BGP とは？ページ内リンク ↓ウィキペディア（Wikipedia）記事 ↓Yahoo!知恵袋ボーダ・ゲートウェイ・プロトコル(Border gateway protocol)（以下BGPと略す）はインターネットの中核をなすルーティングプロトコルである。BGPはIPネットワークか自律システム(AS)間の到達性を示すプレフィックス(prefix)のルーティングテーブルを維持することでルーティングを行う。BGPはパス・ベクタ・プロトコルに分類され、技術的なメトリックは使用しないが、ネットワークの細かい規則や方針に従ってルーティングを行う。BGPはクラスレスドメイン間ルーティング(CIDR)をサポートし、ルート集約を行うことでルーティングテーブルのサイズを削減することができる。 出典: 『ウィキペディア（Wikipedia）』 BGP 出典: 『はてなダイアリー』 関連商品
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ボーダ・ゲートウェイ・プロトコル(Border gateway protocol)（以下BGPと略す）はインターネットの中核をなすルーティングプロトコルである。BGPはIPネットワークか自律システム(AS)間の到達性を示すプレフィックス(prefix)のルーティングテーブルを維持することでルーティングを行う。BGPはパス・ベクタ・プロトコルに分類され、技術的なメトリックは使用しないが、ネットワークの細かい規則や方針に従ってルーティングを行う。BGPはクラスレスドメイン間ルーティング(CIDR)をサポートし、ルート集約を行うことでルーティングテーブルのサイズを削減することができる。
BGPはNSFNETインターネットバックボーンを廃して完全分散ルーティングに移行するため、EGPに代わるルーティングプロトコルとして生まれた。こうして生まれたBGPはインターネットを本当に分散したシステムへと変えた。BGPの現在のバージョンであるバージョン4であるが1994年に採用され、2006年1月に今までのRFC 1771を廃止し、RFC 4271で再体系化された。それ以前のバージョンは現在廃止されている。
非常に大きなプライベートIPを利用したネットワークでもBGPを使用することができる。例えばいくつかの巨大なOSPFの橋渡しするのに使えるし、BGPのマルチホ－ミング機能を利用してネットワークの冗長性を改善することができる。
大部分のインターネットユーザにはBGPは無縁な存在であるが、大部分のインターネット・サービス・プロバイダは他のインターネット・サービス・プロバイダとのルーティングにBGPを利用している。その重要度はインターネット・サービス・プロバイダを電話回線業者に例えると公衆交換電話網上におけるNo.7共通線信号に匹敵する。
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BGPでのルータ間のネイバー(neighbor)やピア(peer)はTCPのポート179番を通じて手動による設定で確立される。BGPを利用するルータ（スピーカと言われる）は接続を維持するために19バイトのキープアライブ(keepalive)を定期的に送信する（デフォルトは60秒毎）。トランスポートプロトコルにTCPを使うのは、ルーティングプロトコルの中ではBGPだけである。
BGPが自律システム(AS)内で動くとき、そのBGPは内部BGP(Interior Border Gateway Protocol・以下iBGPと略す)と称される。iBGPで広報される経路にはアドミニストレイティブディスタンス値200をとる。AS間で動くBGPは外部BGP(Exterior Border Gateway Protocol・以下eBGPと略す)と称され、アドミニストレイティブディスタンス値20をとる。BGPを使用しているルータの中でiBGPのトラフィックにかかわるルータをトランジットルータ(transit router)と呼ぶ。またASの境界に位置し、eBGPを使って他のASと情報をやり取りするルータをボーダルータ(border router)もしくはエッジルータ(edge router)と称する。
同一のAS内に存在し、なおかつBGPのルーティングに参加している全てのルータはフルメッシュで構成されなくてはならない。つまり各々のルータは自分以外の全てのルータとピアを結ばなくてはならない。そのことはネットワーク内のルータが増えるとコネクションの数は二次関数的に増え、いずれスケールの問題にぶつかることになる。これを回避するには、2つの方法がBGPには組み込まれている。ひとつはRFC 2796で定められたルートリフレクタ、もうひとつはRFC 3065で定められたコンフェデレーションである。
ルートリフレクタはAS内でひとつ（もしくは冗長性をとって２つ）のルータをルートリフレクタにすることで、他のルータはこのルータとだけピアを結べばいいことになり、AS内で必要なピア接続の数を減らすことができる。
コンフェデレーションはかなり大きなネットワークで使う方法で、いくつかの対処可能なある程度小さなASを大きなASで包み込むような方法である。コンフェデレーションはルートリフレクタと一緒に使うことができる。
