nó, BGP speaker sẽ sửa đổi (modify) AS_PATH. - Khi một BGP speaker tạo ra một route. Nó sẽ bao gồm một empty AS_PATH attribute khi quảng bá tới BGP speaker trong AS của nó_đó chính là iBGP peer. BGP speaker sẽ bao gồm AS number trong AS_attribute khi qung bá tới BGP speaker ở ngoài AS của nó_đó chính là eBGP peer. NEXT_HOP: là một well-known mandatory attribute, nó xác định địa chỉ IP của router biên (border router) mà được sử dụng như hop tiếp theo để tới đích xác định nào đó. MULTI_EXIT_DISC: là một optional non-transitive attribute. Nếu có nhiều mục nhập tới cùng một AS, nó có thể được sử dụng để xác định mục nhập nào được sử dụng. Mục nhập nào có metric nhỏ nhất sẽ được sử dụng. LOCAL_PREF: là một well-known discretionary attribute. Thuộc tính này được sử dụng bởi BGP speaker để thiết lập độ ưu tiên của một route, nó được sử dụng để cho biết độ ưu tiên cao hơn của một đường để thoát khỏi AS. BGP speaker sẽ quảng bá thuộc tính này tới BGP peer của nó. ATOMIC_AGGREGATE: là một well-known discretionary attribute. Khi một BGP speaker nhận được những route trùng khớp từ peer của nó, nó có thể thiết lập thuộc tính ATOMIC_AGGREGATE. Thuộc tính này sẽ được thiết lập nếu BGP speaker chọn được một route với subnet mask ngắn hơn subnet mask của một route khác. AGGREGATOR: là một optional transitive attribute. Khi một BGP speaker thực hiện route aggregator, nó sẽ tính đến thuộc tính AGGREGATOR bao gồm AS number của nó và BGP identifier. COMMUNITY: là một optional transitive attribute. Thuộc tính này sẽ phân nhóm các bằng cách gằn thẻ (tag) vào những route có một số đặc điểm chung. ORIGINATOR_ID: là một optional non-transitive attribute. Một BGP speaker thực hiện vai trò của một route reflector sẽ tạo ra thuộc tính này. Thuộc tính ORIGINATOR_ID sẽ bao gồm BGP identifier của route reflector. Thuộc tính này chỉ có ý nghĩa local AS. 12 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm CLUSTER_LIST: là một optional non-transitive attribute. Thuộc tính này bao gồm một danh sách giá trị CLUSTER_ID. Khi một route reflector reflect một route, nó sẽ gắn giá trị CLUSTER_ID của nó vào CLUSTER_LIST. Network Layer Reachability Information: Với BGP version 4 nó hỗ trợ Classless Interdomain Routing (CIDR). Để thực hiện được điều này nó sử dụng trường Network Layer Reachability Information (NLRI). Trường này có 2 phần sau: Length: cho biết độ dài của IP address prefix. Prefix: có độ dài thay đổi và chứa đựng IP address prefix thực sự. c/ Bản tin KEEPALIVE (KEEPALIVE Message) Bản tin KEEPALIVE được sử dụng để đảm bảo rằng peer vẫn tồn tại. Bản tin KEEPALIVE được cấu trúc bởi BGP Message Header. Bản tin KEEPALIVE được gửi trong trường hợp restart giá trị hold timer. Chu kỳ gửi bản tin KEEPALIVE có giá trị bằng 1/3 giá trị hold time. Bản tin KEEPALIVE không được gửi nếu một bản tin UPDATE trong suôt khong chu kỳ này. d/ Bản tin NOTIFICATION (NOTIFICATION Message) Bất cứ khi nào có một lỗi xảy ra trong một BGP session, BGP speaker phát ra một bản tin NOTIFICATION. Ngay sau khi BGP speaker được phát ra thì phiên kết nối sẽ bị ngắt. Bản tin NOTIFICATION bao gồm error code, error sub-code sẽ cho phép người quản trị thuận lợi hơn trong quá trình gỡ rối. Định dạng của bản tin NOTIFICATION như sau: I.4.2. Neighbor Negotiation - Trước khi quá trình BGP liên lạc xảy ra, BGP speaker phải trở thành neighbor hay peer của nhau. Bước đầu trong quá trình thiết lập peer là BGP speaker thiết lập phiên kết nối TCP sử dụng port 179 với BGP speaker