BGP (Border Gateway Protocol)

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Eine vereinfachte Darstellung des BGP-Netzwerks.
Eine vereinfachte Darstellung des BGP-Netzwerks.
  1. BGP (Border Gateway Protocol) – Eine Einführung für Anfänger

Das Border Gateway Protocol (BGP) ist das Protokoll, das das Internet am Laufen hält. Obwohl es oft im Verborgenen agiert, ist es für die Routenfindung von Datenpaketen zwischen autonomen Systemen (AS) unerlässlich. Dieser Artikel soll eine umfassende Einführung in BGP bieten, die sich sowohl an Netzwerkadministratoren als auch an Personen richtet, die die zugrunde liegende Technologie verstehen möchten, die Krypto-Futures-Börsen und deren Konnektivität beeinflusst. Obwohl BGP nicht direkt mit Krypto-Futures-Handel zusammenhängt, ist ein Verständnis seiner Funktionsweise für das Verständnis der Infrastruktur, die diesen Handel ermöglicht, von Vorteil.

Was ist ein autonomes System (AS)?

Bevor wir in die Details von BGP eintauchen, ist es wichtig, das Konzept eines autonomen Systems (AS) zu verstehen. Ein AS ist ein zusammenhängendes Netzwerk oder eine Sammlung von Netzwerken, das unter einer einzigen administrativen Kontrolle steht und eine gemeinsame Routing-Richtlinie verfolgt. Jedes AS erhält eine eindeutige AS-Nummer (ASN) zugewiesen. Beispiele für AS sind große Internet Service Provider (ISPs), Unternehmen mit umfangreichen Netzwerken und sogar Universitäten. Die AS-Nummer ermöglicht die Identifizierung und Kommunikation zwischen verschiedenen Netzwerken im Internet. Informationen über AS-Nummern und ihre Zuordnung werden durch die RIRs verwaltet.

Die Rolle von BGP

BGP ist ein *Pfadvektor*-Routingprotokoll. Im Gegensatz zu anderen Routingprotokollen, wie z.B. OSPF, die Informationen über die gesamte Netzwerk-Topologie austauschen, tauscht BGP Informationen über erreichbare Netzwerke und den *Pfad* zu diesen Netzwerken aus. Dies bedeutet, dass BGP nicht nur *wohin* ein Paket gesendet werden soll, sondern auch *wie* es dorthin gelangt, weiß.

Die Hauptaufgabe von BGP besteht darin, die besten Pfade für die Datenübertragung zwischen verschiedenen AS zu ermitteln. "Beste" wird dabei anhand verschiedener Attribute bewertet, die im BGP-Update ausgetauscht werden. Diese Attribute umfassen Pfadlänge (Anzahl der AS-Hops), AS-Pfad-Präferenz (lokale Präferenz), MED (Multi-Exit Discriminator) und weitere.

BGP-Typen: iBGP und eBGP

Es gibt zwei Haupttypen von BGP-Peering:

  • **eBGP (External BGP):** Wird verwendet, um zwischen verschiedenen AS zu kommunizieren. Dies ist der Typ von BGP, der das Internet zusammenhält. eBGP-Peering-Sitzungen werden typischerweise zwischen ISPs und ihren Kunden oder zwischen zwei ISPs eingerichtet.
  • **iBGP (Internal BGP):** Wird innerhalb eines einzelnen AS verwendet, um Routing-Informationen zwischen BGP-Speakern (Routern) zu verteilen. iBGP stellt sicher, dass alle Router innerhalb des AS über die besten Pfade zu externen Netzwerken informiert sind.
BGP-Typen im Überblick
eBGP | iBGP |
Zwischen autonomen Systemen | Innerhalb eines autonomen Systems | Router in verschiedenen AS | Router im gleichen AS | Erreichen von externen Netzwerken | Verteilung von Routing-Informationen innerhalb des AS | Komplexer, erfordert ASN-Validierung | Einfacher, konzentriert sich auf interne Konsistenz |

BGP-Attribute

BGP-Attribute spielen eine entscheidende Rolle bei der Auswahl der besten Pfade. Hier sind einige der wichtigsten Attribute:

  • **AS-Pfad:** Eine Liste der AS, die ein Update durchlaufen hat. Kürzere AS-Pfade werden in der Regel bevorzugt.
  • **Next Hop:** Die IP-Adresse des nächsten Routers auf dem Pfad zum Zielnetzwerk.
  • **MED (Multi-Exit Discriminator):** Wird verwendet, um zwischen mehreren Pfaden zu einem AS zu wählen. Ein niedrigerer MED-Wert wird bevorzugt.
  • **Local Preference:** Wird innerhalb eines AS verwendet, um Pfade zu bevorzugen, die über bestimmte Router führen. Ein höherer Local Preference-Wert wird bevorzugt.
  • **Origin:** Gibt an, wie das Routing-Update ursprünglich in BGP eingetragen wurde.
  • **Community:** Wird verwendet, um Routing-Informationen zu taggen und zu filtern.

Die Reihenfolge, in der BGP diese Attribute zur Pfadauswahl verwendet, ist definiert und wird als *BGP Best Path Selection Algorithm* bezeichnet.

