Routage dans l Internet Partie 3 (BGP)

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1 Topologie Internet Routage dans l Internet Partie 3 () EGP IGP Isabelle CHRISMENT Avec des supports de Nina Taft (Sprint) et Luc Saccavini (INRIA Grenoble) Internal Gateway Protocol : utiliser dans un seul pour optimiser des routes utilisées dans son propre backbone (RIP, OSPF) External Gateway Protocol : utiliser entre deux 2 ASs pour échanger Des informations de routage ( : Border Gateway Protocol) Objectifs de Echanger des routes (du traffic) entre organismes indépendants Opérateurs ou gros sites Implémenter la politique de routage de chaque organisme Respect des contrats passés entre organismes Etre indépendants des IGP utilisés en interne à un organisme Supporter un passage à l échelle Minimiser le trafic induit sur les liens Donner une bonne stabilité au routage Principes généraux est un protocole de routage EGP,basé sur des algorithmes de vecteurs de distance De type PATH vecteur Utilise le protocole de transport TCP (port 179) se passe entre 2 nœuds Protocole point à point entre routeurs de bord de l AS Deux routeurs établissent une session en utilisant une connexion TCP et ensuite échangent des messages Un routeur peut participer à plusieurs sessions Sessions Initialisation Durant l établissement de session, les routeurs s identifient eux-mêmes Chaque voisin peut accepter ou rejeter la connexion Chaque nœud annonce tous les routes qu il veut que les autres connaissent (pourrait être > 50K routes)

2 Configuration et Politique Après l échange des tables de routes initiales, chaque nœud informe les autres des changements Si aucun message n est envoyé dans les X dernières secondes,alors un message keepalive est envoyé pour informer le voisin que la session est encore valide Un nœud a une notion de quelles routes partagées avec ses voisins. Il peut seulement annoncer une partie de sa table de routage à un voisin Un nœud n a pas à accepter chaque route apprise de son voisin : il peut sélectivement accepter ou refuser des messages Ce qui doit être partagé avec les voisins et ce qui doit être accepté est déterminé par la politique de routage qui est spécifiée dans un fichier de configuration Historique Popularité : Jusqu à quelques années était peu connu, utilisé par un petit nombre de larges s En 1995 (début de la popularité du WEB) le nombre d organisations utilisant a augmenté de manière très importante Deux raisons : Croissance significative en nombre de Basé sur CIDR introduit en 1995 qui a permis de résoudre Les problèmes de l espace d adressage L explosion des tables de routage Affectation de l adresse IP et du numéro d AS Une machine hôte obtient son adresse du bloc IP de son organisation Une organisation obtient un bloc d adresse IP à partir du bloc d adresse de son Un obtient son bloc d adresse de son propre provider ou de l un de ces trois organismes : ARIN :American Registry for Internet Numbers RIPE : Réseaux IP Européens APNIC : Asia Pacific Network Information Center Chaque AS a un numéro de 16 bits (actuellement environ AS) La granularité du routage est l AS AS officiels de 1 à et AS privés de à Schéma d adressage - CIDR Agrégation Sans CIDR Avec CIDR / / / /24 Service Provider Service Provider ????? Global Internet Global Internet Schéma d adressage - CIDR recouvrement de préfixe Préfixes de longueur arbitraire => possibilité de recouvrement de préfixes Exemple: Un routeur entend /16 d un voisin et /24 d un autre voisin. Le routeur forwarde le paquet selon l information de forwarding la plus spécifique appelée longest prefix match Paquet avec destination ??? Paquet avec destination ????

