BGP調査メモ - pikesaku’s blog

参考

用語

クラス

IPアドレスをカテゴリ分類する考え。先頭ビットのパターンで分類

クラス	先頭ビット	IPアドレス範囲	1NWのホスト数	プライベートアドレス
A	0	0.0.0.0〜127.255.255.255	16777214(2の24乗-2)	10.0.0.0〜10.255.255.255
B	10	128.0.0.0〜191.255.255.255	65534(2の12乗-2)	172.16.0.0〜172.31.255.255
C	110	192.0.0.0〜223.255.255.255	254(2の8乗-2)	192.168.0.0〜192.168.255.255
D	1110	224.0.0.0〜239.255.255.255	マルチキャスト用	-
E	1111	240.0.0.0〜255.255.255.255	実験用	-

CIDR(Classless Inter-Domain Routing)

クラスレスアドレッシング
クラスに縛られずネットワークアドレスを定義
　

VLSM(Variable-Length Subnet Mask)

クラスレスアドレッシングを使ったサブネット分割
　

プリフィクス

クラスレスアドレッシングのネットワークアドレスのこと

ネットワーク表記

プリフィクス表記→192.168.0.0/24
サブネットマスク表記→255.255.255.0

AS(Autonomous System:自律システム)

共通のポリシーや管理下で運用されるネットワークの集合体
1〜65535の範囲でNICが管理。
64512以降はプライベートで利用可能
ISPやキャリア等が該当

IX(Internet Exchange)

ISPやキャリア等が相互接続してAS間通信を行う接続ポイント
双方の配下のNW情報のみをやりとり。
インターネット等の他ネットワークへの経路はやりとりされない。※トランジットでない(後述)。

EGPとIGP

EGPはAS間、IGPはAS内のルーティングプロトコル

EGP例はBGP、IGP例はRIP、OSPF

ルーティングプロトコルのポイント

主に以下情報を伝達

プリフィスク

NextHop

メトリクス

　→複数経路がある時の経路選択する為の情報、ループを検知する為の情報等

RIPとの比較

プロトコル	方式	伝播方法	NextHop	VLSM対応	パス選定メトリクス	隣接ルーターの場所	ループ対策
RIP	ディスタンスベクタ	520/udpのブロードキャスト(V1) 定期送信	IPヘッダの送信元アドレス(V1) ペイロードに情報格納(V2)	未対応(V1) 対応(V2)	ホップ数	同NW内 ※ブロードキャスト伝播だし	スプリットホライズンポイズンリバース
BGP	パスベクトル	179/tcp・ユニキャストで隣接ルータとピア接続ピア確立後、変更時に更新	ペイロードに情報格納	対応	ASパス長	別NWの場合もあり(マルチホップ) 但し該当NWへの経路がルーティングテーブルに存在する必要あり	APパス内重複ASチェック(EBGP) IBGPスプリットホライズン(IBGP)※後述

BGPメモ

トランジットASと非トランジットAS

トランジットAS→外部ASに自AS以外の経路情報も伝播。外部ASが経路情報に含まれるNWへ通信する際、自ASを経由する。
非トランジットAS→外部ASに自ASの経路情報のみ伝播。

基本動作

ピア確立→経路情報交換→生存監視(KeepAlive)/変更時に経路情報通知

ピア確立

双方より確立要求。先に確立したものが有効に。
PASSIVEモードの場合、要求せず受け身。

BGPヘッダ

フォーマット。以下URLより引用
【図解】BGPの広報シーケンスとメッセージ種類/フォーマット,UPDATEのタイミング | SEの道標

Typeはペイロードに格納されるメッセージ種別(Open、Update、KeepAlive等)の識別情報

OPENメッセージ

TCP確立後のピア接続確立する為のBGPレベルのネゴシエーション
バージョン、ルーターID、AS番号、ホールドタイム等を通知

フォーマット。以下URLより引用
【図解】BGPの広報シーケンスとメッセージ種類/フォーマット,UPDATEのタイミング | SEの道標

UPDATEメッセージ

経路情報(プリフィクス、NextHop、メトリクス等)・取り消し経路の情報を交換

フォーマット。以下URLより引用
【図解】BGPの広報シーケンスとメッセージ種類/フォーマット,UPDATEのタイミング | SEの道標

Paht Attribute(パス属性)がポイント。複数の属性が格納される。

KEEPALIVEメッセージ

ヘッダのみ

UPDATEメッセージでやりとりされるパス属性のポイント

タイプが複数あり。重要なタイプは以下。

タイプ番号	属性	説明	必須	BGPルーターサポート要否
1	ORIGIN	経路情報の生成元を示す 0: IGP(AS内部) 1: EGP(AS外部) 2: 上記以外	必須	○
2	AS_PATH	経由するAS番号のリスト	必須	○
3	NEXT_HOP	ネクストホップ	必須	○
4	MULTI_EXIT_DISC(MED)	外部AS→自ASへのパス制御で利用	必須でない	オプション
5	LOCAL_PREF	自AS→外部ASへの経路制御で利用	必須でない	○

ORIGIN、AS_PATH、NEXT_HOPはUPDATEメッセージに必須で特に重要！！

2種類のタイプあり

AS間接続はEBGP、AS内接続はIBGPで動作が異なる。
動作の違いは以下の通り。

タイプ	ピア間接続NW	NEXTHOP要件	AS_PATHにAS追加	LOCAL_PREF属性	MED属性伝播	自NW以外の伝播
EBGP	原則同NW※1	原則同NW※1 原則自ピアソースIPに置き換え※2	必須	NG	NG	可
IBGP	別NW可	同NWでなくても可但し到達可能でないと破棄	NG	必須	可	NG※3

※1　EIGPマルチホップ構成では可能。但しNEXTHOPが到達可能でなければ破棄。
※2　アナウンス先とNEXTHOPアドレス(アナウンス元のピアソースIP)が同NWの場合、自ピアソースに書き換えしない。
　ルータA,B,Cが同一NWに接続
　ルータA→ルータB→ルータCで伝播される場合
　ルータBはNEXTHOPを自ピアソースIPに書き換えずにルータCに伝播。(NEXTHOPはルータAのピアソースIPのまま)
※3　IBGPスプリットホライゾン
IBGPピアからの受信ルートを他のIBGPピアにはアドバタイズしない。ルーティングプロトコルによるループ問題は、隣接ノードからアドバタイズされた経路情報を、他にアドバタイズする事が原因
https://xtech.nikkei.com/it/article/COLUMN/20100729/350807/
EBGPはピアからのアップデートのAS_PATHに自AS番号がある場合、ルーブを検知し破棄するためループは起きない。IBGPはAS_PATH更新しない為、ループ対策必要。
https://atmarkit.itmedia.co.jp/ait/spv/1209/13/news147.html
　IBGPでは隣の隣のルータの経路情報を知るためフルメッシュ構成 or ルートリフレクタ、BGPコンフェデレーションの対策が必要。
　詳細は以下URL参照　BGPスプリットホライズンとは
　【図解】iBGPとeBGPの違い,スプリットホライズンとフルメッシュ,NEXT_HOP属性とnexthop-selfの関係 | SEの道標