khác. Nếu điều này không xảy ra thì BGP speaker sẽ không bao giờ trở thành peer của nhau. Sau khi phiên kết nối TCP được thiết lập, BGP speaker gửi bản tin OPEN tới peer của nó. Tiếp đó là các bản tin UPDATE, NOTIFICATION, KEEPALIVE sẽ được trao đổi. - Quá trình thiết lập neighbor đó được gọi là Finite State Machine. Quá trình trên có 6 trạng thái có 13 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm thể xảy ra trong quá trình thiết lập quan hệ với neighbor. Idle state: là trạng thái đầu tiên mà BGP speaker trải qua khi khởi tạo một phiên BGP. Ơ trạng thái này BGP speaker đợi một start event, từ chối tất cả BGP kết nối đến và không khởi tạo bất kỳ một BGP kết nối nào (BGP connection). Start event có thể được tạo ra bởi BGP speaker hay quản trị hệ thống. Chỉ một lần start event xảy ra, BGP speaker sẽ khởi tạo tất cả tài nguyên BGP của nó. BGP sẽ khởi tạo ConnectRetry timer, khởi tạo một kết nối TCP tới BGP speaker mà muốn trở thành peer với nó và cũng lắng nghe start event từ BGP speaker khác. BGP speaker sẽ thay đổi trạng thái của nó sang Connection. Nếu bất kỳ lỗi nào xảy ra trong xuốt quá trình này, phiên TCP sẽ bị ngắt và trạng thái của BGP speaker sẽ trở lại Idle. Và một start event mới cần phải xảy ra để BGP speaker thử kết nối lại lần nữa. Nếu start event được tự động sinh ra, BGP speaker sẽ đợi 60 giây trước khi thử lại (retry) kết lối. Và mỗi lần retry kế tiếp thời gian chờ sẽ tăng lên gấp đôi. - Connection state: Trong trạng thái này, BGP sẽ đợi kết nối TCPđược thiết lập. Chỉ một lần kết nối được thiết lập thành công, BGP speaker sẽ làm sạch ConnectRetry timer, nó sẽ gửi một bản tin OPEN tới remote BGP speaker và chuyển trạng thái của nó sang OpenSent. Nếu kết nối TCP không được kết nối thành công, BGP speaker sẽ khởi tạo lại ConnectRetry timer, và tiếp tục nghe một yêu cầu kết nối khác tử remote BGP speaker, và chuyển trạng thái sang Active. Nếu ConnectRetry timer hết hạn, BGP speaker sẽ khởi tại lại ConnectRetry timer và tiếp tục lắng nghe một yêu cầu kết nối từ remote BGP speaker và nó vẫn giữ trạng thái của nó ở Connection state. Nếu bất cứ loại event khác gây lên lỗi thì BGP speaker sẽ đóng kết nối TCP và chuyển trạng thái của nó về Idle. Tất cả các start even đều sẽ bị lờ đi trong Connection state. - Active state: trong trạng thái này, BGP speaker thử khở tạo một phiên kết nối TCP với BGP speaker mà muốn trở thành peer với nó. Chỉ một lần kết nối thành công, BGP speaker sẽ xoá sạch ConnectRetrry timer, sau đó BGP speaker sẽ gửi một bản tin OPEN tới remote BGP speaker và chuyển trạng thái sang OpenSent. Nếu ConnectRetry timer hết hạn, BGP speaker sẽ thiết lập lại thời gian, khởi tạo một phiên kết nối TCP và tiếp tục lắng nghe các yêu cầu kết nối từ remote BGP speaker và chuyển trạng thái sang Connection. Nếu BGP speaker xác định được một BGP speaker khác thử thiết lập kết nối với nó và địa chỉ IP của remote BGP speakerkhông phải là địa chỉ mong muốn, BGP speaker sẽ từ chối yêu cầu kết nối này và thiết lập lại ConnectRetry timer, tiếp tục lắng nghe một yêu cầu kết nối khác từ remote BGP speaker và giữ trạng thái Active. Nếu bất cứ loại event khác nào gây ra lỗi,BGP speaker sẽ đóng kết nối TCP và chuyển trạng thái về Idle. Tất cả start event sẽ bị lờ đi ở trạng thái Active. - OpenSent state: ở trạng thái này, BGP speaker đợi để nhận một bản tin OPEN từ remote BGP speaker. Chỉ một lần BGP speaker nhận bản tin OPEN, tất cả các trường sẽ được kiểm tra.Nếu một lỗi được xác định bởi BGP speaker, nó