Entendiendo el Protocolo de Puerta de Enlace Fronteriza (BGP)

Internet es una red descentralizada de computadoras y dispositivos interconectados que se comunican utilizando protocolos estandarizados. Está compuesta por miles de redes independientes, conocidas como Sistemas Autónomos (AS), cada una operada por Proveedores de Servicios de Internet (ISP), corporaciones, universidades y otras organizaciones.

El Protocolo de Puerta de Enlace Fronteriza (BGP) es un protocolo esencial de Internet que asegura que el tráfico llegue del punto A al punto B. Con BGP, un AS puede determinar la ruta más eficiente para que un paquete de red alcance su destino y enviarlo en su camino.

¿Cómo Funciona BGP?

Cada AS en Internet está directamente conectado a uno o más otros AS, sus «pares» o «vecinos». Estos AS vinculados directamente comparten información de enrutamiento entre sí, incluyendo la transmisión de información recibida de otros pares. Este enfoque de par a par permite que la información sobre las rutas disponibles se filtre a través de toda Internet mediante múltiples saltos.

Cada AS en Internet, a través de un proceso llamado anuncio de ruta, compartirá el rango de direcciones IP que controla directamente. Por ejemplo, «ISP A» anunciará que tiene una ruta directa a todas las direcciones IP de sus clientes, incluyendo a «Bob», uno de sus clientes.

Estos anuncios de ruta se comparten con los vecinos o pares del ISP, quienes los almacenan en sus tablas de enrutamiento. Como resultado, estos AS ahora tendrán una ruta hacia estas direcciones IP. Usando nuestro ejemplo, saben que cualquier tráfico que reciban para Bob puede ser enviado a ISP A, quien luego lo reenviará al destinatario apropiado. Estos AS reenviarán nuevas rutas a sus vecinos hasta que todos los AS tengan una ruta hacia Bob y otros clientes de ISP A.

Dado que muchos AS se conectan a varios otros AS, puede haber múltiples rutas disponibles de un ISP a otro. BGP utiliza varios atributos para seleccionar una ruta, incluyendo latencia, conteo de saltos y costo de transmisión. Estos atributos se incluyen en los anuncios de ruta, permitiendo que cada AS tome sus propias decisiones de enrutamiento.

Características Clave de BGP

BGP es único entre los protocolos de enrutamiento porque está diseñado para el enrutamiento interdominio, permitiendo el intercambio de información de enrutamiento entre sistemas autónomos. Aquí está lo que distingue a BGP de otros protocolos:

• Protocolo de Vector de Ruta: A diferencia de los protocolos de vector de distancia o de estado de enlace, BGP mantiene una tabla de rutas AS en lugar de solo contar saltos o estados de enlace, lo que permite un enrutamiento más flexible y basado en políticas.
• Interconexión de AS: BGP permite que los AS se comuniquen información de rutas entre sí. Esto se logra compartiendo información con pares directos y propagando estos cambios a través de Internet.
• Atributos de BGP: Mientras que un AS puede preferir la ruta más corta a un destino, también puede utilizar otros factores para ayudar en su selección. Información como la latencia o el costo de transmisión se comunica a través de atributos.
• Filtrado de Rutas: BGP permite que los AS seleccionen las rutas que aceptan o publicitan. Además, pueden hacer selecciones de rutas basadas en políticas corporativas y en los atributos adjuntos a las rutas.

Cómo se Utiliza BGP en el Enrutamiento de Internet

BGP es el protocolo principal utilizado para enrutar tráfico a través de la red. Cualquier tráfico que salga de su AS de origen será enrutado en función de la información distribuida a través de BGP.

Las Ventajas y Desventajas de BGP

BGP tiene numerosas ventajas, incluyendo:

• Escalabilidad: BGP puede manejar cientos de miles de rutas, lo que lo hace adecuado para la vasta y descentralizada naturaleza de Internet.
• Eficiencia: BGP utiliza algoritmos de selección de rutas optimizados y una utilización mínima de ancho de banda para las actualizaciones de rutas.
• Configurabilidad: BGP permite el enrutamiento basado en políticas, la conectividad multihomed y la ingeniería de tráfico.
• Agregación de Rutas: BGP permite la agregación de rutas, reduciendo el número de rutas únicas que deben ser almacenadas.

