Como funciona BGP: o protocolo da internet explicado para provedores

O que é BGP em redes e por que a internet depende dele

O BGP, sigla de Border Gateway Protocol, é o protocolo que as redes independentes usam para dizer umas às outras quais endereços alcançam. A internet não tem um mapa central; ela é a soma desses anúncios trocados entre milhares de redes.

Dentro de uma rede, os roteadores usam protocolos como OSPF ou IS-IS, que conhecem cada enlace e calculam o caminho de menor custo. Entre redes de donos diferentes isso não funciona, porque ninguém mostra a topologia interna ao concorrente nem aceita que ele decida por onde o tráfego passa.

O BGP resolve esse problema trocando só o essencial: quais prefixos cada rede alcança e por quais redes o anúncio passou. Cada uma decide sozinha o que aceitar e o que repassar, e os serviços de BGP para provedores existem justamente para escrever essas decisões na borda.

A versão em uso é a 4, descrita na RFC 4271. Ela é antiga, mas recebeu extensões ao longo dos anos para carregar IPv6, communities, validação de origem e outros recursos sem mudar o funcionamento básico.

AS, ASN e prefixo: as três peças do BGP

Antes do mecanismo, vale fixar os nomes. Quase toda conversa sobre BGP usa estas três palavras.

• Sistema autônomo (AS): um conjunto de redes com uma única política de roteamento, como um provedor, uma operadora ou um grande site.
• ASN: o número que identifica o AS, distribuído no Brasil pelo Registro.br e usado em cada anúncio.
• Prefixo: um bloco de endereços, como 203.0.113.0/24, que o AS anuncia como alcançável por ele.

Um provedor com ASN e bloco próprios é um AS como qualquer operadora grande. A diferença está no número de vizinhos e no tamanho da tabela, não nas regras do protocolo.

Como funciona BGP, passo a passo

O funcionamento se resume a seis etapas que se repetem em cada sessão: abrir, anunciar, filtrar, escolher, repassar e manter. Uma mudança em qualquer ponto da internet percorre essas etapas de rede em rede.

A etapa 4 tem regras próprias e uma ordem fixa de critérios. O guia sobre como o BGP faz a seleção da melhor rota percorre essa ordem com um exemplo de IX.br e trânsito.

Como o AS_PATH impede que um anúncio ande em círculo

Cada rede que repassa um anúncio coloca o próprio ASN no começo do AS_PATH. Se um roteador recebe uma rota que já traz o número dele, sabe que ela deu a volta e a descarta.

Por isso o BGP é chamado de protocolo de vetor de caminho: ele não conhece enlaces nem custos, só a lista de redes até o destino. Essa lista também serve de critério de escolha, porque menos redes no caminho costuma significar um trajeto mais direto.

Na prática: o caminho do bloco de um provedor até a internet

Acompanhar um único anúncio ajuda a enxergar o mecanismo inteiro. No exemplo, os ASNs e o bloco são de documentação.

1. Origem: o provedor AS 64500 anuncia 203.0.113.0/24 ao trânsito AS 64496, numa sessão eBGP.
2. Primeiro filtro: o trânsito confere se o bloco está registrado em nome do provedor e se o ROA bate; só então aceita.
3. Repasse: o trânsito anuncia o bloco aos vizinhos dele com o AS_PATH 64496 64500.
4. Propagação: cada rede seguinte acrescenta o próprio ASN e repassa, até o anúncio alcançar a internet inteira.
5. Volta do tráfego: quem quer falar com um assinante do provedor segue o caminho que escolheu entre os anúncios recebidos.

Prefixo:        203.0.113.0/24
AS_PATH:        64511 64496 64500
Próximo salto:  198.51.100.9
ORIGIN:         IGP
LOCAL_PREF:     100
Estado:         escolhida, instalada na tabela

O último número do AS_PATH, 64500, é a origem do anúncio. É ele que a validação RPKI compara com o ROA do bloco para decidir se a rota é válida, inválida ou desconhecida.

O que acontece quando o anúncio é retirado

Se o provedor perde o link com o trânsito, a sessão cai e o trânsito envia aos vizinhos um UPDATE de retirada daquele prefixo. A notícia se espalha pelo mesmo caminho do anúncio original.

Se houver um segundo link, as redes passam a usar o anúncio que chegava por ele. É assim que o multihoming BGP mantém o provedor acessível quando uma operadora falha.

eBGP e iBGP, as duas formas de sessão

Sessão entre redes diferentes é eBGP; sessão entre roteadores do mesmo AS é iBGP. O protocolo é o mesmo, mas as regras de repasse e de próximo salto mudam.

O eBGP é o que o provedor tem com trânsitos, com o IX.br e com clientes que têm ASN. O iBGP aparece quando a borda ganha um segundo roteador e as rotas aprendidas num precisam chegar ao outro; o guia de configuração de iBGP mostra esse desenho.

Quando um provedor precisa rodar BGP?

BGP passa a ser necessário quando o provedor quer controlar por onde o tráfego entra e sai, e isso exige ASN e bloco próprios. Com um link só e IP da operadora, rota estática resolve.

Para quem ainda não tem número, a solicitação de ASN e blocos IP é o primeiro passo antes de qualquer sessão.

Erros comuns de quem está começando com BGP

Os erros de iniciante quase sempre vêm de tratar o BGP como um protocolo interno, que confia em tudo o que recebe. No BGP, a regra é o contrário: só passa o que a política permite.

Os dois primeiros itens são os que causam incidentes visíveis na internet inteira. Um provedor que repassa as rotas de um trânsito para o outro pode atrair tráfego que não consegue carregar.

Por que uma queda de sessão pode demorar a ser percebida?

Sem outro mecanismo, o roteador só declara o vizinho perdido quando o tempo de espera, o hold time, acaba sem nenhuma mensagem. A RFC 4271 sugere 90 segundos para esse tempo, com KEEPALIVE a cada terço dele.

Noventa segundos mandando tráfego para um link morto é muito para um provedor. Por isso as bordas usam BFD, que detecta a queda do enlace em frações de segundo, e o monitoramento de BGP, que avisa a equipe na hora.

Checklist de referência para a primeira sessão BGP

Antes de pedir a primeira sessão a uma operadora, confira os itens abaixo. Eles evitam a maior parte dos problemas que aparecem nos primeiros dias.

Com a lista completa, a configuração em si é a parte curta do trabalho. O guia sobre como configurar BGP no MikroTik mostra os comandos no RouterOS 7, e o de sessão BGP que não sobe ajuda se a ativação travar.

A Táquion Tech configura a borda BGP de provedores em todo o Brasil à distância, do pedido do ASN à primeira sessão no ar, e entrega a documentação junto.

Perguntas frequentes

Thiago Manoel

Responsável técnico da Táquion Tech · Registro profissional [PREENCHER]

Mais de 15 anos em operações de rede, com gestão de infraestruturas de TI, administração de data centers e condução de equipes em migrações de TI e telecomunicações, com foco em alta disponibilidade e segurança.

A Táquion Tech é uma empresa de engenharia de redes de Balneário Camboriú (SC) que projeta, opera e dá suporte a redes de provedores de internet e de empresas.

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