sẽ gửi một bản tin NOTIFICATION tới remote BGP speaker và ngắt kết nối TCP, và chuyển trạng thái của nó sang Idle. Nếu không có lỗi nào được xác định, BGP speaker sẽ gửi một bản tin KEEPALIVE tới remote BGP speaker, thiết lập các giá trị keepalive timer và hold timer để đàm phán với neighbor. BGP speaker sẽ đàm phán để điều chỉnh giá trị hold time. Nếu hold time giá trị là 0, có nghĩa là keepalive timer và hold timer sẽ không bao giờ được thiết lập lại. Sau quá trình đàm phán về hold timer, BGP speaker sẽ xác định kết nỗi là iBGP hay eBGP. 14 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm Nếu 2 BGP speaker cùng trong một autonomous system, loại BGP sẽ là iBGP. Nếu chúng thuộc 2 autonomous system khác nhau, loại BGP sẽ là eBGP. Chỉ một lần loại BGP được xác định, trạng thái của nó sẽ chuyển sang OpenConfirm. Trong suốt trạng thái này, có thể BGP speaker sẽ nhận được một bản tin disconnect. Nếu điều này xảy ra, BGP speaker sẽ chuyển trạng thái sang Active. Nếu bất kỳ event khác nào gây ra một lỗi, BGP speaker sẽ đóng kết nối TCP và chuyển trạng thái sang Idle. Tất cả các start event sẽ bị lờ đi trong trạng thái OpenSent. - OpenConfirm state: ở trạng thái này, BGP speker đợi để nhận một bản tin KEEPALIVE từ remote BGP speaker. Chỉ một lần bản tin KEEALIVE được nhận, BGP speaker sẽ thiết lập lại hold timer và chuyển trạng thái sang Established. Tại thời điểm này mối quan hệ peer giữa chúng đã được thiết lập. Nếu một bản tin NOTIFICATION được nhận thay thế cho bản tin KEEPALIVE, BGP speaker sẽ thay đổi trạng thái sang Idle. Trong trường hợp hold timer hết hạn trước khi nhận được bản tin KEEPALIVE từ remote BGP speaker, kết thúc kết nối TCP chuyển trạng thái sang Idle. BGP speaker có thể nhận được bản tin disconnect từ peer của nó. Nếu điều này xảy ra, BGP speaker chuyển trạng thái sang Idle. Bất cứ loại event khác gây lên lỗi, BGP speaker sẽ đóng kết nối TCP và chuyển trạng thái sang Idle. Tất cả các start event sẽ bị lờ đi trong trạng thái OpenConfirm. - Established state: chỉ một lần một BGP speaker đạt đến trạng thái Established, tất cả các quá trình đàm phán với neigbor đã hoàn tất. Ơ trạng thái này BGP peer sẽ trao đổi bản tin UPDATE và bản tin KEEPALIVE. Mỗi lận BGP speaker nhận được một bn tin UPDATE hay bn tin KEEPALIVE, nó sẽ thiết lập lại hold timer của nó. Nếu hold timer hết hạn trước khi nhận được một bản tin UPDATE hay bản tin KEEPALIVE, BGP speaker sẽ gửi một bn tin NOTIFICATION tới peer của nó, ngắt phiên kết nối TCP và chuyển trạng thái sang Idle. Bất cứ event khác khiến cho BGP speaker tạo ra một bản NOTIFICATION thì BGP speaker sẽ chuyển trạng thái về Idle. Tất cả Start event sẽ bị lờ đi trong trạng thái Established. Tip: Chỉ một lần BGP peer đạt đến trạng thái Established, chúng sẽ bắt đầu quá trình trao đổi thông tin định tuyến. I..5. Khi dùng BGP và khi không dùng BGP (When and When Not to Use BGP) I.5.1.Khi nào thì dùng BGP? Khi mạng của một công ty kết nối đến nhiều ISP hoặc các AS khác và đang dùng các kết nối này. Nhiều công ty dùng các kết nối khác nhau nhằm mục đích dự phòng. Chi phí có thể giảm thiểu nếu tất cả các kết nối đều được dùng. Trong trường hợp này, PBR có thể cần thiết để triển khai trên từng kết nối. BGP còn được dùng khi chính sách định tuyến của nhà cung cấp dịch vụ và của công ty khác nhau. Hoặc traffic trong công ty cần phải được phân biệt với traffic của ISP. Mạng của hai tổ chức không thể xuất hiện như một AS. Một trường hợp khác phải dùng BGP là khi mạng của ta là một ISP. Nếu là một ISP, hệ thống mạng này phải cho phép các traffic khác đi qua AS của mình. Lúc này nó hoạt động như một transit domain. 