Politique de routage interne et externe

Fonctionnement de BGP

BGP est un protocole d’acheminement inter-domaines. BGP-4 a beaucoup de perfectionnements par rapport aux protocoles d’acheminements qui le précédaient. Cette version intègre la gestion de l’adressage CIDR. Il est utilisé intensivement dans l’Internet pour connecter les fournisseurs de services (ISP) entre eux d’une part et connecter les entreprises aux ISP d’autre part.
BGP est un protocole d’acheminement de type vecteur de chemin (qui permet d’éviter les boucles dans une topologie complexe) avec beaucoup de perfectionnements : BGP utilise le protocole de transport TCP sur le port 179 ce qui lui permet d’avoir une livraison fiable orientée connexion. De cette façon, BGP suppose que sa communication est fiable et qu’il ne lui est donc pas nécessaire d’implémenter des mécanismes de retransmission ou de rétablissement d’erreur. Deux routeurs qui communiquent entre eux en BGP établissent une connexion TCP entre eux et s’échangent des messages pour ouvrir et pour confirmer les paramètres de la connexion. Ces deux routeurs sont appelés routeurs pairs (peer routers) ou neighbors. Notons que cette connexion peut être soit interne soit externe.
Lorsque ces deux routeurs appartiennent au même AS on parle d’Internal BGP (IBGP). Donc IBGP permet l’échange des informations à l’intérieur d’un AS pour pouvoir les envoyer vers d’autres AS. Il n’est pas nécessaire que les routeurs utilisant IBGP soient directement reliés entre eux tant qu’ils sont capables de s’atteindre (parce qu’un IGP fonctionne à l’intérieur du AS). Lorsque ces deux routeurs appartiennent à des AS différents on parle d’External BGP (EBGP). Dans ce cas-là, les routeurs doivent être directement connectés.

Politique de routage interne et externe

L’adressage CIDR : Devant l’épuisement du nombre d’adresses et pour ralentir l’explosion de la taille des tables de routage, il a été décidé la mise en place du Classless Inter Domain Routing (Routage sans classe) qui utilise les principes suivants :
On attribue plusieurs réseaux de classe C contigus ayant les mêmes bits de poids fort, les mêmes préfixes à une organisation. Au lieu d’annoncer une route par réseau de classe C on se limite à l’annonce d’un préfixe qui agrège plusieurs classes C.
On attribue des préfixes en fonction de la zone géographique permettant une agrégation à plusieurs niveaux. Dans l’idéal, à chaque zone géographique (Europe, Asie…) correspond une seule annonce. Le concept de vecteur BGP : permet de résoudre les problèmes de bouclage dans les réseaux, avec l’implémentation de la méthode suivante : chaque mise à jour de routage transporte la liste complète des systèmes autonomes traversés par le chemin, on a alors deux cas :
Si le routeur externe reçoit une annonce avec un numéro d’AS déjà présent dans la liste il supprime l’annonce (existence d’une boucle). Sinon le routeur ajoute son numéro d’AS et propage l’annonce. L’inconvénient de ce type de processus est que la taille des messages croit à chaque transit dans un routeur externe. De plus, les routeurs mémorisent pour chaque réseau le chemin d’accès, c’est à dire la liste des numéros d’AS, ce qui impose une taille mémoire importante. Aujourd’hui une table de routage d’un routeur externe contient plus de 100.000 entrées.

Les Types de messages BGP

Après l’établissement de la connexion entre les peers sur le port TCP 179, BGP échange plusieurs messages avec les paramètres de connexion et les informations de routage. Tous les messages BGP sont unicastés vers un seul partenaire.
Il existe 4 types de messages BGP :
OPEN : Après l’établissement de la connexion TCP, les routeurs échangent des messages Open. Ce message établi le voisinage entre les pairs. Chaque voisin s’identifie et spécifie ses paramètres BGP tels que : La version du protocole BGP, Le numéro d’AS, Son identifiant BGP, Des paramètres optionnels. KEEPALIVE : Le message BGP Keepalive est envoyé périodiquement entre les pairs afin de garder la connexion ouverte. Si un routeur accepte les paramètres spécifiés dans le message Open de son voisin, il répond avec un Keepalive. Par la suite, les messages Keepalive sont envoyés à chaque 60 secondes par les routeurs Cisco.
UPDATE : Les messages UPDATE contiennent toutes les informations nécessaires afin d’établir des chemins sans boucle. Les messages Update servent à annoncer des routes candidates, supprimer des routes, ou les deux. Les trois composants principaux d’un message UPDATE sont : Network-Layer Reachability Information (NLRI) : un NLRI n’est rien d’autre qu’un pair IP-masque dans un format différent. Attributs des chemins. Routes supprimées.
NOTIFICATION : Un message de notification est envoyé lorsqu’une erreur est détecté et toujours lorsqu’une connexion est fermée. Ce message est composé des champs : Code d’Erreur (8bits), Sous-code d’Erreur (8bits), Un champ de données (de taille variable).

