Протокол пограничного шлюза BGP (Border Gateway Protocol), и и протокол первоочередного открытия кратчайшего пути OSPF (Open Shortest Path First), входят в число самых популярных стандартных протоколов динамической маршрутизации.

Хотя и BGP, и OSPF являются протоколами динамической маршрутизации и выполняют схожие задачи, они определяют маршруты по-разному. В одних ситуациях предпочтение отдаётся BGP, а в других — OSPF.

Как работает BGP?

BGP был разработан для обмена информацией о маршрутизации между разрозненными сетями, известными как автономные системы AS (Autonomous Systems). Когда существует по нескольким критериев:

• наивысшее число предпочтения на локальном уровне, называемое весом;
• путь с наибольшим локальным предпочтением;
• вид маршрута пути (внутри локальной сети или через несколько сетей);
• кратчайший путь от AS к сети назначения;
• наименьший дискриминатор для многих выходов (lowest multiexit discriminator);
• предпочтительные пути, исходящие из внутренней AS, например внутренний BGP, или дополнительные AS, например внешний BGP.

Администраторы локальных сетей могут использовать эти критерии, чтобы направить пакеты по наилучшему маршруту. Однако, когда маршрутизаторы подключаются к узлам в разных AS, маршрутизаторы в отдельной AS не могут контролировать, какой путь будет выбран для входящих пакетов. Таким образом, BGP имеет меньший контроль над управлением путями трафика при взаимодействии с внешними сетями.

BGP очень эффективен и требует небольших вычислительных ресурсов и памяти по сравнению с большинством других протоколов маршрутизации. Следовательно, он может обрабатывать динамическую маршрутизацию для очень крупных сетей. BGP используется, например, в Интернете, для соединения сетей интернет-провайдеров ISP (Internet Service Provider)  и организаций, которые владеют собственной общедоступной AS и используют несколько динамических маршрутов к Интернету. Несколько маршрутов лучше иметь в тех случаях, что когда основной канал ISP не работает, то BGP динамически переключает трафик на вторичный канал Интернет-провайдера.

На рисунке ниже показан пример архитектуры сети с использованием автономной системы AS 1010, которая подключена Интернета-провайдеру с использованием AS 101 и AS 201. Маршрутизатор в AS 1010 использует протокол BGP и формирует соседство между двумя Интернет-провайдерами ISP 1 и ISP 2. В зависимости от выбора пути к удалённым сетям в Интернете, BGP выберет отправку трафика к ISP 1 или ISP 2. Кроме того, если один из двух каналов ISP выйдет из строя, BGP удалит сброшенный путь из таблицы маршрутизации и переадресует весь трафик на оставшийся активный путь.

Сценарии использования BGP

BGP обычно развёртывается не только на границе корпоративной сети и Интернетом, но и в других периферийных точках сети, например в глобальной сети или на каналах между корпоративной сетью и облаками IaaS. Это связано с тем, что BGP хорошо масштабируется, использует детерминированный процесс выбора пути и является стандартом «де-факто» при динамической маршрутизации между сетями, которые принадлежат и управляются отдельными организациями.

Как работает OSPF?

В отличие от BGP, OSPF — это протокол внутреннего шлюза, который чаще всего используется в локальной сети предприятия. OSPF обычно считается более простым в развёртывании и управлении по сравнению с BGP и требует небольшой настройки для работы в большинстве корпоративных применений.

OSPF поддерживает базу данных локальных сетей. Если существует несколько путей OSPF к удалённым сетям, OSPF выбирает путь на основе наименьшей расчётной «стоимости» или метрики. Стоимость пути к удаленной сети основывается на общей расчётной эталонной полосе пропускания, делённой на пропускную способность интерфейса. Эталонная полоса пропускания — это число, используемое в OSPF для количественной оценки скорости соединения.

Чем меньше «стоимость», тем быстрее соединение. Например, канал 100 Мбит / с имеет эталонную полосу пропускания (reference bandwidth) OSPF равную 10, а канал 1 Гбит/с имеет эталонную полосу пропускания равную 1. Администраторы сети могут при необходимости скорректировать этот расчёт.

Суть в том, что OSPF использует полосу пропускания пути как основной фактор при выборе пути. Таким образом, более вероятно, что будет выбран оптимальный путь на основе производительности сети по сравнению с BGP.

Сценарии использования OSPF

В отличие от BGP, OSPF требует значительных затрат ресурсов процессора и памяти. Таким образом, он не идеален для крупных сетей. Хотя OSPF может масштабироваться для обработки больших сетей с сотнями маршрутов, администраторы должны приложить бОльшие усилия к сокращению загрузки процессора и памяти, используя ручные настройки, чем в случае с BGP.

OSPF имеет, в целом, меньшее время сетевой сходимости (convergence), чем BGP. Сетевая сходимость — это время, с которой маршрутизатор может скорректировать путь, используемый к сети назначения, в случае сбоя маршрута в сети. Благодаря скорости конвергенции и способности выбирать пути в зависимости от производительности сети, OSPF является лучшим выбором для корпоративных локальных сетей и центров обработки данных предприятий.

В некоторых ситуациях OSPF также можно использовать для динамически изученных маршрутов WAN и подключения к облакам IaaS. Однако следующие соображения говорят в  пользу того, что OSPF лучше всего использовать в рамках корпоративной локальной сети с индивидуальным управлением:

• отсутствие многоадресной связи;
• более высокие потребности в памяти и процессоре;
• общее отсутствие возможностей внутрифирменной динамической маршрутизации.

Где на предприятии следует использовать BGP и OSPF?

Хотя существуют некоторые исключения, BGP чаще всего используется для резервирования каналов доступа в Интернет, в сетях WAN и для подключения к облакам IaaS.

OSPF в основном используется для LAN и центров обработки данных предприятий, но иногда может работать в средах WAN и IaaS.

BGP чаще всего используется для резервирования Интернета, сред WAN и IaaS, тогда как OSPF в основном используется для LAN и центров обработки данных.