BGPとは

BGPはBorder Gateway Protocolの略で、AS(Autonomous System)間の経路情報をやり取りする際に用いられるプロトコルです。

ルーティングプロトコルでのBGPの位置付け

BGPはEGPに分類されるルーティングプロトコルです。

IGPとEGP

BGPを詳しく調べる前に、IGPとEGPについても知っておいた方がいいでしょう。

IGP

IGPはInterior Gateway Protocolの略で、ASの中などの単一ネットワーク内で完結するルーティングのときに使用するプロトコルの総称です。
例として、RIPやOSPFなどが挙げられます。

EGP

EGPはExterior Gateway Protocolの略で、AS内では完結しない場合、つまりAS間同士でのやり取りの際に使用されます。
BGPはここに属します。

BGPのフォーマット

メッセージヘッダ

Markerフィールド

このフィールドは16オクテットの長さから構成されています。Markerの値は受信側が計算でき、認証アルゴリズムを使うことができます。

Lengthフィールド

このフィールドには、メッセージ全体の長さが入ります。

Typeフィールド

Typeフィールドには、メッセージ自体の種類を示す値が入ります。
この値は以下の4種類から成ります。

OPEN
TCPコネクション確立後に、BGPルーター間のルーティング情報の交換を行います。
UPDATE
ルーティング情報の交換を行います。
NOTIFICATION
エラーが検出された際に、送信されます。Notificationメッセージを送信した方が、TCPセッションを切断します。
KEEPALIVE
相手の機器が動作しているかを確かめます。

メッセージのフォーマット

次は先程のメッセージのフォーマットを詳しく見ていきましょう。

OPEN

       0                   1                   2                   3
       0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
       +-+-+-+-+-+-+-+-+
       |    Version    |
       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
       |     My Autonomous System      |
       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
       |           Hold Time           |
       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
       |                         BGP Identifier                        |
       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
       | Opt Parm Len  |
       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
       |                                                               |
       |             Optional Parameters (variable)                    |
       |                                                               |
       +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Version

メッセージプロトコルのバージョンを示します。現在使われているBGPのバージョンは 4 です。

My Autonomous System

送信者のAS番号が格納されます。

Hold Time

UPDATEメッセージやKEEPALIVEメッセージの受信を許容するまでの時間を表します。
受け取ったOPENメッセージでの値と自身の値を比較して、小さい方をHold Timeとして使用します。

BGP Identifier

送信元ルーターのIPアドレスの値が入ります。

UPDATE

      +-----------------------------------------------------+
      |   Withdrawn Routes Length (2 octets)                |
      +-----------------------------------------------------+
      |   Withdrawn Routes (variable)                       |
      +-----------------------------------------------------+
      |   Total Path Attribute Length (2 octets)            |
      +-----------------------------------------------------+
      |   Path Attributes (variable)                        |
      +-----------------------------------------------------+
      |   Network Layer Reachability Information (variable) |
      +-----------------------------------------------------+

Withdrawn Routes Length

Withdrawn Routesフィールドの長さをオクテットで示します。
値が 0 だとWithdrawn Routesが無く、Withdrawn Routesフィールドも無いということになります。

Withdrawn Routes

取り消されたルートのコード化したIPアドレスの接頭ビットのリストが格納されます。

Total Path Attribute Length

Total Path Attributeの長さを格納します。

Total Path Attribute

このフィールドには属性のリストが置かれます。

Network Layer Reachability Information

IPアドレスとプレフィックス長を示します。

NOTIFICATION

      0                   1                   2                   3
      0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
      | Error code    | Error subcode |   Data (variable)             |
      +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

Error code

エラーコードの通知タイプを示します。

Error subcode

具体的なエラーコードを示します。

Data

エラーの内容を格納します。

KEEPALIVE

KEEPALIVEメッセージは、メッセージヘッダのみで構成されており、他の情報は持っていません。この場合のLengthは19オクテットとなります。

今回を通して

BGPの全体像を少し掴むことができたと感じました。しかし、UPDATEメッセージのTotal Path Attribute部分が今回全然触れられていないので、次回はその部分の詳細に触れていきたいと思います。

BGP勉強録