15 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm I.5.2Khi nào thì không dùng BGP? Một hệ thống mạng đơn giản là một hệ thống mạng dễ dàng quản lý và bảo trì. Đây là lý do chính để tránh dùng BGP trong một hệ thống mạng. Vì vậy, nếu hệ thống mạng có các đặc điểm sau, nên dùng những cách thức khác, chẳng hạn như static hoặc default-routing. * Mạng của ISP và mạng của công ty có chung một chính sách định tuyến * Mặc dù công ty của bạn có nhiều kết nối đến ISP, các kết nối này là dự phòng và vì vậy không cần một kế hoạch để kích hoạt nhiều hơn một kết nối đến Internet. * Tài nguyên mạng là có giới hạn, chẳng hạn như bộ nhớ và CPU của router. Băng thông giữa các AS là thấp và các phí tổn cho định tuyến sẽ ảnh hưởng đến quá trình chuyển dữ liệu. I.6. So Sánh IBGP và EBGP - Các thông số trao đổi trong bản tin update của IBGP không thay đổi - bởi vì BGP chạy split horizon, do vậy các tuyến đường học từ hàng xóm IBGP sẽ không được quản bá tới hàng xóm IBGP khác. - Thông số Local-preference và med chỉ quảng bá trong phiên IBGP - Hàng xóm EBGP là kết nối trực tiếp, IBGP có thể kết nối từ xa I.7. Các bước xây dựng Bảng định tuyến trong BGP - Nhận bản tin update - Xây dựng bảng BGP - Lựa chọn tuyến đường BGP - Quảng bá tuyến đường BGP - Xây dụng bảng định tuyến BGP - Quảng bá mạng Cục bộ 16 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm Chương II. Các Thông số tuyến đường trong BGP Có 2 dạng thông số về truyến đường trong BGP → Well-known: - Mandatory (origin, as-path, Next-hop...) - Discretionary ( local preference, atomic aggregate...) → Option : - Non-transitive ( MED, Cluster-list…) - Transitive (Communities…)  Các Tiêu chuẩn lựa chọn tuyến đường tốt nhất trong BGP • loại bỏ tuyến đường nếu next-hop không đúng. • Chọn giá trị weight cao hơn ( có giá trị trong 1 router). • Chọn giá trị local-preference cao hơn ( trong 1 AS). • Chọn nguồn gốc tuyến đường ( Tuyến đường sinh ra từ chính router). • Chọn giá trị AS-path ngắn hơn ( Chỉ so sánh nhiều dài). • Chọn giá trị origin nhỏ hơn ( IGP
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm Thuộc tính AS_path: là một thuộc tính Well-know mandatory. - Nó là tuần tự của các số AS mà route đã truyền qua để đến đích. AS đầu tiên truyền route sẽ thêm số AS của nó và truyền đi sang EBGP peer của nó. Sau đó thì mỗi AS mà nhận route này sẽ truyền route này sang EBGP peer khác và gán thêm số AS của nó vào đầu danh sách các số AS. Danh sách cuối cùng sẽ là tất cả các số AS mà route đã được truyền đi qua, với số AS của AS mà khởi tạo route ban đầu nằm ở cuối danh sách. - BGP sử dụng thuộc tính AS_PATH này trong các cập nhật của nó để đảm bảo một mô hình không bị loop trên Internet. Mỗi route được truyền đi giữa các peer sẽ mang theo một danh sách của các số AS mà route đã được truyền qua. Nếu route được quảng cáo đến một AS mà khởi tạo ra nó, và một AS thấy chính nó là một phần trong danh sách các số AS và nó sẽ không chấp nhận route này. - BGP router sẽ chèn thêm số AS của nó khi quảng cáo bảng định tuyến cập nhật của nó sang một AS khác. Khi route được truyền qua một BGP router có cùng AS thì danh sách AS_path sẽ giữ nguyên không thay đổi. - Trong ví dụ này thì ta thấy route 172.16.10.0/24 được khởi tạo từ AS1 và được truyền đi qua AS2, AS3, AS4 và truyền ngược trở lại AS1. Nhận thấy rằng mỗi AS truyền route này qua