BGP là gì? Tổng quan kiến thức về Border Gateway Protocol
Việc truyền tải dữ liệu đáng tin cậy và hiệu quả là vô cùng quan trọng trong thế giới kết nối phức tạp hiện nay. Giao thức cổng đường biên (BGP) đóng một vai trò quan trọng trong việc định tuyến lưu lượng Internet trên toàn cầu, đảm bảo rằng dữ liệu của chúng ta đến đúng đích một cách an toàn và nhanh chóng.
Bài viết này của Bizfly Cloud sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về BGP là gì, cách thức hoạt động của nó và tầm quan trọng của nó đối với Internet hiện đại.
BGP là gì?
BGP (Border Gateway Protocol) là một tập hợp các quy tắc nhằm đảm bảo Internet hoạt động thông suốt bằng cách định tuyến dữ liệu. Internet là một mạng lưới phức tạp gồm vô số mạng riêng, công cộng, doanh nghiệp và chính phủ được kết nối thông qua các giao thức, thiết bị và công nghệ giao tiếp chuẩn hóa. Khi người dùng truy cập Internet, dữ liệu sẽ đi qua nhiều mạng trước khi đến đích. BGP đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tuyến đường tốt nhất để truyền dữ liệu.
BGP là gì?
Lý do khiến cho giao thức cổng đường biên quan trọng là gì?
BGP cho phép Internet hoạt động bằng cách định tuyến dữ liệu giữa các mạng riêng biệt. Định tuyến BGP rất quan trọng vì Internet bản chất là một tập hợp của hàng trăm nghìn hệ thống tự trị (AS).
Hệ thống tự trị là một mạng nhỏ hơn được quản lý bởi một thực thể duy nhất. Mỗi AS được xác định duy nhất bằng số AS do Tổ chức cấp phát số hiệu Internet (IANA) chỉ định. Dữ liệu di chuyển giữa các AS khi truyền từ nguồn đến đích.
BGP hỗ trợ các AS thực hiện các chức năng sau:
- Xác định tuyến tối ưu: Khi dữ liệu đi qua Internet, mỗi AS phải quyết định đích tiếp theo cho các gói dữ liệu.
- Phát hiện thay đổi mạng: Internet liên tục thay đổi, với các AS mới được thêm vào và các AS cũ bị loại bỏ. BGP giúp các AS phát hiện và thích ứng với những thay đổi này.
- Quản lý chính sách mạng: BGP cho phép quản trị viên AS thực hiện các chính sách định tuyến tùy chỉnh.
- Tăng cường bảo mật mạng: BGP hỗ trợ các biện pháp bảo mật bằng cách xác thực tin nhắn giữa các bộ định tuyến và lọc lưu lượng truy cập độc hại.
Cách hoạt động của giao thức cổng đường biên
BGP sử dụng cơ chế kết nối ngang hàng, trong đó các quản trị viên chỉ định một số bộ định tuyến làm "Bộ định tuyến Ngang hàng BGP" hoặc "Bộ định tuyến Phát tin BGP". Những bộ định tuyến này đóng vai trò như các cổng vào hoặc ranh giới của hệ thống tự trị.
- Khám phá tuyến: Các bộ định tuyến trao đổi thông tin định tuyến với các bộ định tuyến lân cận thông qua thông tin tiếp cận lớp mạng (NLRI) và các thuộc tính đường dẫn. NLRI cung cấp thông tin kết nối, trong khi thuộc tính ffường dẫn bao gồm độ trễ, số bước nhảy và chi phí truyền.
- Lưu trữ tuyến: Trong quá trình khám phá, mỗi bộ định tuyến thu thập các tuyến đã quảng cáo và lưu trữ chúng trong Bảng định tuyến. Bảng này được sử dụng để lựa chọn đường dẫn và được cập nhật liên tục.
- Lựa chọn đường dẫn: Các bộ định tuyến sử dụng thông tin được lưu trữ để định tuyến lưu lượng tối ưu. Đường dẫn được lựa chọn dựa trên tiêu chí đường dẫn ngắn nhất, được xác định thông qua các đồ thị tuyến được lưu trữ. Nếu có nhiều đường dẫn đến đích, BGP sẽ đánh giá tuần tự các Thuộc tính Đường dẫn để chọn đường dẫn tốt nhất.
2 loại BGP bao gồm những loại nào?
BGP được phân loại thành BGP nội bộ và BGP bên ngoài, tùy thuộc vào vị trí dữ liệu được định tuyến:
- BGP nội bộ: Định tuyến dữ liệu cho tất cả các bộ định tuyến ngang hàng bên ngoài
- BGP bên ngoài: Định tuyến lại cho tất cả các bộ định tuyến ngang hàng
Ngoài ra, BGP bên ngoài là bắt buộc để kết nối mạng công ty với Internet, trong khi BGP nội bộ là tùy chọn và có thể được thay thế bằng các giao thức định tuyến nội bộ khác.
Giao thức BGP xử lý quy mô như thế nào?
Với sự gia tăng đáng kể số lượng thiết bị kết nối Internet, giao thức BGP (Giao thức cổng đường biên) phải đối mặt với thách thức trong việc duy trì kết nối với hàng nghìn bộ định tuyến ngang hàng tiềm năng. Để giải quyết vấn đề này, một số phương pháp đã được triển khai để quản lý quy mô và đáp ứng nhu cầu mở rộng của Internet.
Giao thức BGP xử lý quy mô như thế nào?
Các phương pháp xử lý quy mô của BGP:
Bộ phản xạ tuyến (RR)
RR đóng vai trò là trung tâm kết nối giữa một cụm bộ định tuyến nội bộ với các bộ định tuyến BGP bên ngoài. Điều này giúp giảm số lượng kết nối trong mạng BGP nội bộ.
Liên minh
Liên minh là tập hợp các hệ thống tự trị có Số hệ thống tự trị (ASN) duy nhất được Internet bên ngoài nhận dạng. Ví dụ, các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) trong một khu vực địa lý có thể hợp tác để tạo thành một liên minh, giúp giảm số lượng ASN được nhìn thấy trên toàn cầu.
Tổng hợp tuyến
RR và liên minh giúp giảm số lượng mạng BGP toàn cầu. Tuy nhiên, số lượng bộ định tuyến ngang hàng toàn cầu vẫn tiếp tục tăng. Để ngăn chặn sự chia nhỏ kết nối, các ISP hợp tác để duy trì bảng định tuyến toàn cầu ở quy mô nhỏ nhất có thể. Họ sử dụng Định tuyến liên miền không phân lớp (CIDR) để phân bổ địa chỉ IP hiệu quả hơn và tổng hợp tuyến để đại diện cho nhiều mạng trong một mục bảng định tuyến duy nhất.
Kết luận
BGP là một giao thức định tuyến mạnh mẽ và linh hoạt đã trở thành xương sống của Internet trong nhiều thập kỷ. Nó cho phép trao đổi thông tin định tuyến giữa các hệ thống tự trị, đảm bảo rằng dữ liệu được định tuyến hiệu quả và đáng tin cậy trên toàn cầu. Khi nhu cầu về kết nối Internet tiếp tục tăng, BGP sẽ tiếp tục đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định và hiệu suất của mạng lưới toàn cầu.
