Comprendere il Protocollo di Gateway di Confine (BGP)

Internet è una rete decentralizzata di computer e dispositivi interconnessi che comunicano utilizzando protocolli standardizzati. È composta da migliaia di reti indipendenti, conosciute come Sistemi Autonomi (AS), ciascuna gestita da Fornitori di Servizi Internet (ISP), aziende, università e altre organizzazioni.

Il Protocollo di Gateway di Confine (BGP) è un protocollo Internet essenziale che garantisce che il traffico arrivi dal punto A al punto B. Con BGP, un AS può determinare il percorso più efficiente affinché un pacchetto di rete raggiunga la sua destinazione e inviarlo.

Come Funziona il BGP?

Ogni AS su Internet è direttamente connesso a uno o più altri AS, i suoi “colleghi” o “vicini”. Questi AS direttamente collegati condividono informazioni di instradamento tra loro, inclusa la trasmissione di informazioni ricevute da altri colleghi. Questo approccio peer-to-peer consente alle informazioni sui percorsi disponibili di percolare attraverso l’intero Internet tramite più salti.

Ogni AS su Internet, attraverso un processo chiamato pubblicità dei percorsi, condividerà l’intervallo di indirizzi IP che controlla direttamente. Ad esempio, “ISP A” annuncerà di avere un percorso diretto verso tutti gli indirizzi IP dei suoi clienti, incluso “Bob”, uno dei suoi clienti.

Queste pubblicità dei percorsi vengono condivise con i vicini o colleghi dell’ISP, che le memorizzano nelle loro tabelle di instradamento. Di conseguenza, questi AS avranno ora un percorso verso questi indirizzi IP. Utilizzando il nostro esempio, sanno che qualsiasi traffico che ricevono per Bob può essere inviato a ISP A, che poi lo inoltrerà al destinatario appropriato. Questi AS inoltreranno nuovi percorsi ai loro vicini fino a quando tutti gli AS avranno un percorso verso Bob e altri clienti di ISP A.

Poiché molti AS si connettono a diversi altri AS, potrebbero esserci più percorsi disponibili da un ISP a un altro. BGP utilizza vari attributi per selezionare un percorso, inclusi latenza, conteggio dei salti e costo di trasmissione. Questi attributi sono inclusi negli annunci di percorso, consentendo a ciascun AS di prendere le proprie decisioni di instradamento.

Caratteristiche Chiave del BGP

Il BGP è unico tra i protocolli di instradamento perché è progettato per l’instradamento inter-dominio, consentendo lo scambio di informazioni di instradamento tra sistemi autonomi. Ecco cosa distingue il BGP da altri protocolli:

• Protocollo Path-Vector: A differenza dei protocolli distance-vector o link-state, BGP mantiene una tabella di percorsi AS piuttosto che semplici conteggi di hop o stati di collegamento, consentendo un instradamento più flessibile e guidato dalle politiche.
• Peering AS: BGP consente agli AS di comunicare informazioni sulle rotte tra loro. Ciò avviene condividendo informazioni con i peer diretti e propagando queste modifiche attraverso Internet.
• Attributi Sebbene un AS possa preferire il percorso più breve verso una destinazione, può anche utilizzare altri fattori per aiutare a fare la propria selezione. Informazioni come latenza o costo di trasmissione vengono comunicate tramite attributi.
• Filtraggio delle Rotte: BGP consente agli AS di selezionare le rotte che accettano o pubblicizzano. Inoltre, possono effettuare selezioni dei percorsi basate su politiche aziendali e sugli attributi associati alle rotte.

Come viene utilizzato BGP nell’instradamento di Internet

BGP è il protocollo principale utilizzato per instradare il traffico sulla rete. Qualsiasi traffico che lascia il suo AS sorgente sarà instradato in base alle informazioni distribuite tramite BGP.

I Vantaggi e gli Svantaggi di BGP

BGP ha numerosi vantaggi, tra cui:

• Scalabilità: BGP può gestire centinaia di migliaia di rotte, rendendolo adatto alla vasta e decentralizzata natura di Internet.
• Efficienza: BGP utilizza algoritmi di selezione dei percorsi ottimizzati e un utilizzo minimo della larghezza di banda per gli aggiornamenti delle rotte.
• Configurabilità: BGP consente l’instradamento basato su politiche, la connettività multi-homed e l’ingegneria del traffico.
• Aggregazione delle Rotte: BGP consente l’aggregazione delle rotte, riducendo il numero di rotte uniche da memorizzare.