Sin embargo, el protocolo también tiene sus desventajas, que incluyen:

• Requisitos de Memoria: El soporte de BGP para tablas de enrutamiento grandes también significa que tiene mayores requisitos de memoria.
• Convergencia Lenta: BGP puede adaptarse a los cambios más lentamente que otros protocolos.
• Riesgos de seguridad BGP confía implícitamente en las rutas publicitadas, lo que lo hace vulnerable al secuestro de rutas y amenazas similares.
• Enrutamiento Subóptimo: BGP puede elegir rutas subóptimas debido a la priorización de otros factores y su ceguera a la congestión de la red.

Cómo se compara BGP con otros protocolos de enrutamiento

Los protocolos de enrutamiento pueden clasificarse como protocolos de enrutamiento exteriores o interiores. Los protocolos de enrutamiento exteriores se utilizan principalmente para el enrutamiento de información entre sistemas autónomos en Internet. BGP es un ejemplo de un protocolo de enrutamiento exterior.

Otros protocolos de enrutamiento, como Open Shortest Path First (OSPF), Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) o el Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) son ejemplos de protocolos de enrutamiento interiores. Estos están diseñados para enrutar tráfico dentro de la red de un sistema autónomo.

BGP tiene casos de uso tanto para escenarios de enrutamiento internos como externos, y se puede distinguir entre ‘BGP interno’ y ‘BGP externo’. Sin embargo, iBGP rara vez se utiliza como un algoritmo de enrutamiento interno principal debido a su escalabilidad limitada y su lenta convergencia. En cambio, se utiliza como un algoritmo secundario que apoya a OSPF o IS-IS.

Desafíos Comunes de Configuración de BGP

BGP puede ser complejo de configurar manualmente. Algunos problemas comunes incluyen:

• Resumir rutas incorrectamente, lo que causa problemas de conectividad.
• Desafíos al establecer o mantener relaciones de pares.
• Fluctuaciones de rutas que causan un enrutamiento inestable.
• Filtros mal configurados que impactan la propagación de rutas.
• Atributos de BGP mal configurados que afectan la selección de rutas.

Solucionando Efectivamente Problemas de BGP

Los desafíos de BGP pueden ser causados por factores internos y externos. Algunas mejores prácticas para evitar estos desafíos incluyen:

• Monitoreo continuo para identificar y abordar problemas de manera oportuna.
• Cambiar de pares según sea necesario debido a desafíos de emparejamiento o problemas con los datos de rutas.
• Implementar la Infraestructura de Clave Pública de Recursos (RPKI) para prevenir el secuestro de rutas.

Integración de BGP en Soluciones de SD-WAN

Las redes de área amplia definidas por software (SD-WAN) separan el control de la red de la infraestructura de transporte subyacente. Al aprovechar esta separación entre superposición y subyacente, SD-WAN mejora el rendimiento, la seguridad y la flexibilidad, haciendo que la gestión de WAN sea más eficiente, resiliente y rentable en comparación con las redes tradicionales.

Las soluciones de SD-WAN pueden implementar BGP para el enrutamiento de tráfico tanto interno como externo. Los principales proveedores de SD-WAN, como Cato, tienen su propia infraestructura y operan como un AS. Esto significa que BGP se utiliza para enrutar el tráfico a los usuarios de su servicio de SD-WAN. Los proveedores de SD-WAN también pueden utilizar BGP para implementar el enrutamiento interno. Una vez que el tráfico ingresa a la infraestructura del proveedor, se puede utilizar iBGP para dirigirlo al punto final correcto.

Aprovechando BGP para soluciones optimizadas de SD-WAN y SASE.

Cato opera servicios de SD-WAN y de Edge de Servicio de Acceso Seguro (SASE) sobre una Red Privada Global. La escala de la infraestructura de Cato la hace equivalente a un Proveedor de Servicios Global (GSP) y a un AS independiente dentro del ecosistema BGP de Internet.

Cato SASE Cloud utiliza BGP tanto interna como externamente para garantizar un enrutamiento seguro y eficiente del tráfico hacia y desde sus clientes. La selección de rutas dinámica y resiliente de BGP ayuda a Cato a asegurar una conectividad sin interrupciones y a proporcionar una transmisión de datos confiable y segura a todos sus usuarios empresariales. Para aprender más sobre cómo optimizar el rendimiento y la seguridad de su red con Cato, reserve una demostración.