Компьютерные сети. 6-е изд.

Иногда сети компаний подключены сразу к нескольким интернет-провайдерам. Это делается с целью повышения надежности, так как при отказе одного провайдера трафик может быть передан через другого. Этот метод называется многолинейным подключением (multihoming). В таком случае компания, скорее всего, будет использовать протокол междоменной маршрутизации (например, BGP), чтобы АС знали, через какого провайдера следует передавать трафик.

Существует множество вариантов политики маршрутизации, и это хорошая иллюстрация того, как деловые отношения и контроль над объявлениями маршрутов рождают новые принципы. Далее мы обсудим, как BGP-маршрутизаторы обмениваются объявлениями о маршрутах и выбирают пути для передачи пакетов.

BGP, по сути, является вариантом протокола маршрутизации по вектору расстояний, однако он значительно отличается от других подобных протоколов, например протокола RIP. Как мы убедились, при выборе маршрута вместо минимального расстояния учитывается политика. Другое отличие состоит в следующем. Вместо того чтобы периодически сообщать всем соседям свои расчеты стоимости передачи до каждого возможного адресата, BGP-маршрутизатор передает им точную информацию о тех маршрутах, которые он использует. Этот подход называется протоколом векторов маршрутов (Path Vector Protocol). Путь включает следующий маршрутизатор (он не должен быть смежным и может находиться в другой части сети провайдера) и последовательность автономных систем, или путь АС (AS path), через которые проходит маршрут (АС даются в обратном порядке). Пары BGP-маршрутизаторов взаимодействуют друг с другом, устанавливая TCP-соединения. Так обеспечивается надежная связь и скрываются детали устройства сети, по которой проходит трафик.

На илл. 5.69 показано, как маршрутизаторы обмениваются объявлениями о BGP-путях. Мы видим три АС; средняя предоставляет транзитные услуги провайдерам слева и справа. Объявление о маршруте к префиксу C начинается на AS3. Когда оно доходит до R2c (вверху), то состоит из AS3 и следующего маршрутизатора R3a. Внизу этот маршрут имеет тот же путь АС, но другой следующий маршрутизатор, так как он пришел по другому каналу. Это объявление распространяется дальше и пересекает границу AS1. На маршрутизаторе R1a (вверху) путь АС состоит из AS2 и AS3, а следующий маршрутизатор при этом — R2a.

Указание полного пути при прохождении маршрута упрощает обнаружение и устранение маршрутных петель. Главный принцип состоит в том, что каждый маршрутизатор, передающий маршрут за пределы своей АС, добавляет в его начало номер АС. (Именно поэтому список имеет обратный порядок.) Когда маршрутизатор получает маршрут, он проверяет путь АС на наличие номера его собственной АС. Положительный ответ означает, что в маршруте есть петля; в таком случае объявление отвергается. Однако несмотря на такие меры предосторожности, в конце 1990-х было обнаружено, что BGP все же сталкивается с вариантом проблемы счета до бесконечности (Лейбовиц и др.; Labovitz et al., 2001). Из-за медленной конвергенции маршрутов могут возникать временные петли, пусть и ненадолго.

Задавать путь с помощью списка АС — довольно грубый способ. АС может быть как небольшой компанией, так и международной магистральной сетью. Это нельзя определить по маршруту. BGP даже не пытается этого сделать, так как в различных АС могут использоваться разные внутридоменные протоколы, из-за чего стоимость передачи невозможно сравнить. Но если бы это было возможно, с большой вероятностью возникла бы другая проблема: АС зачастую скрывают данные о своих внутренних параметрах. Это одно из основных отличий междоменной маршрутизации от внутридоменной.

Илл. 5.69. Распространение объявлений о BGP-маршруте

Итак, мы обсудили, как объявление маршрута передается по каналу между двумя интернет-провайдерами. Но кроме этого, нужно уметь отправлять BGP-маршруты в другие части сети провайдера, чтобы оттуда они могли быть переданы другим провайдерам. С такой задачей может справиться внутридоменный протокол. Но поскольку BGP отлично масштабируется для крупных сетей, в этих случаях часто используется его вариант. Он называется внутренним BGP (internal BGP, iBGP), в противоположность обычному, или внешнему BGP (external BGP, eBGP).

Правило распространения маршрутов внутри сети провайдера звучит так: маршрутизатор, расположенный на границе сети, узнает обо всех маршрутах, о которых знают другие пограничные маршрутизаторы (в целях согласованности их действий). Если какому-то пограничному маршрутизатору становится известен префикс к IP 128.208.0.0/16, все другие маршрутизаторы тоже о нем узнают. Тогда до этого префикса можно будет добраться из любой точки сети, при этом не важно, как пакет попал в эту сеть.