BGP의 개념 (Border Gateway Protocol)

1. BGP

 

앞서 AS(Autonomous System) 안에 존재하는 다양한 라우터들끼리 경로를 정하는 프로토콜을 Intra-AS 라우팅 프로토콜이라고 하였고, 대표적인 예로 OSPF를 살펴봤다.

 

그래서! 이번에는 여러 AS 들을 연결시켜주는 Inter-AS 라우팅 프로토콜과, 그 대표적인 예인 BGP를 살펴보도록 하자.

 

사실 모든 BGP 프로토콜이 서로 다른 AS들을 연결해주는 것은 아니다. Border Gateway Protocol의 이름에서 알 수 있듯이, AS의 가장자리에 위치한 BG(Border Gateway)들 간의 프로토콜을 일컬어 BGP라고 한다.

 

그래서 물론 다른 AS들에 속한 BG간의 연결에도 관여하지만, 같은 AS 내의 BG 간의 연결에도 관여한다. 이러한 역할의 차이에 따라 BGP는 크게 두가지로 구분할 수 있다.

 

eBGP, iBGP connectivity (그림상의 라우터는 모두 Border Router 이다.)

 

 1) iBGP

  서로 같은 AS 상의 Border Gateway들 끼리의 연결을 담당하는 BGP.

 

 2) eBGP

  서로 다른 AS 상의 Border Gateway들 끼리의 연결을 담당하는 BGP, inter-AS 라우팅이다.

 

 

 

2. BGP의 역할

 

BGP의 존재 이유는 명확하다.

 

"주변의 여러 라우터들에게 어떤 라우터가 어느 AS에 속해 있는지에 대한 정보를 소문 내는 것" 이다.

 

서로 다른 AS에 존재하는 IP주소로도 쉽게 패킷을 전달할 수 있는것이 다 BGP 때문이다. 그렇다면, BGP가 어떻게 동작하는지 아래 그림을 보며 살펴보자.

 

BGP example

 

1단계) 우선 AS2에 존재하는 BG(192.32.7.0) 가 자신과 연결된 AS1에게 메시지를 보낸다. 메시지에는 AS2의 aggregation된 IP주소(192.32.0.0/21) 가 담겨져 있으며, 해당 IP주소로 접근하기 위해 가야하는 경로인 AS2를 함께 보낸다.

 

2단계) 다음으로 AS1에 존재하는 두개의 BG(202.32.1.0, 202.32.9.0) 사이에 BGP 메시지를 보낸다. 메시지를 통해 AS1의 다른 BG(202.32.9.0) 가 목표 IP 주소(192.32.0.0/21) 로 접근하기 위해 가야하는 경로인 AS2를 알게 된다.

 

3단계) AS1과 인접한 AS3의 BG에게 BGP 메시지를 보낸다. 메시지를 통해 AS3의 BG(143.248.5.0) 는 목표 IP 주소(192.32.0.0/21) 와, 해당 주소로 접근하기 위해 가야하는 경로인 AS1 AS2를 알게된다.

 

즉, 특정 AS에 존재하는 특정 IP 주소를 다른 AS들에게 소문내서 서로를 연결시키는 과정이라고 보면 된다.

 

그렇다면 여기서 한가지 의문이 든다. "AS 내에 존재하는 BG가 아닌 일반적인 라우터들은 다른 AS에 존재하는 IP주소를 알지 못하는데 어떻게 패킷을 보내나요?"

 

위의 과정에서는 그냥 BG간의 BGP 메시지 전송만 보여줬을 뿐이라서 위와 같은 궁금증이 생길 수 있다.

하지만, BGP 메시지를 주고받는 와중에, Intra-AS 프로토콜인 OSPF나 RIP를 통해 해당 AS 내의 모든 라우터들이 다른 AS에 존재하는 IP 주소를 서로 공유하고, 경로를 설정하게 된다.

 

 

 

3. BGP route selection

 

앞서 살펴본 예시는 특정 AS에 접근하기 위한 길이 하나인 경우가 전부였다.

 

하지만 아래 그림과 같은 경우에서는 AS2에서 AS3로 가기 위한 길이 1) 그냥 바로 가는 경우와 2) AS1을 거쳐 가는 경우 두가지로 나뉘어진다.

 

BGP route selection

 

이럴 경우, BGP는 Hot Potato Routing 방식을 채택하고 있다. 

뜨거운 감자를 잡을 경우 그냥 무지성으로 던져버리는 것 처럼, 그냥 무조건 현재 자신이 속한 AS를 벗어나기 위해서 Next-Hop cost가 짧은 link를 선택한다. 즉, 위의 경우에서는 2d라우터에서 Next-Hop이 짧은 2a 라우터로 전송한다.

 

 

오늘 배운 내용을 정리해보면,

 

1. 서로 다른 AS간의 경로를 설정하는데에는 Inter-AS 라우팅 프로토콜인 BGP를 사용한다.

2. BGP는 Hot Potato Routing 방식을 채택하고 있다.

 

위 내용은 공부하며 작성한 것으로, 오류가 있을 수 있습니다.