BGPとは

びーじーぴー

Border Gateway Protocolの略。インターネットで、AS(自律システム。プロバイダなどの組織が管理するネットワークの単位)の間で経路の情報を交換するルーティングプロトコル。経路に付いた、通ってきたASの並び(AS_PATH)などの属性と、組織ごとの方針(ポリシー)に基づいて経路を選ぶ。ルータどうしはTCPの179番ポートで接続して情報をやり取りする。

「BGP」は、2分野の2問の練習問題に出てきます(ネットワークの基礎, ネットワークの設計と運用など)。

この用語の分野: ネットワークの設計と運用

ASとパスベクトル

インターネットは、プロバイダや大きな組織がそれぞれ管理する多数のAS(自律システム)がつながってできており、各ASはAS番号で区別されます。BGPのルータは、隣のASのルータとTCPで接続し、「このネットワークへは、このASの並びを通って届く」という経路を広告し合います。経路を受け取ったルータは、その並びに自分のAS番号があれば、ループした経路として捨てます。経路の距離ではなく、通る道筋(パス)を伝えるので、パスベクトル型と呼ばれます。

属性と経路の選び方

経路には、通ってきたASの並び(AS_PATH)、次の転送先(NEXT_HOP)、AS内での優先度(LOCAL_PREF)、隣のASに入口の希望を伝えるMEDなどの属性が付きます。同じ宛先に複数の経路があるときは、これらの属性を決められた順に比べて1つを選び、AS_PATHの短さはその判断材料の1つです。どの接続先から入ってきた経路を優先するか、どの経路をどの相手に広告するかを、契約や費用などの方針に合わせて決められる点が、組織の中で使うルーティングプロトコルとの大きな違いです。

eBGPとiBGP、運用上の注意

異なるASのルータどうしのBGPをeBGP、同じASの中のルータどうしのBGPをiBGPと呼び、iBGPは外から学んだ経路をAS内に行き渡らせるのに使います。BGPは設定の誤りの影響が大きく、ほかの組織のアドレスを誤って広告すると、その宛先への通信を広い範囲から引き寄せてしまうことがあります(経路のハイジャックやリーク)。そのため、広告する経路や受け入れる経路を限るフィルタや、アドレスの正当な持ち主を電子署名で確かめるRPKIなどの対策が使われます。

BGPの練習問題に挑戦

動的ルーティングの説明として正しいものはどれか。

  1. A管理者が各ルータに経路を手で設定し、障害が起きても設定を変えるまで同じ経路を使い続ける
  2. Bルータどうしがルーティングプロトコルで経路の情報を交換し、障害で経路が使えなくなると自動的に別の経路に切り替える
  3. Cパケットごとに経路をランダムに選び、複数の経路に負荷を均等に分散する
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正解:B. ルータどうしがルーティングプロトコルで経路の情報を交換し、障害で経路が使えなくなると自動的に別の経路に切り替える

静的ルーティングは、管理者が経路を手で設定する方法です。設定が単純で動きを予測しやすく、小さなネットワークや、出口が1つしかない拠点のデフォルトルートに向きますが、障害が起きても自動では切り替わりません。動的ルーティングでは、ルータがOSPFやBGPなどのルーティングプロトコルで情報を交換して経路表を自動で作り、リンクが切れると別の経路を計算し直します。インターネットでは、組織のネットワーク(自律システム)の間の経路をBGPで交換しています。実際のネットワークでは、両方を組み合わせて使うのが一般的です。

インターネットで、プロバイダなどの組織が管理するネットワークの単位(AS、自律システム)の間で経路の情報をやり取りし、通ってきたASの並び(AS_PATH)などの属性と、組織ごとの方針(ポリシー)に基づいて経路を選ぶプロトコルはどれか。

  1. AOSPF
  2. BBGP
  3. CRIP
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正解:B. BGP

BGP(Border Gateway Protocol)は、AS番号で区別される組織どうしが経路を交換するためのプロトコルで、インターネットの経路は基本的にBGPでやり取りされています。経路には、通ってきたASの並び(AS_PATH)や次の転送先(NEXT_HOP)などの属性が付き、自分のAS番号を含む経路を捨てることでループを防ぎます。経路の選択では、AS_PATHの短さだけでなく、どの接続先を優先するかといった組織の方針を属性で表して反映できます。OSPFとRIPは、1つの組織の中で使うルーティングプロトコル(IGP)です。

よくある質問

BGPはなぜインターネットに欠かせないのですか?

インターネットには、全体を管理する1つの組織がありません。独立した多数のASが、BGPでお互いに経路を広告し合うことで、世界中のどの宛先にも届く経路が作られています。そのため、BGPの設定の誤りや障害は、広い範囲の通信に影響することがあります。

BGPは最短の経路を選びますか?

必ずしも選びません。BGPは、AS_PATHの長さだけでなく、LOCAL_PREFなどの属性で表した組織の方針を優先して経路を選びます。例えば、費用の安い接続先を通る経路を、通るASの数が多くても優先させることができます。

解説の中の「BGP」

「BGP」が出てくる問題(2問)

  1. 動的ルーティングの説明として正しいものはどれか。
  2. インターネットで、プロバイダなどの組織が管理するネットワークの単位(AS、自律システム)の間で経路の情報をやり取りし、通ってきたASの並び(AS_PATH)などの属性と、組織ごとの方針(ポリシー)に基づいて経路を選ぶプロトコルはどれか。

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