BGP

BGP verbindet autonome Systeme (AS), also Netze unter einheitlicher Verwaltung, jedes mit einer eindeutigen AS-Nummer (ASN; heute 32 Bit, früher 16 Bit). Die Sitzung läuft über TCP auf Port 179, BGP überlässt damit die Zuverlässigkeit dem Transport und schickt nur inkrementelle Updates statt periodischer Voll-Tabellen.

eBGP verbindet Router verschiedener AS, iBGP Router innerhalb desselben AS. Schleifen erkennt BGP über den AS_PATH: Sieht ein Router seine eigene AS-Nummer in einer empfangenen Route, verwirft er sie. Ein wichtiger Unterschied: iBGP-gelernte Routen werden nicht automatisch an weitere iBGP-Nachbarn weitergegeben, daraus folgt das Full-Mesh-Problem weiter unten.

Die Steuerung in BGP läuft über Attribute, die an jede Route hängen. Die wichtigsten:

Kennt ein Router mehrere Wege zum selben Ziel, wählt er den besten anhand einer festen Reihenfolge. Vereinfacht: auf Cisco-Geräten zuerst das herstellerspezifische WEIGHT (höher gewinnt, nur lokal), dann der höchste LOCAL_PREF, der kürzeste AS_PATH, der niedrigste ORIGIN-Typ (IGP vor EGP vor Incomplete), der niedrigste MED (per Default nur zwischen Pfaden desselben Nachbar-AS), dann eBGP vor iBGP, die niedrigste IGP-Metrik zum NEXT_HOP, zuletzt Tiebreaker wie die niedrigste Router-ID.

Weil iBGP-Routen nicht zwischen iBGP-Nachbarn weitergereicht werden, müssten ohne Zusatzmechanismus alle iBGP-Router voll vermascht sein, das wächst quadratisch und skaliert nicht. Zwei Lösungen: Route Reflectors reichen iBGP-Routen kontrolliert an ihre Clients weiter (Schleifenschutz über Originator-ID und Cluster-Liste); Confederations teilen ein großes AS in mehrere Member-AS, die nach außen als eines erscheinen.

BGP konvergiert bewusst langsam: Über die Hold-Time (oft 180 s) wird ein toter Nachbar erst spät erkannt, im ungünstigen Fall dauert die Konvergenz Minuten. BFD beschleunigt die Ausfallerkennung auf unter eine Sekunde. Graceful Restart hält den Forwarding-Zustand über einen BGP-Neustart, Maximum-Prefix schützt vor versehentlich angekündigten Voll-Tabellen, und Route Flap Damping (mit angepassten, nicht den aggressiven Default-Schwellen) dämpft instabile Präfixe.

Zur Größenordnung: Die globale BGP-Tabelle umfasst 2026 über eine Million IPv4-Präfixe und mehr als 240.000 IPv6-Präfixe. Ein Router mit voller Tabelle braucht entsprechend Speicher; Geräte mit altem 512k-FIB-Limit reichen nicht mehr.

BGP vertraut von Haus aus den Ankündigungen seiner Nachbarn, das ist die Wurzel von Route-Hijacks und Route-Leaks (von YouTube 2008 bis zu großflächigen Vorfällen in jüngerer Zeit). Die zentrale Gegenmaßnahme ist die RPKI: Präfix-Inhaber signieren in einer ROA, welches AS ihren Präfix ankündigen darf; Router führen Route Origin Validation durch und verwerfen als ungültig (invalid) erkannte Routen.

Dazu kommen klassische, gepflegte Präfix- und AS-PATH-Filter (keine privaten oder nicht-routbaren Präfixe annehmen), Maximum-Prefix-Limits, TTL-Security (GTSM) und TCP-AO statt MD5 für die Sitzung. RPKI/ROV deckt nur den Ursprung ab; gegen Route-Leaks auf dem Pfad zielt das neuere ASPA, das aber noch im Standardisierungsprozess ist.

Der häufigste Grund für BGP im Unternehmen ist Multihoming: Mit eigenem AS und eigenen, anbieterunabhängigen Präfixen bleibt ein Standort über mehrere Provider erreichbar und schwenkt bei Ausfall automatisch um. Auf Internet-Knoten (IXP) tauschen Netze über eBGP direkt Verkehr aus (Peering).

Über MP-BGP trägt dasselbe Protokoll auch andere Adressfamilien: IPv6, die VPN-Routen von MPLS-L3VPN (mit Route Distinguisher und Route Targets) und EVPN. BGP ist damit weit mehr als reines Internet-Routing, Details dazu im MPLS-Artikel.