Le Border Gateway Protocol (BGP) est un protocole de routage complexe et critique qui régit la manière dont les données sont transférées sur Internet. La responsabilité de ce protocole est de garantir que les paquets de données sont correctement acheminés à travers le maillage complexe de réseaux interconnectés qui composent l'Internet mondial.
L'émergence et l'évolution de BGP
BGP a été défini pour la première fois dans la RFC 1105 en juin 1989, en réponse aux limitations du protocole EGP (Exterior Gateway Protocol) existant. Internet se développait rapidement et la structure hiérarchique de base d'EGP devenait insuffisante pour la topologie de plus en plus complexe d'Internet. La solution était BGP, un protocole plus avancé et plus flexible conçu pour gérer des décisions de routage complexes entre les systèmes autonomes (AS) – les réseaux individuels qui composent Internet.
BGP a subi plusieurs révisions depuis sa création, chacune apportant des améliorations et des fonctionnalités supplémentaires. La dernière version, BGP-4, a été introduite en 2006 et reste la norme utilisée aujourd'hui.
Plonger dans BGP : un protocole de routage étendu
BGP est un protocole de vecteur de chemin qui permet aux routeurs de communiquer sur le meilleur chemin pour que les données transitent de leur origine à leur destination. Chaque système autonome (AS) sur Internet utilise BGP pour annoncer ses informations d'accessibilité à d'autres AS.
Les informations sur le chemin sont stockées dans des attributs et comprennent diverses données telles que l'AS d'origine, le chemin AS parcouru par les informations, et bien d'autres. Ces attributs sont ensuite utilisés par le processus de décision BGP pour déterminer le chemin le plus optimal pour la transmission des données.
Les routeurs BGP échangent des informations d'accessibilité du réseau dans des messages BGP. Ces informations incluent une liste de réseaux ou de « préfixes » que l'AS peut atteindre, ainsi que les attributs BGP pour chaque préfixe, qui fournissent des informations facilitant la sélection du chemin.
La mécanique interne de BGP : garantir une transmission de données efficace
BGP fonctionne via un système de publicité et de prise de décision. Les routeurs BGP envoient des « publicités » sur les chemins qu'ils peuvent emprunter vers d'autres réseaux. Ces publicités contiennent les informations complètes sur le chemin, ce qui fait de BGP un protocole à vecteur de chemin.
Lorsqu'un routeur BGP reçoit ces publicités, il prend des décisions basées sur ses attributs de chemin, en donnant la priorité aux chemins les plus courts, les plus stables et les plus fiables. Le processus de prise de décision suit un ensemble structuré de règles connues sous le nom d’algorithme de décision BGP. Une fois qu'un chemin est sélectionné, le routeur BGP annonce cette décision aux autres routeurs, propageant ainsi les informations de routage mises à jour sur tout le réseau.
BGP utilise TCP (Transmission Control Protocol) comme protocole de transport. Cela garantit une livraison fiable des informations de routage, car TCP fournit des mécanismes pour accuser réception des paquets reçus et retransmettre ceux perdus.
Principales fonctionnalités de BGP
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Routage inter-domaine: BGP est utilisé pour le routage entre systèmes autonomes (inter-domaines), ce qui le rend vital pour le fonctionnement d'Internet.
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Protocole chemin-vecteur: BGP est un protocole à vecteur de chemin, ce qui signifie qu'il utilise divers attributs de chemin (PA) pour déterminer le meilleur chemin pour la transmission des données.
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Prévention des boucles: BGP empêche intrinsèquement les boucles de routage en vérifiant l'attribut de chemin AS, refusant les routes qui incluent déjà son propre AS.
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Routage basé sur des politiques: BGP est très flexible, permettant aux administrateurs réseau de manipuler le flux de trafic en fonction de divers facteurs tels que les performances, le coût ou les besoins de sécurité.
Types de BGP : interne et externe
Le BGP peut être classé en deux types principaux : le BGP interne (iBGP) et le BGP externe (eBGP).
| iBGP | eBGP | |
|---|---|---|
| Usage | Utilisé pour le routage au sein d'un AS | Utilisé pour le routage entre différents AS |
| Attribut de chemin AS | Non pris en compte dans le processus de sélection du chemin | Crucial pour la sélection du chemin, le chemin le plus court est préféré |
| Prévention des boucles | Mis en œuvre par le biais de réflecteurs d'itinéraire ou de confédérations | Implémenté via la vérification du chemin AS |
Utilisation de BGP : défis potentiels et solutions
BGP joue un rôle central dans le fonctionnement d'Internet, en fournissant un mécanisme permettant aux routeurs de partager des informations sur l'accessibilité des réseaux. Cependant, cela présente également certains défis, principalement dans les domaines de la sécurité et de l’évolutivité.
L'un des plus grands problèmes de sécurité avec BGP est le manque de vérification de l'authenticité des routes, ce qui entraîne des problèmes tels que le détournement de BGP, où un AS peut annoncer de fausses routes. Pour atténuer ce problème, l'infrastructure à clé publique de ressources (RPKI) peut être utilisée pour valider cryptographiquement les annonces de routes.
L'évolutivité constitue un autre défi en raison de la croissance exponentielle d'Internet et de l'augmentation correspondante de la taille des tables de routage mondiales. Cela peut être atténué grâce à des techniques telles que le routage inter-domaine sans classe (CIDR) et l'agrégation de routes.
BGP : comparaison avec d'autres protocoles de routage
Comparé à d’autres protocoles de routage tels que OSPF (Open Shortest Path First) ou RIP (Routing Information Protocol), BGP présente plusieurs caractéristiques distinctives.
| BGP | OSPF | DÉCHIRER | |
|---|---|---|---|
| Taper | Chemin-Vecteur | État du lien | Vecteur de distance |
| Évolutivité | Très évolutif | Évolutif au sein du domaine | Évolutivité limitée |
| Usage | Inter-domaine | Intra-domaine | Intra-domaine |
| Métrique | Attributs multiples | Coût basé sur la bande passante | Nombre de sauts |
BGP : perspectives d'avenir
Bien que BGP soit utilisé depuis plus de 30 ans, il restera probablement essentiel au fonctionnement d'Internet en raison de sa robustesse, de son évolutivité et de son adaptabilité. Cependant, l'accent est désormais mis sur l'amélioration de sa sécurité avec des solutions telles que RPKI et l'initiative SIDR (Secure Inter-Domain Routing).
L'optimisation de BGP pour les besoins de réseaux modernes suscite également un intérêt croissant. Des efforts sont en cours pour développer des algorithmes d'apprentissage automatique capables d'optimiser les configurations BGP et d'améliorer l'ingénierie du trafic.
Serveurs BGP et proxy
Les serveurs proxy, qui servent d'intermédiaires pour les requêtes des clients recherchant des ressources sur d'autres serveurs, peuvent utiliser BGP pour améliorer leurs fonctionnalités. En tirant parti de BGP, les serveurs proxy peuvent prendre des décisions de routage plus éclairées pour optimiser les performances, la fiabilité et la sécurité.
Par exemple, un réseau de serveurs proxy couvrant plusieurs AS peut utiliser BGP pour déterminer le meilleur chemin de transmission des données, améliorant ainsi l'expérience client en réduisant la latence et en garantissant une haute disponibilité.
