BGP(Border Gateway Protocol)는 인터넷에서 데이터가 전송되는 방식을 제어하는 복잡하고 중요한 라우팅 프로토콜입니다. 이 프로토콜의 역할은 글로벌 인터넷을 구성하는 상호 연결된 네트워크의 복잡한 메시를 통해 데이터 패킷이 올바르게 라우팅되도록 하는 것입니다.
BGP의 출현과 진화
BGP는 기존 EGP(Exterior Gateway Protocol)의 제한 사항에 대한 대응으로 1989년 6월 RFC 1105에서 처음 정의되었습니다. 인터넷은 빠르게 성장하고 있었고, 점점 더 복잡해지는 인터넷 토폴로지에 EGP의 기본 계층 구조가 부족해졌습니다. 솔루션은 인터넷을 구성하는 개별 네트워크인 자율 시스템(AS) 간의 복잡한 라우팅 결정을 관리하도록 설계된 더욱 발전되고 유연한 프로토콜인 BGP였습니다.
BGP는 처음부터 여러 가지 개정을 거쳤으며 각각 개선 사항과 추가 기능을 제공했습니다. 최신 버전인 BGP-4는 2006년에 출시되었으며 오늘날에도 여전히 사용되는 표준으로 남아 있습니다.
BGP 살펴보기: 광범위한 라우팅 프로토콜
BGP는 라우터가 원본에서 대상까지 데이터가 이동하는 최상의 경로에 대해 통신할 수 있도록 하는 경로 벡터 프로토콜입니다. 인터넷의 각 AS(자치 시스템)는 BGP를 사용하여 연결 가능성 정보를 다른 AS에 광고합니다.
경로 정보는 속성에 저장되며 원본 AS, 정보가 이동한 AS 경로 등 다양한 데이터를 포함합니다. 그런 다음 이러한 속성은 BGP 결정 프로세스에서 사용되어 데이터 전송을 위한 가장 최적의 경로를 결정합니다.
BGP 라우터는 BGP 메시지로 네트워크 연결 가능성 정보를 교환합니다. 이 정보에는 경로 선택에 도움이 되는 정보를 제공하는 각 접두사에 대한 BGP 속성과 함께 AS가 도달할 수 있는 네트워크 또는 '접두사' 목록이 포함됩니다.
BGP의 내부 메커니즘: 효과적인 데이터 전송 보장
BGP는 광고 및 의사결정 시스템을 통해 작동합니다. BGP 라우터는 다른 네트워크로 이동할 수 있는 경로에 대한 '광고'를 보냅니다. 이러한 광고에는 BGP를 경로 벡터 프로토콜로 만드는 전체 경로 정보가 포함되어 있습니다.
BGP 라우터는 이러한 광고를 받으면 경로 속성을 기반으로 결정을 내리고 가장 짧고 안정적이며 신뢰할 수 있는 경로의 우선 순위를 결정합니다. 의사 결정 프로세스는 BGP 결정 알고리즘으로 알려진 구조화된 규칙 세트를 따릅니다. 경로가 선택되면 BGP 라우터는 이 결정을 다른 라우터에 알리고 업데이트된 라우팅 정보를 네트워크 전체에 전파합니다.
BGP는 전송 프로토콜로 TCP(Transmission Control Protocol)를 사용합니다. 이는 TCP가 수신된 패킷을 확인하고 손실된 패킷을 재전송하는 메커니즘을 제공하므로 라우팅 정보의 안정적인 전달을 보장합니다.
BGP의 주요 특징
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도메인 간 라우팅: BGP는 자율 시스템 간(도메인 간) 라우팅에 사용되므로 인터넷 운영에 필수적입니다.
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경로 벡터 프로토콜: BGP는 경로 벡터 프로토콜입니다. 즉, 다양한 경로 속성(PA)을 사용하여 데이터 전송에 가장 적합한 경로를 결정합니다.
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루프 방지: BGP는 AS 경로 속성을 확인하여 이미 자체 AS가 포함된 경로를 거부함으로써 본질적으로 라우팅 루프를 방지합니다.