external peer thì nó thêm số AS của nó vào đầu danh sách AS_path. Khi route truyền ngược trở lại AS1, thì BGB border router sẻ nhận ra rằng route này đã từng qua nó và không chấp nhận route này. 18 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm - Thông tin về AS_path là một thuộc tính để BGP xác đinh đường đi tốt nhất đến đích. Khi so sánh 2 hay nhiêu route, giả sử tất cả các thuộc tính khác đều giống nhau, thì route nào có path ngắn hơn sẻ được ưu tiên chọn hơn. AS_path và số private AS - Thông thường để bảo tồn các số AS, thì các khách hàng mà các chính sách định tuyến của họ là sự mở rộng của các chính sách định tuyến của các nhà cung cấp được ấn định cho các AS không hợp lê. Vì thế nếu khách hàng là một single-homed hay multihomed của cùng một nhà cung cấp thì nhà cung cấp yêu cầu khách hàng phải sử dụng số AS lấy từ private pool 64512 đến 65535.. Như vậy thì tất cả các cập nhật mà nhà cung cấp nhận được từ khách hàng chỉ gồm các số private AS. - Các số private AS không thể quảng cáo ra internet, vì nó là không duy nhất. Vì lý do này mà các số private AS được cắt bỏ khỏi danh sách AS_path trước khi route được quảng cáo ra ngoài internet. Ví dụ: - Trong ví dụ này thì AS1 cung cấp kết nối internet cho khách hàng AS 65001. Vì khách hàng chỉ kết nối đến nhà cung cấp này mà không có kế hoach kết nối thêm đến một nhà cung cấp khác trong tương lai gần nên khác hàng được ấn định một số private AS. Khách hàng nên sử dụng một số AS hợp lệ khi cần có kết nối đến một nhà cung cập khác nữa. - Prefix (172.16.220.0/24) được khởi tạo từ AS 65001 có AS_path 65001. Khi AS 1 quảng bá prefix này ra internet, thì nó sẻ được loại bỏ số private AS. Khi prefix đến internet thì, nó sẻ được xem như là đã được khởi tạo từ AS1 của nhà cung cấp có AS_path là 1. BGP chỉ loại bỏ số private AS chỉ khi nó được quang bá sang EBGP peer. Điều này nghĩa là việc loại bỏ số private AS sẽ được cấu hình 19 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM
Báo cáo thực tập cơ sở chuyên ngành GVHD : Nguyễn Đức Tâm trên RTB để kết nối đên RTC. Cấu hình: RTB(config)#router bgp 1 RTB(config-router)#neighbor 172.16.20.2 remote-as 65001 RTB(config-router)#neighbor 192.168.6.3 remote-as 7 RTB(config-router)#neighbor 192.168.6.3 remove-private-as II.2: Thông số Next-hop a.Thuộc tính next hop: là một thuộc tính well-known mandatory, nó tương tự như trong IGP, để đến được network, thì next hop là địa chỉ IP của router quảng bá route. > đối với EBGP: thì next hop là địa chỉ ip của láng giềng quảng bá route. > đối với IBGP : Nơi mà route được quảng từ trong cùng AS thì next hop là địa chỉ ip của láng giêng quảng bá route. Còn đối với route được quảng bá vào AS từ EBGP, thì next hop từ EBGP không được thay đổi vào trong IBGP, next hop là địa chỉ ip của EBGP láng giềng mà nó học được. > Khi một route được quảng bá trong một môi trường đa truy nhâp(multi-access) như Ethernet, frame relay, thì next hop là địa chỉ IP của các cổng giao tiếp của router. - Trong ví dụ này thì RTC chạy một phiên thông tin EBGP với RTZ và IBGP với RTA. - RTC học được route 128.213.1.0 từ RTZ với next hop là 1.1.1.1 do RTC nhận được route 128.213.1.0 đến từ láng giềng RTZ bởi next hop 1.1.1.1, khi nó cập nhật sang RTA thì next hop ip address không có thay đổi, do dó RTA có next hop là 1.1.1.1. Như chúng ta có thể thấy đối với RTA thì next hop là 1.1.1.1 là không thể đến được. b. Thuộc tính Next Hop trong môi trường Multiaccess. 20 Sinh viên thực hiện : Nhóm ILớp AT4CHVKTMM