3 CIDR et Exemple de connexion Ceux qui attribuent les adresses doivent affecter des adresses en utilisant la stratégie CIDR Les fournisseurs et les abonnés doivent configurer leur réseau et allouer des adresses pour permettre le maximum d agrégation doit être configuré pour faire autant d agrégation que possible Ce qui complique l agrégation : Multi-homing, changement de provider connecté à un. Exemple de connexion connecté à 2 s. 2 Exemple de connexion connecté à 2 s par 2 routeurs différents E- 2 I- E- 1 1 Exemple de connexion connecté à 3 s E- E- AS 400 I- 2 3 E- E- 1 4 messages de base : OPEN Les messages Etablissement d une session en utilisant TCP NOTIFICATION : Reporter des conditions inhabituelles KEEPALIVE Informer le voisin que la connexion est toujours vivante UPDATE Informer le voisin des nouvelles routes qui deviennent actives et des vieilles routes qui deviennent inactives

4 Le message OPEN Premier message envoyé après l ouverture de la session TCP Les entités échangent : La version de (4) Leur numéro d AS Le numéro identifiant le processus (adresse IP du routeur) Le message OPEN Sélection de la valeur du hold timer Temps maxi de maintien de la session Information d authentification (optionnelle) Une entité peut refuser une session Attente d un message KEEPALIVE Le message KEEPALIVE Le message NOTIFICATION Message envoyé périodiquement Est réémis toutes les 30 s (suggéré) Réarme le minuteur qui contrôle le temps de maintien de la session Message de taille minimum (19 octets) Ferme la session et la connexion TCP Annule toutes les routes apprises par Fournit au récepteur un code expliquant pourquoi la session s est terminée Expiration du hold timer Mauvais numéro d AS, Problème dans le processus Le message UPDATE UPDATE - Attributs de la route Est envoyé uniquement en cas de changement Déclenche l émission de messages UPDATE vers les autres voisins Sert à échanger les informations de routage : Utiliser pour annoncer ou éliminer des routes (préfixes) Donner la liste des attributs pour les routes Quatre catégories : Reconnus, obligatoires ORIGIN, AS_PATH, NEXT_HOP Reconnus, non obligatoires LOCAL_PREF, ATOMIC_AGGREGATE Optionnels MULTI_EXIT_DISC (MED), AGGREGATOR

5 UPDATE - Attributs de la route ORIGIN Précise qui est à l origine de l annonce,qui a injecté le préfixe dans 3 valeurs possibles : IGP EGP Incomplète L attribut ORIGIN n est jamais modifié UPDATE Attributs de la route NEXT HOP Pour des sessions E, NEXT du voisin qui a annoncé la route Pour des sessions I,NEXT du voisin qui a annoncé la route Pour des routes dont l origine est en dehors de l AS, le NEXT HOP du nœud E qui a appris la route est transporté dans I L attribut NEXT HOP est modifié par chaque traversée d AS / I Table au nœud Table de routage IP au nœud / /24 R /24 E / UPDATE - Attributs de la route AS_PATH Précise la liste des ASs à travers laquelle l annonce pour un préfixe est passée Chaque AS rajoute son numéro d AS à l atttribut AS_PATH quand il diffuse l annonce Utilisé pour prévenir et détecter les boucles Préfixe Next HOP AS Path Origin 200 i router bgp 100 network neighbor remote-as 200 Préfixe Next HOP AS Path Origin 100 i router bgp 200 network neighbor remote-as 100

6 Préfixe Next HOP AS Path Origin??????????? i Préfixe Next HOP AS Path Origin??????????? i / / UPDATE - Attributs de la route LOCAL_PREF UPDATE - Attributs de la route Multi-Exit Discriminator Utilisé pour indiquer la préférence parmi plusieurs chemins pour le même préfixe Pondère la priorité donnée aux routes en interne à l AS La valeur la plus élevée est préférée Echangé entre entités I local à l AS, non transitif, jamais annoncé en E- Souvent utilisé pour sélectionner un point de sortie pour une destination particulière Appelé aussi MED Quand un AS est interconnecté via 2 ou plusieurs liaisons Permet de discriminer les différents points de connexion (plus faible valeur préférée) Attribut limité à l AS voisin (qui ne le propage pas) La portée des attributs de route Liaison B MED=50 I- MED=10 Liaison A i AS400 AS300 ORIGIN (AS_PATH) NEXT_HOP LOCAL_PREF ORIGIN (200,100,AS_PATH) NEXT_HOP() ORIGIN (100,AS_PATH) NEXT_HOP() MED