BGPのピアは他のBGPのピアとの動作の決定にシンプルな有限状態機械(Finite State Machine・以下FSMと略す)を使用する。FSMにはIdle, Connect, Active, OpenSent, OpenConfirm, Establishedの6つの状態がある。BGPのピアはTCP接続がされ次第、ピアのセッションが確立・維持される方向で状態遷移する。
BGPは経路の選択に上から下の順に以下の基準を用いる。
”ルートフラップダンピング”はルートフラッピングによる影響を軽減させるために組み込まれている。ルータでのフラッピングはWAN/WLANのリンクやインターフェースが故障したり自己修復されたりすること、誤設定されること、誤管理されることで発生する。もしルートフラップダンピングがなかった場合、フラッピングを起こしたルートはただちにルーティングテーブルから削除されるが、その際にルータに高負荷がかかる恐れがあり、それがルーティングの安定性に重大な影響を及ぼす可能性がある。
ダンピングがあることで、ルートのフラッピングは指数減少する。どういう原因かを問わず、ルートが利用ができなくなったが、すぐさま復活するという事象が起きた場合、初回はBGPの通常のフェールオーバーする時間を維持するためにダンピングは何も行わない。2回目に同じことが起きた場合、BGPはこのプリフィックスを通ることを一定時間避ける。以降、同じことが起きるたびに指数関数的にタイムアウトの時間が減る。異常な状況が去り、一定時間がたつとプリフィックスは何事もなかったかのように復活する。ダンピングはDoS攻撃を軽減することも可能である。またダンピングのタイミングはカスタマイズ可能である。
バックボーンのリンクとルータのプロセッサの速度が速くなりネットワークに変化があった場合、ルータのルーティングテーブルに非常に速く反映できるようになってからは、一部のネットワーク構築にかかわる人からルートフラップダンピングはそれほど重要ではないのではないか、むしろ状況を悪化させてるのではないかという意見が出ている。この意見については今後、研究・討論が必要である。
BGPとインターネットインフラが直面している最大級の問題のひとつにインターネットルーティングテーブルの増大が挙げられる。もしインターネットルーティングテーブルが適切な範囲を超えて増大した場合、ルータのルーティングテーブルを維持するためのメモリ要求やCPUの負荷はその能力を超え、インターネットのゲートウェイとしての役割を果たせなくなるだろう。それに加えてルーティングテーブルが巨大化したことによりネットワーク構成に大きな変化があった場合、ネットワークの安定化（上記参照）に相当長い時間かかり、その間ネットワークサービスは全く信頼のできない状態になるか、最悪の場合、全く利用できなくなるだろう。
2001年の後半までグローバルルーティングテーブルは指数関数的に成長しており、それはインターネットへの接続性の維持への脅威となっていた。それに対してグローバルルーティングテーブルをCIDRやルート集約を用いて、なるべく小さく維持するという各ISPによる協調努力があった。その努力の甲斐あってその後数年は線形的成長にとどまった。
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（2008年12月2日）
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基本的にはBGPの解説書なのだが、BGPそのものの説明に留まらず、BGPを使ったネットワークの実際の運用で必要な知識を手広く扱っているのが特長。2つのISPにぶら下がるだけの初歩的な段階から、IXに接続してピアリングしたり、トランジットの運用を行ったりする段階に至るまで、必要な知識が満遍なく説明されており、類書に比べてかなり情報量が多い。現在の実務慣行や、ネットワーク設計の仕方、ルータの名前の付け方、上流ISPのサポートとの交渉の仕方、IOSのバージョンの読み方など、随分細かい周辺知識も載っている。 本書に出てくる設定例は全てCisco IOS用のものなので、コマンドラインで設定するルータを扱った経験がない場合は、まずそのようなルータを入手してそれに慣れることをお勧めする。Ciscoのルータであればベストだが、Yamahaのルータなども雰囲気は近い。GNU Zebraを試すのも一法だろう。 本書の不満点を強いて挙げるとすると2つある。一つは、BGP全体を広く見渡して基本原理を説明するという面がやや手薄なこと。もう一つは、日本の状況についての解説がないこと。これは日本の本ではないから当たり前なのだが、この本を読むとすぐにでもBGPの運用ができるような気がしてくるだけに、自らにこの点の知識が欠落しているのが残念に感じられてしまう。 著者は英語のネイティブスピーカではないようで、やや英語がぎこちないように感じる面もあるが、逆に我々日本人には読みやすい英語となっている。 本書は、BGPに興味を持つ全ての人々にお勧めする。
（gnaka さんのレビュー）
