routing su Internet

Internet è una rete troppo grande per usare un solo protocollo di routing. Inoltre ogni ISP (Internet Service Provider) vuole imporre politiche specifiche sul suo traffico.

Ogni ISP è un AS (Autonomous System) che esegue un protocollo di routing intra-dominio, cioè IGP (Interior Gateway Protocol) e protocolli di forwarding come RIP (Routing Information Protocol) o OSPF (Open Shortest Path First).

Tuttavia si usa un solo protocollo inter-dominio per la comunicazione tra coppie origine-destinazione appartenenti a più AS, cioè EGP (Exterior Gateway Protocol).

Ruoli degli AS in Internet

Gli AS possono essere:

• AS stub: con un solo collegamento verso un altro AS;
• AS multihomed: ha più di un collegamento verso altri AS ma non consente il traffico tra AS esterni attraverso di esso;
• AS di transito: è collegato a più AS e consente il traffico (li hanno i network provider e le dorsali).

BGP (Border Gateway Protocol)

Consente a ogni router in un AS di:

• ottenere informazioni sulla raggiungibilità delle sottoreti da parte di AS confinanti,
• propagare le informazioni di raggiungibilità a tutti i router interni di un AS,
• determinare percorsi buoni verso le sottoreti sulla base alle informazioni di raggiungibilità e delle politiche dell’AS.
• comunicare l’esistenza dell’AS a Internet.

In BGP coppie di router, detti peer BGP si scambiano tabelle di routing su connessioni TCP (Transmission Control Protocol) usando la porta 179. La sessione dei messaggi inviati è detta sessione BGP. Le connessioni possono anche non corrispondere direttamente a collegamenti fisici.

È un protocollo path vector come RIP (Routing Information Protocol), ma le voci della tabella di routing hanno percorsi interi per raggiungere un determinata destinazione invece di avere solo la destinazione stessa.

Ogni volta che un nodo $X$ riceve una copia del vettore di $Y$ esegue questo aggiornamento:

$$\forall \text{percorso}\in XX[\text{percorso}]=\text{migliore}(X[\text{percorso}],X+Y[\text{percorso}])$$

eBGP e iBGP

BGP si diversifica in eBGP e iBGP:

• iBGP (Internal BGP): è installato su tutti i router dell’AS. Crea una sessione logica tra ogni possibile coppia di router all’interno di un AS.
• eBGP (External BGP): è installato sui router di confine tra due AS. I router di confine devono eseguire eBGP, iBGP e IGP per il routing intra-domino.

Il processo di aggiornamento continua finché non ci sono più aggiornamenti. Le informazioni ottenute da eBGP e iBGP vengono combinate per creare le tabelle dei percorsi.

Queste non sono usate di per sé da BGP ma inserite nelle tabelle di routing intra-dominio di RIP o OSPF.

• Se l’AS è stub, l’unico router di confine dell’area aggiunge una regola di default alla fine della sua tabella di routing e definisce come prossimo router quello che si trova dall’altro lato della connessione eBGP.
• Se l’AS è di transito, il contenuto della tabella di percorso deve essere inserito nella tabella di routing ma bisogna impostare il costo (RIP e OSPF usano metriche differenti).

Selezione dei percorsi BGP

Dato che un router deve scegliere una sola rotta verso la destinazione, deve andare a esclusione e eliminare tutte le altre possibili:

1. In base alla politica dell’amministratore dell’AS, a ogni rotta si assegna un attributo di preferenza locale.
2. Si seleziona la rotta con meno router.
3. Si seleziona la rotta il cui primo router ha costo minore (hot potato routing).
4. Se rimane ancora più di una rotta, il router si basa sugli identificatori BGP.

Advertising ristretto

Gli ISP vogliono instradare solo il traffico delle loro customer network, quindi BGP in esecuzione su un AS di una qualche customer network non annuncia le rotte a un AS vicino di un’altra customer network, perché non avrebbe vantaggio economico nel rendere noti e traversabili i suoi nodi da pacchetti di una rete che non è sua cliente.