Компьютерные сети. 6-е изд. - Эндрю Таненбаум

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.

Во избежание перегруженности этот процесс не показан на илл. 5.69. Но можно привести такой пример: маршрутизатор R2b узнает, что он может достичь C либо через R2c (вверху), либо через R2d (внизу). Данные о следующем маршрутизаторе будут обновляться, пока маршрут будет перемещаться по сети провайдера. Благодаря этому маршрутизаторы на разных концах сети будут знать, через какой маршрутизатор можно выйти за пределы сети с другой стороны. Если посмотреть на крайние левые маршруты, то можно увидеть, что для них следующий маршрутизатор находится в той же сети, а не в соседней.

Теперь можно перейти к обсуждению важного вопроса: как BGP-маршрутизаторы выбирают маршрут до адресата? Каждый BGP-маршрутизатор узнает этот маршрут от соединенного с ним маршрутизатора в соседней сети провайдера, а также от других пограничных маршрутизаторов (которые узнают другие возможные пути от своего соседнего маршрутизатора). Далее каждый маршрутизатор выбирает наилучший маршрут. В конечном итоге получается, что политику выбора маршрута определяет провайдер. Однако это слишком общее и не вполне удовлетворительное объяснение, так что мы опишем несколько возможных стратегий.

Первая стратегия заключается в том, что маршруты через одноранговые сети обладают большим приоритетом, чем транзитные маршруты. Первые бесплатны, вторые — нет. Существует еще один похожий вариант: наибольший приоритет присваивается маршрутам клиента. При этом трафик передается напрямую тому, кто за него платит.

Другая стратегия по умолчанию использует следующее правило: чем короче путь АС, тем он лучше. Это спорное утверждение, так как путь через три маленькие АС может быть короче, чем путь через одну большую. Но в среднем выбор кратчайших путей дает неплохие результаты, так что решение за вами.

Наконец, существует стратегия, согласно которой выбирается самый дешевый маршрут в сети провайдера. Пример ее реализации показан на илл. 5.69. Пакеты из A в C покидают AS1 через верхний маршрутизатор R1a. Пакет из B выходит через нижний маршрутизатор R1b. Это происходит, поскольку A и B выбирают наименее затратный способ выхода из AS1. А поскольку они расположены в разных частях сети провайдера, наилучшие пути для них различаются. То же самое происходит, когда пакеты проходят через AS2. На последнем участке AS3 должна переправить пакет из B по своей сети.

Эта стратегия называется ранним выходом (early exit), или методом «горячей картошки» (hot-potato routing). Интересно, что при такой маршрутизации пути обычно несимметричны. Рассмотрим маршрут пакета, переданного из C в B. Пакет сразу же выйдет из AS3 через верхний маршрутизатор. При переходе из AS2 в AS1 он останется наверху, а уже потом будет долго путешествовать внутри AS1. Это зеркальное отражение пути от B к C.

Из всего этого следует, что каждый BGP-маршрутизатор выбирает свой оптимальный путь из нескольких возможных. Но вопреки первоначальным ожиданиям, нельзя сказать, что BGP отвечает за маршруты между разными АС, а OSPF — за маршруты внутри одной АС. BGP и протокол внутреннего шлюза связаны более сложным образом. В частности, это значит, что BGP может найти наилучшую точку выхода за пределы сети провайдера. При этом выбор точки будет отличаться для разных уголков сети, как в случае метода «горячей картошки». Также это значит, что BGP-маршрутизаторы из разных частей одной АС могут использовать разные пути АС к одному и тому же получателю. Провайдер должен позаботиться о том, чтобы при такой свободе выбора маршруты были совместимы, — это вполне осуществимо на практике.

Все эти стратегии реализуются с помощью различных настроек и конфигураций протоколов. Важно понять основной принцип, позволяющий маршрутизатору выбрать один вариант из нескольких возможных. Выбор маршрута осуществляется следующим образом.

1. Выбрать маршрут с наибольшим значением локального приоритета.

2. Выбрать маршрут с наименьшей длиной пути АС.

3. Выбрать маршруты, полученные через внешние подключения (с помощью протокола eBGP), а не через внутренние (с помощью протокола iBGP).

4. Среди маршрутов, полученных от одной и той же соседней АС, выбрать маршрут с наименьшим значением атрибута MED (multiple exit discriminator — дискриминатор множественного выхода).

5. Выбрать маршруты с наименьшей стоимостью пути IGP к IP-адресу следующего транзитного участка в BGP-маршруте (в качестве которого обычно выступает IP-адрес пограничного маршрутизатора).

Эти шаги выполняются последовательно до тех пор, пока не останется один маршрут для каждого IP-префикса. Маршрутизатор делает это для каждого IP-префикса, указанного в его таблице маршрутизации. Хотя этот процесс кажется длинным и запутанным, в действительности он достаточно прост. Значение локального предпочтения (local preference) для каждого маршрута устанавливается оператором LAN и остается внутренним для этой АС. Оно имеет наивысший приоритет среди правил маршрутизации, что позволяет оператору реализовать упомянутые выше способы приоритизации (например, выбрать маршрут от клиента вместо пути