Les constituants de BGP

Il existe deux versions de BGP : Interior BGP (iBGP) et Exterior BGP (eBGP). IBGP est utilisé à l’intérieur d’un Autonomous System alors qu’EBGP est utilisé entre deux AS.
Exterior Border Gateway Protocole (eBGP) : En général, les connexions eBGP sont établies sur des connexions point-à-point ou sur des réseaux locaux, le TTL des paquets de la session BGP est alors fixé à 1. Si la liaison physique est rompue, la session eBGP l’est également, et tous les préfixes appris par celle-ci sont annoncés comme supprimés et retirés de la table de routage. Interior Border Gateway Protocole (iBGP) : À l’inverse, les connexions iBGP sont généralement établies entre des adresses logiques, non associées à une interface physique particulière. Ceci permet, en cas de rupture d’un lien physique, de conserver la session iBGP active, si un protocole de routage interne dynamique (IGP) est employé (IS-IS ou OSPF).

Avantages d’un Point d’échange Internet

Pour les fournisseurs et les utilisateurs d’Internet, le routage local du trafic Internet via un point d’échange commun présente de nombreux avantages :
Il permet de réaliser des économies substantielles en éliminant la nécessité de faire transiter tout le trafic par des liaisons longue distance, plus chères, vers le reste du monde.
Les utilisateurs locaux disposent d’une largeur de bande accrue, en raison des coûts plus faibles de la capacité locale.
Les liaisons locales sont souvent jusqu’à 10 fois plus rapides, en raison des délais d’attente réduits du trafic, qui fait moins de « sauts » jusqu’à sa destination.
De nouveaux fournisseurs de contenu et services locaux entrent en jeu ; ayant recours à des connexions ultrarapides à bas coût, ils bénéficient d’une base d’utilisateurs plus étendue, que l’IXP a rendue possible.
Les fournisseurs de services Internet ont davantage de choix pour envoyer le trafic amont dans le réseau Internet il contribue par conséquent à un meilleur fonctionnement et à une compétitivité accrue du marché du transit de masse.
Permet d’avoir de meilleurs débits Internet, car il réduit les délais de réponse, utile pour tous les usages interactifs, jeux vidéo, téléconférence, et web 2.0.

Table des matières

Introduction Générale
Chapitre 1 : Présentation de BGP
1-1) Définition
1-2) Fonctionnement du protocole BGP
1-3) Politique de routage Interne et externe de BGP
1-4) Les types de message BGP
1-5) Les attributs de BGP
A) WELL KNOWN MANDATORY
B) WELL KNOWN DISCRETIONARY
C) OPTIONAL TRANSITIVE
D) OPTIONAL NON TRANSITIVE
1-6) Etablissement de la connexion BGP
1-7) Processus de sélection des routes BGP
1-8) Les constituants de BGP
Chapitre 2 : Généralités sur les points d’échanges internet (IXP)
2-1) Définition d’un Point d’échange Internet
2-2) Avantages et rôles d’un Point d’Echange Internet
2-3) Composants d’un Point d’Echange Internet
2-4) Services offerts par un IXP
2-5) Types de Point d’Echange Internet (IXP)
2-6) Exemples de Points d’Echanges Internet en Afrique
A) Senegal Internet eXchange (SENIX)
B) L’IXP du Kenya (KIXP)
C) Internet Exchange Point of Nigeria (IXPN)
D) Johannesburg Internet Exchange (JINX)
2-7) Etude du Peering et du Transit
A) Le Peering
a) Les conditions nécessaires pour le Peering
b) Les types d’accord de Peering
B) Le transit
Chapitre 3 : Mise en place d’un Point d’échange Internet (IXP)
3-1) Obstacles à la mise en œuvre d’un IXP
1) Collaboration avec l’opérateur historique
2) Sécurité nationale
3) Manque de confiance
4) Collaboration avec les Fournisseurs ISP Historiques
5) Modèle difficile non viable
3-2) Prérequis pour la mise en œuvre d’un IXP
3-3) Les exigences techniques à demander aux membres
3-4) Etude de l’existant
3-5) Proposition d’une Architecture
3-5-1) Description
3-5-2) Architecture simulée
3-5-3) Mise en place
3-5-4) Plan d’adressage
3-5-5) Mise en place technique
Chapitre 4 : Mise en place des techniques de filtrages BGP pour optimiser le peering et le transit d’un IXP
4-1) Introduction
4-2) Politique d’optimisation
A) Utilisation des Techniques de Filtrages BGP
i) Filtrage de l’AS_PATH
ii) Filtrage sur la communauté
iii) Filtrage du Next Hop
iv) Filtrage de la route par défaut
v) Filtrage sur les préfixes attribués à un Paire
vi) Filtrage des AS et Préfixes privés
vii) Filtrages des préfixes trop spécifiques
viii) Filtrages du nombre max de préfixes reçus
ix) BGP Flap Dampening
B) Trafic Shaping et Policing
C) Agrégation de Liens
D) Utilisation d’un Serveur de Routes
E) Priorisation du Trafic
F) Mise en cache
4-3) Mise en œuvre de la politique d’optimisation
Chapitre 5 : Administration d’un IXP
5-1) Surveillance d’un IXP
5-2) Supervision des Liens de Peering
5-3) Les logiciels de Monitoring utilisés dans un IXP
5-4) Journalisation des événements
5-5) Budget moyen pour la mise en place d’un IXP
Conclusion Générale et perspectives
Bibliographie et Webographie
Annexes