Border Gateway Protocol (BGP): Concept of Hidden Network and Autonomous System | बीजीपी प्रोटोकॉल और स्वायत्त प्रणाली की अवधारणा

बीजीपी प्रोटोकॉल (Border Gateway Protocol): हिडन नेटवर्क और स्वायत्त प्रणाली (Autonomous System) की अवधारणा

परिचय (Introduction)

इंटरनेट एक विशाल नेटवर्क है जो लाखों छोटे नेटवर्क्स (Autonomous Systems - AS) से मिलकर बना है। इन नेटवर्क्स के बीच डेटा रूटिंग का कार्य Border Gateway Protocol (BGP) द्वारा किया जाता है। BGP इंटरनेट का “Backbone Routing Protocol” कहलाता है क्योंकि यह अलग-अलग संगठनों, ISPs और डेटा सेंटर्स के बीच पैकेट्स को रूट करने में मदद करता है।

BGP क्या है? (What is BGP?)

BGP (Border Gateway Protocol) एक Exterior Gateway Protocol (EGP) है जो विभिन्न Autonomous Systems के बीच Routing जानकारी साझा करता है। यह Path Vector Protocol की श्रेणी में आता है और TCP Port 179 पर कार्य करता है।

BGP का उद्देश्य (Purpose of BGP)

विभिन्न Autonomous Systems के बीच रूटिंग जानकारी का आदान-प्रदान।
Internet Backbone Routing को नियंत्रित करना।
नेटवर्क नीतियों और प्राथमिकताओं को लागू करना।
लंबे और स्थिर रूट चयन करना।

Autonomous System (AS) क्या है?

Autonomous System (AS) एक संगठन या नेटवर्क का समूह है जो एक ही रूटिंग नीति के अंतर्गत कार्य करता है। प्रत्येक AS का एक यूनिक नंबर होता है जिसे ASN (Autonomous System Number) कहा जाता है।

AS की विशेषताएँ

प्रत्येक AS को Internet Assigned Numbers Authority (IANA) द्वारा ASN प्रदान किया जाता है।
एक AS अपने आंतरिक रूटिंग प्रोटोकॉल (जैसे OSPF, RIP) का उपयोग कर सकता है।
ASes के बीच BGP का उपयोग होता है।

AS के प्रकार (Types of Autonomous Systems)

Stub AS: केवल एक अन्य AS से जुड़ा होता है।
Multihomed AS: कई AS से जुड़ा होता है लेकिन ट्रांजिट ट्रैफिक की अनुमति नहीं देता।
Transit AS: कई AS से जुड़ा होता है और अन्य AS के ट्रैफिक को भी फॉरवर्ड करता है।

BGP में हिडन नेटवर्क की अवधारणा (Concept of Hidden Network)

कभी-कभी नेटवर्क एडमिनिस्ट्रेटर कुछ नेटवर्क्स को बाहरी रूटिंग से छिपाना चाहते हैं। यह सुरक्षा, नीति या इंफ्रास्ट्रक्चर कारणों से किया जाता है। ऐसे नेटवर्क्स को “Hidden Networks” कहा जाता है।

Hidden Network के उदाहरण

Internal Servers जिन्हें केवल संगठन के भीतर एक्सेस किया जा सकता है।
Private IP रेंज (जैसे 10.x.x.x, 192.168.x.x)।
Testing या Development नेटवर्क जो सार्वजनिक रूटिंग में नहीं जाते।

BGP के मुख्य घटक (Key Components of BGP)

Peers (Neighbors): दो राउटर जो BGP से जुड़े होते हैं।
Path Vector: वह रूटिंग जानकारी जो प्रत्येक AS के पथ को दर्शाती है।
Routing Table: विभिन्न गंतव्यों तक पहुँचने के रास्तों की जानकारी।
Policy: नेटवर्क ट्रैफिक नियंत्रण के लिए निर्धारित नियम।

BGP का कार्य सिद्धांत (Working of BGP)

BGP राउटर्स TCP के माध्यम से एक-दूसरे से कनेक्ट होकर रूटिंग जानकारी का आदान-प्रदान करते हैं। प्रत्येक राउटर अपने नेटवर्क के मार्ग (Paths) की घोषणा करता है और अन्य राउटर्स उन्हें सीखते हैं।

BGP रूट चयन प्रक्रिया

Shortest AS Path का चयन।
Lowest Origin Type Preference।
Minimum MED (Multi Exit Discriminator) वैल्यू।
eBGP को iBGP से प्राथमिकता।
Lowest Router ID।

BGP के प्रकार (Types of BGP)

External BGP (eBGP): दो अलग-अलग AS के बीच संचार के लिए।
Internal BGP (iBGP): एक ही AS के भीतर BGP से जुड़े राउटर्स के लिए।