Die BGP-Nachrichtenformate

BGP verwendet verschiedene Nachrichtenformate, um Informationen auszutauschen:

  • **OPEN:** Wird verwendet, um eine BGP-Sitzung zu initiieren.
  • **UPDATE:** Enthält Routing-Informationen, einschließlich Netzwerkpräfixen und zugehörigen Attributen.
  • **NOTIFICATION:** Wird verwendet, um Fehler zu melden und eine BGP-Sitzung zu beenden.
  • **KEEPALIVE:** Wird verwendet, um die Aktivität einer BGP-Sitzung zu bestätigen.

BGP und Krypto-Futures-Börsen

Obwohl BGP nicht direkt mit dem Handel von Krypto-Futures zu tun hat, ist es von entscheidender Bedeutung für die Konnektivität der Börsen. Krypto-Futures-Börsen benötigen eine zuverlässige und schnelle Verbindung zum Internet, um Transaktionen zu verarbeiten und Marktinformationen zu verbreiten. BGP stellt sicher, dass der Datenverkehr effizient und zuverlässig zwischen der Börse und ihren Kunden, anderen Börsen und Datenanbietern weitergeleitet wird.

Eine gut konfigurierte BGP-Infrastruktur kann auch die Redundanz erhöhen und Ausfallzeiten reduzieren. Durch Peering mit mehreren ISPs kann eine Börse sicherstellen, dass der Datenverkehr auch dann weitergeleitet wird, wenn ein ISP ausfällt.

Die Wahl des richtigen BGP-Peering-Partners und die Konfiguration der BGP-Richtlinien sind entscheidend für die Leistung und Zuverlässigkeit einer Krypto-Futures-Börse. Eine schlechte BGP-Konfiguration kann zu Routing-Problemen, langsamen Reaktionszeiten und sogar zum vollständigen Ausfall der Börse führen.

BGP-Sicherheitsaspekte

BGP ist anfällig für verschiedene Sicherheitsbedrohungen, darunter:

  • **Route Hijacking:** Ein Angreifer gibt falsche Routing-Informationen weiter, um den Datenverkehr umzuleiten.
  • **Route Leak:** Ein Fehler in der BGP-Konfiguration führt dazu, dass falsche Routing-Informationen weitergegeben werden.
  • **Denial-of-Service (DoS) Attacken:** Ein Angreifer überflutet einen BGP-Router mit Anfragen, um dessen Ressourcen zu erschöpfen.

Um BGP-Sicherheit zu gewährleisten, werden verschiedene Maßnahmen eingesetzt:

  • **Route Filtering:** Filtern ungültiger oder unerwünschter Routing-Informationen.
  • **Prefix Filtering:** Beschränken die Anzahl der akzeptierten Netzwerkpräfixe.
  • **AS-Pfad Filtering:** Filtern von Routen basierend auf dem AS-Pfad.
  • **BGPsec (BGP Security):** Verwendet digitale Signaturen, um die Authentizität von BGP-Updates zu überprüfen.
  • **RPKI (Resource Public Key Infrastructure):** Verwendet kryptografische Schlüssel, um die Herkunft von IP-Adressblöcken zu validieren.

BGP-Überwachung und Fehlerbehebung

Die Überwachung von BGP-Sitzungen und die Fehlerbehebung bei Routing-Problemen sind wesentliche Aufgaben für Netzwerkadministratoren. Tools wie `bgpdump`, `BGPView` und verschiedene kommerzielle Netzwerküberwachungslösungen können dabei helfen. Wichtige Metriken, die überwacht werden sollten, umfassen:

  • **Sitzungsstatus:** Stellen Sie sicher, dass alle BGP-Sitzungen aktiv und stabil sind.
  • **Routing-Tabellengröße:** Überwachen Sie die Größe der BGP-Routing-Tabelle, um Probleme mit der Speicherauslastung zu vermeiden.
  • **Pfadänderungen:** Verfolgen Sie Änderungen an den besten Pfaden, um potenzielle Routing-Probleme zu erkennen.
  • **Fehlermeldungen:** Analysieren Sie Fehlermeldungen, um die Ursache von Routing-Problemen zu identifizieren.

Erweiterte BGP-Konzepte

  • **Confederations:** Wird verwendet, um die Komplexität von iBGP in großen AS zu reduzieren.
  • **Route Reflectors:** Ermöglichen die Skalierung von iBGP, ohne dass jeder Router mit jedem anderen Router peeren muss.
  • **BGP Communities:** Ermöglichen die Weitergabe von Routing-Richtlinien zwischen AS.
  • **BGP Link-State:** Ergänzt BGP um Link-State-Informationen, um schnellere Konvergenz zu ermöglichen.

Zusammenfassung

BGP ist ein komplexes, aber unverzichtbares Protokoll für das Funktionieren des Internets. Ein Verständnis der Grundprinzipien von BGP ist für alle Netzwerkadministratoren und alle, die sich für die zugrunde liegende Technologie interessieren, die Krypto-Futures-Börsen und den Handel ermöglicht, von entscheidender Bedeutung. Durch die Implementierung von Best Practices für BGP-Sicherheit und -Überwachung können Netzwerke sicherstellen, dass der Datenverkehr effizient, zuverlässig und sicher weitergeleitet wird.

Weiterführende Ressourcen

Strategien, Technische Analyse und Handelsvolumenanalyse (Links)


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