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정책 기반 라우팅: BGP는 유연성이 뛰어나 네트워크 관리자가 성능, 비용, 보안 요구 사항 등 다양한 요소에 따라 트래픽 흐름을 조작할 수 있습니다.
BGP 유형: 내부 및 외부
BGP는 내부 BGP(iBGP)와 외부 BGP(eBGP)의 두 가지 주요 유형으로 분류될 수 있습니다.
| iBGP | eBGP | |
|---|---|---|
| 용법 | AS 내 라우팅에 사용됩니다. | 서로 다른 AS 간의 라우팅에 사용됩니다. |
| AS 경로 속성 | 경로 선택 과정에서 고려되지 않음 | 경로 선택에 중요하며 최단 경로가 선호됩니다. |
| 루프 방지 | 경로 반사기 또는 연합을 통해 구현됨 | AS 경로 확인을 통해 구현 |
BGP 활용: 잠재적인 과제와 솔루션
BGP는 인터넷 운영에서 중추적인 역할을 하며 라우터가 네트워크 연결 가능성에 대한 정보를 공유할 수 있는 메커니즘을 제공합니다. 그러나 주로 보안 및 확장성 영역에서 특정 과제도 제시됩니다.
BGP의 가장 큰 보안 문제 중 하나는 경로 신뢰성 확인이 부족하여 AS가 잘못된 경로를 발표할 수 있는 BGP 하이재킹과 같은 문제로 이어진다는 것입니다. 이를 완화하기 위해 RPKI(리소스 공개 키 인프라)를 사용하여 경로 알림을 암호화 방식으로 검증할 수 있습니다.
인터넷의 기하급수적인 성장과 그에 따른 글로벌 라우팅 테이블의 크기 증가로 인해 확장성은 또 다른 과제입니다. 이는 CIDR(클래스 없는 도메인 간 라우팅) 및 경로 집계와 같은 기술을 통해 완화될 수 있습니다.
BGP: 다른 라우팅 프로토콜과 비교
OSPF(Open Shortest Path First) 또는 RIP(Routing Information Protocol)와 같은 다른 라우팅 프로토콜과 비교하여 BGP에는 몇 가지 독특한 기능이 있습니다.
| BGP | OSPF | 찢다 | |
|---|---|---|---|
| 유형 | 경로 벡터 | 링크 상태 | 거리-벡터 |
| 확장성 | 확장성이 뛰어남 | 도메인 내에서 확장 가능 | 제한된 확장성 |
| 용법 | 도메인 간 | 도메인 내 | 도메인 내 |
| 미터법 | 다중 속성 | 대역폭에 따른 비용 | 홉 수 |
BGP: 미래의 관점
BGP는 30년 넘게 사용되어 왔지만 견고성, 확장성 및 적응성으로 인해 인터넷 운영의 핵심으로 남을 가능성이 높습니다. 그러나 초점은 RPKI 및 SIDR(Secure Inter-Domain Routing) 이니셔티브와 같은 솔루션을 통해 보안을 개선하는 쪽으로 옮겨가고 있습니다.
최신 네트워킹 요구 사항에 맞춰 BGP를 최적화하는 데 대한 관심도 높아지고 있습니다. BGP 구성을 최적화하고 트래픽 엔지니어링을 개선할 수 있는 기계 학습 알고리즘을 개발하려는 노력이 진행 중입니다.
BGP 및 프록시 서버
다른 서버에서 리소스를 찾는 클라이언트의 요청에 대한 중개자 역할을 하는 프록시 서버는 BGP를 사용하여 기능을 향상할 수 있습니다. BGP를 활용함으로써 프록시 서버는 더 많은 정보를 바탕으로 라우팅 결정을 내려 성능, 안정성 및 보안을 최적화할 수 있습니다.
예를 들어, 여러 AS에 걸쳐 있는 프록시 서버 네트워크는 BGP를 사용하여 데이터 전송을 위한 최상의 경로를 결정하고 대기 시간을 줄이고 고가용성을 보장하여 클라이언트 경험을 향상시킬 수 있습니다.