7 Routes reçues Processus de Routage Accepte, refuse, positionne des préférences Politique de filtrage d annonces en entrée Choix de la meilleure route Processus de décision Routes utilisées par le routeur Envoi ou non positionne MED Politique de filtrage Routes envoyées d annonces en sortie Politique de filtrage d annonces en entrée Filtrage en entrée sur les mises à jour des routes reçues Basée sur les préfixes IP, AS_PATH, Refuser un préfixe?? Accepter un préfixe?? Manipulation des attributs Sur les routes acceptées (LOCAL_PREF) Table Table de routage IP Processus de décision Déclenché par une annonce de route Se déroule en 3 phases Détermination de la préférence des routes apprises Choix des meilleures routes à installer dans la table Choix des routes devant être annoncées Critères : Techniques Administratifs Processus de décision Critère de choix entre 2 routes : Choisir la route avec le plus grand LOCAL_PREF Sélectionner la route avec l AS le plus court Sélectionner la route avec la valeur de ORIGIN la plus petite ( IGP < EGP < INCOMPLETE) Sélectionner route avec la valeur MED la plus petite Sélectionner le chemin de coût minimum pour atteindre NEXT HOP en utilisant la métrique IGP Utiliser le routeur de plus petite adresse IP Politique de filtrage d annonces en sortie Filtrage en sortie Diffuser ou ne pas diffuser une route Dépend de la politique de routage Dépend si E- ou I- Manipulation d attributs Positionner des attributs comme??? Différences entre E- et I- I- est utilisé pour distribuer des routes apprises vi E à tous les routeurs dans un AS I- et E- sont un même protocole : Même type de message utilisé Même attributs utilisés Même automate Mais utilisation de différentes règles pour annoncer les préfixes Préfixe appris d un voisin E- peut être annoncé à un voisin I- et (vice-versa) Préfixe appris d un voisin I- ne peut pas être annoncé à un autre voisin I-

8 Politique de routage Filtrage des réseaux annoncés : AS100 ne veut pas servir d AS de transit pour le réseau /24 de l /24 router bgp 100 network neighbor remote-as 200 neighbor remote-as 300 neighbor distribute-list 1 out access-list 1 deny access-list 1 permit Optimisations Stabilité du routage Les routes instables sont pénalisées A chaque instabilité => X points de pénalités Si pénalité > limite L1 => route supprimée Si pas de nouvelles pénalités pendant T1 Pénalité/2 Si pénalité < limite L2 => route rétablie Si pénalité < limite L3 => on oublie tout Ne concerne que les annonces E- Cf RFC2439 Optimisations Réflecteurs de routes I- nécessite un maillage complet des sessions I- entre toutes les paires de routeurs Solution : Grouper les routeurs dans des clusters Désigner un leader dans chaque cluster (RR : Route Reflector) Les membres du cluster sont appelés clients du RR Communication I- Les clients communiquent seulement avec leur RR Les RR doivent être maillés Optimisations Réflecteurs de routes RR RR client clusters RR Optimisations Réflecteurs de routes Règles des annonces Si reçues du RR, envoyées (reflect) aux clients Si reçue d un client, envoyés aux RRs et aux clients Si reçue de E-, envoyées aux RRs et aux clients Un RR annonce seulement la meilleure route pour un préfixe donné, et pas toutes les annonces reçues Extensions Les confédérations d AS Permet de réduire le nombre de sessions I- Division d un AS en mini ASs (ou sous ASs) Les routeurs de bord d un mini AS établissent des sessions I- entre eux (maillage complet) E- avec leur voisins d autres AS Pseudo E- avec leurs voisins d autres minis-as Vu de l extérieur, la confédération d AS apparaît comme un seul et unique AS

9 Extensions Le routage multi-protocoles Routage multicast (M) Utilisation de la notion de sous famille d adresses (unicast, multicast) Implémentation récente Routage multi-protocoles Address-family Ipv4, Ipv6, IPX

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