Handling the complexity of BGP
Olaf Maennel · mediaTUM – the media and publications repository of the Technical University Munich (Technical University Munich) · 2005
In der heutigen Zeit hat das Internet eine überwältigende kommerzielle und soziale Bedeutung eingenommen; dennoch mangelt es an einem Verständnis der grundlegenden Routingprotokolle, wie des Border-Gateway-Protokolls (BGP).Komplexitäten entstehen zum einen dadurch, dass man das Problem "globale Erreichbarkeit" an vielen räumlich weit verteilten Komponenten lösen muss, zum anderen haben sie den Ursprung in der Tatsache, dass die Verkehrslenkungsstrategien (routing policies) eines autonomen Systems (AS) ständigen Veränderungen unterworfen sind, aus Gründen wie Verkehrskapazitätsplanung (traffic engineering) oder um kundenspezifische Wünsche zu erfüllen -ein fehleranfälliges Vorgehen.In dieser Arbeit behandeln wir diese Probleme in mehrfacher Hinsicht: Um das Problem der Netzwerkkonfigurationen zu lösen, haben wir ein System entwickelt, mit dem man die AS-weiten Verkehrslenkungsstrategien eines ASes umsetzen kann -im Gegensatz zum herkömmlichen Verfahren, wo die Strategien auf Komponentenbene umgesetzt wird.Damit wird eine Abstraktionsebene geschaffen, die auch viele Vorteile im operationalen Betrieb aufweist.Dies zeigt sich an unseren Erfahrung, die wir beim Einsatz des Systems im Netz der Deutschen Telekom gewonnen haben.Da allerdings die Ausdrucksmöglichkeiten den Verkehr zu lenken sehr vielfältig sind, führt dies zu komplexen Interaktionen und Dynamiken, die sich auf das gesamte Internet auswirken.Um diese Dynamiken zu verstehen, stellen wir Methoden vor, die Administratoren helfen können, problematische Routingzustände zu identifizieren und zu lokalisieren.Während die meisten der heutigen Verkehrslenkungsprobleme aus solchen Interaktion entstehen, so gibt es andere, die direkt von der Router-Software/Hardware ausgelöst werdensolche Problem hätte man in einem geeigneten Test-Labor beheben sollen, bevor das Gerät in das Produktionsnetzwerk aufgenommen wurde.Wir beschreiben einen BGP-Lastgenerator, welcher in einer Vielzahl von Gerätetests eingesetzt werden kann.Wir illustrieren seine Fähigkeiten exemplarisch daran, dass wir erklären, wie man komplexe Tests aufsetzt, ohne dass sich der Anwender in Details verliert.BGP is the de-facto standard inter-domain routing protocol.Its main propose is to distribute reachability information, while at the same time allowing a flexible control over routing decisions.This means a policy routing protocol has to bridge the gap between the technical realization to guide the packets to their destinations and the different commercial, political, social, etc. interests of the participating networks.This comes at a price: a distributedly controlled system composed of about 20, 000 competing ASes is hard to debug; and its dynamic behavior is difficult to predict.How can we deploy Acknowledging every person that contributed directly or indirectly to the realization of this thesis is not possible.I have benefited from too many persons to ever be able to mention them all.I like to start with the networking architecture group at the Technische Universität München.Foremost I like to thank my thesis advisor, Anja Feldmann.I am extremely grateful for her generosity, confidence, motivation, advice and endless support.I started working with Anja, and most of my colleagues, already during