BGP संदेश प्रकार (BGP Message Types)

BGP राउटर आपस में संचार के लिए पाँच प्रकार के संदेशों का उपयोग करते हैं:

Message Type	Description
Open	दो BGP राउटर्स के बीच कनेक्शन स्थापित करता है।
Update	नए रूट की घोषणा या पुराने रूट को हटाना।
Notification	त्रुटियों की सूचना देता है और कनेक्शन समाप्त करता है।
Keepalive	कनेक्शन को सक्रिय बनाए रखता है।
Route Refresh	पूर्ण टेबल पुनः प्राप्त करता है बिना सेशन तोड़े।

BGP Attributes (गुण)

AS Path: गंतव्य तक पहुँचने वाले AS की सूची।
Next Hop: अगला राउटर।
Local Preference: रूट चयन प्राथमिकता।
MED: एक AS से बाहर निकलने के लिए सर्वोत्तम मार्ग।
Origin: रूट का स्रोत (IGP, EGP, Incomplete)।

BGP के लाभ (Advantages)

स्केलेबल और स्थिर रूटिंग।
नीति-आधारित रूट चयन।
विस्तृत नियंत्रण और फ़िल्टरिंग क्षमता।
लूप फ्री रूटिंग।

BGP की सीमाएँ (Limitations)

कॉन्फ़िगरेशन जटिल।
कन्वर्जेंस धीमी।
अधिक CPU और मेमोरी उपयोग।

उदाहरण (Example)

RouterA (AS100) ---- BGP ---- RouterB (AS200)

RouterA अपनी रूट्स AS100 की पहचान के साथ RouterB को भेजता है। RouterB इस रूट को AS Path [AS100] के साथ अन्य AS को प्रचारित करता है।

निष्कर्ष (Conclusion)

BGP इंटरनेट का सबसे महत्वपूर्ण रूटिंग प्रोटोकॉल है। यह Autonomous Systems के बीच स्थिर और नीति-आधारित रूटिंग सुनिश्चित करता है। Hidden Networks और AS की अवधारणा को समझना नेटवर्क इंजीनियरिंग और Wireless Computing के छात्रों के लिए आवश्यक है।

Border Gateway Protocol (BGP): Concept of Hidden Network and Autonomous System

Introduction

The Internet consists of numerous independent networks known as Autonomous Systems (AS). The Border Gateway Protocol (BGP) is the routing protocol that connects these systems, making it the backbone of Internet routing.

What is BGP?

BGP is an Exterior Gateway Protocol (EGP) used to exchange routing information between Autonomous Systems. It is a Path Vector Protocol operating over TCP port 179.

Purpose of BGP

Exchange of routing information between ISPs and large networks.
Implements routing policies and control.
Supports scalability for global Internet routing.
Provides loop-free, policy-based route selection.

Autonomous System (AS)

An Autonomous System is a collection of IP networks under a single administrative control that shares a unified routing policy. Each AS is assigned a unique Autonomous System Number (ASN).

Types of AS

Stub AS: Connected to only one AS.
Multihomed AS: Connected to multiple AS but does not allow transit traffic.
Transit AS: Passes traffic for other networks.

Hidden Networks in BGP

Some networks are intentionally hidden from global routing to enhance security or reduce exposure. These are known as Hidden Networks.

Examples

Private IP-based internal systems.
Test environments or data centers.
Restricted-access enterprise networks.

BGP Components

Peers (Neighbors)
Path Vector Information
Routing Table
Policy Rules

BGP Operation

BGP routers establish a TCP connection and exchange routing updates. Each router advertises the best path it knows, including the AS path.

BGP Route Selection Criteria

Shortest AS Path.
Highest Local Preference.
Lowest MED Value.
Prefer eBGP over iBGP.
Lowest Router ID.

BGP Message Types

Message	Purpose
Open	Establishes BGP session.
Update	Advertises new routes or withdraws old ones.
Notification	Reports errors and closes session.
Keepalive	Maintains session connectivity.
Route Refresh	Requests re-advertisement of routes.

BGP Attributes

AS Path: List of AS traversed by the route.
Next Hop: IP address of the next router.
Local Preference: Determines outbound route selection.
MED: Indicates preferred inbound path.
Origin: Indicates source of route information.

Advantages of BGP

Highly scalable for Internet-level routing.
Supports flexible routing policies.
Ensures loop-free and efficient routing.
Stable path selection mechanism.

Limitations

Complex configuration and management.
Slow convergence during route changes.
High CPU and memory consumption.

Conclusion

BGP is the protocol that keeps the global Internet connected. By understanding Autonomous Systems, hidden networks, and BGP path selection mechanisms, network professionals can design and maintain efficient, large-scale wireless and mobile computing infrastructures.