BGP (Border Gateway Protocol) とは?

BGP またはボーダーゲートウェイプロトコルは、インターネット上のネットワークトラフィックをルーティングするために使用されるいくつかの標準化されたプロトコルの 1 つです。BGP は、ルーティングと到達可能性の情報の交換を担当する外部ゲートウェイプロトコルです。ルーティングの決定は、パス、ポリシー、およびネットワーク管理者がそのネットワークに設定したルールに基づいて行われます。

BGP には、iBGP または Interior Border Gateway Protocol という別のバージョンがあります。このバージョンは、自律システム内でのみルーティングするために使用されます。BGP は、インターネットで使用される場合の外部境界ゲートウェイプロトコルを指します。場合によっては、BGP として言及されることもあります。

歴史と運営

このプロトコルは 1989 年に最初に標準化され、1994 年から使用されています。このプロトコルは、複数のバージョン間で比較的変更されていません。BGP の現在のバージョンは、2006 年に標準化されたバージョン 4 です。このバージョンは、CIDR アドレッシング、ルート集約、およびマルチプロトコル拡張をサポートしています。マルチプロトコル拡張により、BGP は IPv4 ルートと IPv6 ルートを同時にアドバタイズできるようになり、個別のプロトコルを必要としなくなります。

BGP は、セッションを作成するために手動で構成されたピア (他の BGP ルーター) に依存します。具体的には、ポート 179 での TCP セッションです。BGP は、ここでトランスポートプロトコルとして TCP を使用するという点で独特です。他のタイプの接続は、UDP に依存するか、場合によっては未加工の IP に依存します。BGP 接続を維持するために、ネットワーク接続のメンバーがキープアライブメッセージを送信します。つまり、他のメンバーに一定の間隔 (デフォルトでは 30 秒) で接続を維持するように伝える空のメッセージを送信します。ネットワークの管理者は、この間隔を構成できます。

eBGP と iBGP

これら 2 種類の BGP の違いは、主にルーターの場所であり、ルートがピアからピアへ渡される方法に影響します。iBGP ルーターは、1 つの自律システム内で実行されます。eBGP ルーターは、自律システムのエッジまたは境界にあります。システムに複数のピアがある場合、eBGP ピアはネットワークのエッジまたは外側にあり、隣接する自律システムの eBGP ルーターと通信します。この場合、iBGP ピアは、外部要素ではなく相互にのみ通信する内部ピアになります。

注:「自律システム」または AS は、単一のエンティティによって、または単一のエンティティのために制御されるネットワークまたはネットワークのセットです。たとえば、企業ネットワークには多数のネットワークセグメントがあり、すべてが 1 つの AS の一部である場合があります。

eBGP ピアが新しいルートを見つけると、それらはネットワーク上の他のすべてのピアに教えられます。対照的に、iBGP ピアが新しいルートを見つけた場合、それは eBGP ピアにのみ教えられ、他の iBGP ピアには教えられません。つまり、何があっても、eBGP ピアには、発見されて確立された新しいルートが教えられますが、iBGP ピアには一部しか導入されません。これらのルールは、外部アドレスへの新しいルートがすべての内部デバイスにアドバタイズされることを意味します。逆に、内部アドレスへの新しいルートは、AS の外部でのみアドバタイズされます。これは、内部ルーティングプロトコルがすでに内部デバイスへのアクセスを提供しているという前提に基づいています。

状態

BGP ネットワークとピアは、複数の異なる状態を持つことができます。各状態は何かを意味し、ほとんどは BGP 接続の通常の操作プロセスの一部です。最初の状態は Idle です。この状態では、BGP が初期化され、接続試行が拒否され、ピアへの TCP 接続が確立されます。

第 2 段階は接続です。ルーターは TCP 接続が完了するまで待機する必要があります。成功すると、Connect は OpenSent に変わります。そうでない場合は、接続の試行を繰り返すか、最初に戻って最初からやり直します。

OpenSent は、BGP 送信者がピアからの「オープン」メッセージを待つことを意味します。次に、メッセージの有効性がチェックされます。有効であることが判明すると、ルーターはキープアライブメッセージを返し、ステータスを OpenConfirm に変更します。この状態では、デバイスは相手からのキープアライブメッセージを待っています。時間内に到着すると、次の状態は確立されます。それ以外の場合は、アイドル状態に戻り、最初からやり直します。つまり、ピアが KeepAlive メッセージを送信した後、他のピアから同じメッセージをリッスンし、その 2 番目のメッセージが目標に到達すると、最終的な状態である「Established」が発生します。

確立段階では、ピアは更新メッセージを自由に送信して、ピア間の可能なルートに関する情報を交換できます。設定されたタイマーのいずれかがプロセスのいずれかの時点で期限切れになるか、エラーメッセージが表示されると、影響を受けるピアは自動的に Idle 状態に移行し、最初からやり直します。BGP バージョンの不一致や同様の問題が発生した場合も、同じことが起こります。

結論

BGP または Border Gateway Protocol は、インターネット上の自律システム間でルーティング情報をアドバタイズするように設計された外部ゲートウェイプロトコルです。内部デバイスから外部デバイスへのルートをアドバタイズし、外部アドレスへのルートを学習して、ルーティングの決定を通知します。BGP は管理が複雑なことで有名であり、BGP ハイジャック攻撃で悪用された歴史があります。ただし、BGP は、IPv4 および IPv6 を介したインターネットトラフィックのルーティングの重要な部分です。