BGP

Entstehung und Beteiligte

BGP wurde 1989 von Kirk Lougheed bei Cisco und Yakov Rekhter bei IBM entwickelt. Die erste Spezifikation entstand sprichwörtlich auf zwei Servietten während einer IETF-Tagung. BGP-4 mit CIDR wurde 1994 standardisiert.

Welches Problem sollte gelöst werden?

Das frühe EGP konnte das wachsende Internet mit vielen autonomen Systemen und unterschiedlichen Geschäftsbeziehungen nicht ausreichend abbilden. Betreiber benötigten richtlinienbasiertes Routing statt nur einer kürzesten Strecke.

Technische Hürden und Lösungen

BGP muss sehr große Tabellen verarbeiten, Schleifen über AS-Pfade erkennen und Richtlinien respektieren. Langsame Konvergenz schützt Stabilität, verlängert aber Störungen. Fehlankündigungen und Route Leaks erfordern Filter, RPKI und koordinierte Betriebsregeln.

Standardisierung und Einordnung

Routingverfahren beantworten die Frage, über welchen nächsten Knoten ein Paket sein Ziel erreicht. Ihre Entwicklung ist eng mit dem Wachstum des Internets und großer Unternehmensnetze verbunden. Die schwierigsten Probleme sind Schleifen, langsame Konvergenz, unvollständige Informationen und die Skalierung großer Tabellen. Kein Algorithmus kennt das gesamte reale Netz in Echtzeit; Router arbeiten mit ausgetauschten Zuständen, Regeln und Metriken.

Technik im praktischen Betrieb

Im Betrieb müssen Steuerungsebene und tatsächliche Weiterleitung getrennt geprüft werden. Eine Route kann im Protokoll gelernt, durch eine Richtlinie verworfen oder wegen eines anderen Präfixes nie verwendet werden. Nach Änderungen sind Nachbarschaft, Datenbank, Routingtabelle, Forwarding-Tabelle und Rückweg zu kontrollieren. Schnelle Konvergenz ist nicht automatisch stabil: zu aggressive Timer können kurze Lastspitzen als Leitungsfehler interpretieren. Zusammenfassungen und Filter reduzieren Größe, können aber Detailinformation verbergen.

Warum das Thema heute noch relevant ist

Die Relevanz dieser Verfahren wächst mit der Abhängigkeit von Netzen. Schon eine kleine fehlerhafte Ankündigung kann heute Rechenzentren, Cloudregionen oder Teile des Internets betreffen. Historisch gewachsene Vertrauensmodelle werden deshalb durch Filter, Authentifizierung, RPKI, Telemetrie und Automatisierung ergänzt. Trotzdem bleibt menschliche Kontrolle notwendig: Ein formal gültiger Weg kann geschäftlich oder sicherheitstechnisch falsch sein, und ein schneller Ersatzpfad kann andere Leitungen überlasten.

Daten und Meilensteine

• 1989: RFC 1105 beschreibt BGP.
• 1994: BGP-4 unterstützt CIDR.
• TCP 179 transportiert BGP-Sitzungen.
• Das Internet besitzt keine zentrale Instanz, die alle BGP-Routen freigibt.

Was ist BGP?

BGP (Border Gateway Protocol, RFC 4271) ist das Routing-Protokoll, das das Internet zusammenhält. Es verbindet autonome Systeme (AS) – jedes AS ist ein Netzwerk unter einheitlicher administrativer Kontrolle mit einer eigenen AS-Nummer (ASN), z.B. Deutsche Telekom (AS3320), Google (AS15169).

BGP ist ein Path-Vector-Protokoll: Es tauscht Informationen über erreichbare IP-Präfixe aus und den vollständigen AS-Pfad dorthin. Routing-Entscheidungen basieren auf Policies, nicht nur auf Metriken.

iBGP und eBGP

• eBGP (External BGP): BGP zwischen verschiedenen AS. Peering-Sessions zwischen ISPs. Peers sind direkt verbunden.
• iBGP (Internal BGP): BGP innerhalb eines AS zur Verteilung von eBGP-Routen. Alle iBGP-Router müssen sich kennen (Full Mesh) oder Route Reflectors nutzen.
• BGP Peering: Voluntäre Verbindung zwischen AS. Kann auf Internet Exchange Points (IXPs) wie DE-CIX in Frankfurt stattfinden.
• Transit: Ein ISP gibt Zugang zum ganzen Internet gegen Bezahlung.
• BGP Communities: Optionale Tags für Policy-Steuerung (z.B. "diese Route nicht weitergeben").

BGP-Sicherheit

BGP wurde ohne Sicherheit entworfen – jedes AS kann prinzipiell beliebige Präfixe ankündigen. BGP Hijacking ist ein reales Angriffsszenario: AS kündigt fälschlicherweise Präfixe anderer an, Traffic wird umgeleitet (Pakistan Telecom blockierte 2008 YouTube).

Gegenmaßnahmen: RPKI (Resource Public Key Infrastructure) signiert IP-Präfixe kryptografisch. ROA (Route Origin Authorization) definiert, welche AS ein Präfix ankündigen darf. IRR-Filter. BGPsec für Pfad-Authentifizierung (noch kaum verbreitet).