Tuttavia, il protocollo ha anche i suoi svantaggi, tra cui:

• Requisiti di Memoria: Il supporto di BGP per tabelle di routing grandi significa anche che ha requisiti di memoria più elevati.
• Convergenza Lenta: BGP può adattarsi ai cambiamenti più lentamente rispetto ad altri protocolli.
• Rischi di sicurezza dell’IA: BGP si fida implicitamente delle rotte pubblicizzate, rendendolo vulnerabile al dirottamento delle rotte e a minacce simili.
• Routing Subottimale: BGP può scegliere rotte subottimali a causa della priorità di altri fattori e della sua cecità alla congestione della rete.

Come si confronta BGP con altri protocolli di routing

I protocolli di routing possono essere classificati come protocolli di routing esterni o interni. I protocolli di routing esterni sono utilizzati principalmente per il routing delle informazioni tra AS su Internet. BGP è un esempio di protocollo di routing esterno.

Altri protocolli di routing, come Open Shortest Path First (OSPF), Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) o l’Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) sono esempi di protocolli di routing interni. Questi sono progettati per instradare il traffico all’interno della rete di un AS.

BGP ha casi d’uso per scenari di routing interni ed esterni, e può essere distinto tra ‘BGP interno’ e ‘BGP esterno’. Tuttavia, l’iBGP è raramente utilizzato come algoritmo di routing interno principale a causa della sua scalabilità limitata e della lenta convergenza. Invece, viene utilizzato come algoritmo secondario a supporto di OSPF o IS-IS.

Sfide Comuni nella Configurazione di BGP

BGP può essere complesso da configurare manualmente. Alcuni problemi comuni includono:

• Sintesi di percorso errata che causa problemi di raggiungibilità.
• Sfide nella creazione o nel mantenimento delle relazioni tra peer.
• Fluttuazione del percorso che causa un instradamento instabile.
• Filtri configurati in modo errato che influenzano la propagazione del percorso.
• Attributi BGP configurati in modo errato che influenzano la selezione del percorso.

Risoluzione efficace dei problemi BGP

Le sfide BGP possono essere causate da fattori interni ed esterni. Alcune buone pratiche per evitare queste sfide includono:

• Monitoraggio continuo per identificare e affrontare prontamente i problemi.
• Cambiamento dei peer secondo necessità a causa di sfide di peering o problemi con i dati di percorso.
• Implementazione dell’Infrastruttura di Chiave Pubblica delle Risorse (RPKI) per prevenire il dirottamento dei percorsi.

Integrazione di BGP nelle soluzioni SD-WAN

La rete a larga area definita dal software (SD-WAN) separa il controllo della rete dall’infrastruttura di trasporto sottostante. Sfruttando questa separazione overlay-underlay, SD-WAN migliora le prestazioni, la sicurezza e la flessibilità, rendendo la gestione della WAN più efficiente, resiliente e conveniente rispetto alle reti tradizionali.

Le soluzioni SD-WAN possono implementare BGP per l’instradamento del traffico sia interno che esterno. I principali fornitori di SD-WAN, come Cato, hanno la propria infrastruttura e operano come un AS. Ciò significa che BGP viene utilizzato per instradare il traffico agli utenti del loro servizio SD-WAN. I fornitori di SD-WAN possono anche utilizzare BGP per implementare l’instradamento interno. Una volta che il traffico entra nell’infrastruttura del fornitore, l’iBGP può essere utilizzato per indirizzarlo al punto finale corretto.

Sfruttare BGP per soluzioni SD-WAN e SASE ottimizzate

Cato gestisce servizi SD-WAN e Secure Access Service Edge (SASE) su una rete privata globale. La scala dell’infrastruttura di Cato la rende equivalente a un fornitore di servizi globale (GSP) e a un AS indipendente all’interno dell’ecosistema BGP di Internet.

Cato SASE Cloud utilizza BGP sia internamente che esternamente per garantire un instradamento sicuro ed efficiente del traffico verso e dai suoi clienti. La selezione dinamica e resiliente dei percorsi di BGP aiuta Cato a garantire connettività senza interruzioni e a fornire trasmissioni di dati affidabili e sicure a tutti i suoi utenti aziendali. Per saperne di più su come ottimizzare le prestazioni e la sicurezza della tua rete con Cato, prenota una demo.