Home

BGP (Border Gateway Protocol)

December 20, 2012

Miftah Rahman Network Theory , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 9 Comments

BGP adalah salah satu routing protocol selain RIP, EIGRP, & OSPF

klo RIP, EIGRP, & OSPF tugas nya menghubungkan router satu dengan router yang lain (Interior Gateway Protocol / IGP)

klo BGP ini EGP (Emang Gua Pikirin *maap* Exterior Gateway Protocol), menghubungkan antar AS

BGP ini tugasnya menghubungkan antar ISP (yang masing2 ISP punya nomor unique sendiri2 yang disebut AS / Autonomous System)

AS = collection of networks under single administration

lalu apa bedanya AS EIGRP dengan AS BGP (ISP) ??? AS EIGRP itu kek OSPF Area…beda antara mereka adalah

  • OSPF
    • Area OSPF beda bisa saling terhubung (asal terhubung ke area 0 atau kondisi lainnya terpenuhi)
    • Update hanya berlangsung dan di proses di Area itu saja (tidak nyebar ke Area lain)
  • EIGRP
    • Beda Area (Baca: Beda AS)…ga bisa saling terhubung, HARUS PAKE REDISTRIBUTION

EGP sebener nya routing protocol tersendiri yang terpisah dari BGP, cuma EGP uda obsolete(kuno)…akhirnya BGP itu sendirilah yang diafiliasikan dengan EGP

nah…klo AS EIGRP bisa kita set sendiri (toh masih IGP…masi didalam satu ISP), klo AS BGP yang ngatur adalah IANA (ICANN) tepatnya RIR (Regional Internet Registry)

RIR ini adalah anak organisasi IANA yang ngatur alokasi IP (public) dan AS BGP (link IANA vs ICANN)

ada 5 RIR:

  • AfriNIC (African Network Information Centre)
  • APNIC (Asia Pacific Network Information Centre)
  • ARIN (American Registry for Internet Numbers – North America)
  • LACNIC (Latin American and Carribean Network Information Centre)
  • RIPE NCC (Reseaux IP Europeens Network Coordination Centre – Europe, Timur Tengah, Central Asia)

AS BGP itu size nya 16 bit yang berarti dari 1 sampai 65,535, dimana AS 64,512 sampai 65,535 (1023 buah) itu buat private use (mirip ke Private IP)

makanya klo tes ato contoh soal/lab yang menggunakan BGP pasti pake AS yang ga jauh2 dari yang diatas (supaya ga ngambil AS orang/organisasi lain yang Legal)

sekarang sudah ada AS yang 32 bit (yang artinya nomor AS itu bisa ampe 4 milyar, untuk mengatasi depleted AS…kek IP juga yang depleted *facepalm*)

Requirement for Implementing BGP is

  • Public IP address ^_^ (klo ga pake aja NAT)
  • Routing Protocol (bisa statis ato dinamis)

BGP pake TCP port 179 untuk metode pengiriman packet dan triggered update nya

BGP “hold down” timer dikirim tiap 60 detik sekali (istilah di BGP namanya keepalive message)

Any Router that runs BGP is called a BGP speaker.

and Any Router that form BGP neighborship is called BGP Peers.

dibandingkan routing protocol lain, config BGP terhitung paling ribet dan kompleks

klo RIP pake metric nya HOP, IS-IS bandwidth, OSPF cost, EIGRP banyak *wkwkw*

nah klo BGP pake metricnya apa ?? BGP kaga pake metric

BGP itu policy-based routing protocol, dia ngontrol traffic packet berdasarkan attibut2 (bukan metric) yang dia punya

untuk traffic A dia pake attibut X…untuk traffic B dia pake attribut Y..dst

klo IGP router konfig/announce list network-nya (contoh: router rip lalu network x.x.x.x)

klo BGP itu announce network reachability information

contoh:

(sorry…harusnya ip add 1.1.1.1 dan 2.2.2.2)

baik R1 dan R2 men-define neighbor nya (yang pake BGP tentunya)

lalu memutuskan network2 mana saja yang mau dikasi ke neighbornya itu

When to Use BGP??

  • when multi-homed (see below)
  • Network kita (AS Kita) adalah transit AS (menghubungkan AS satu ke yang lain)
  • Inter-AS policy harus di modifikasi

When Not??

  • Single homed (see below)
  • RAM dan CPU router ga cukup kuat untuk menunjang BGP
  • lo kaga bisa make Route-Filtering dan Route-Mapping…hahah

=====================================================

BGP Connectivity Type

single homed: 1 router kita cuma punya 1 jalan ke ISP

single homing biasanya ga pake BGP…pake static route aja cukup

biasanya klo single homing pake BGP tu buat announce public network nya Company ke ISP dan ISP announce default route ke Client (toh untuk internetan doank kan?!?)

dual homed: kita punya 2 router yang punya jalan ke 1 ISP (atau 1 router tapi punya 2 jalan ke ISP)

biasanya tipe ini pake BGP, dan juga IP SLA untuk “bring-up” backup route ato interface nya

dan juga provide buat load balancing antar interface dengan CEF (Cisco Express Forwarding)

apa itu CEF?? klo dulu router ngirim paket lewat routing table, yang mana perlu RAM dan makan CPU, sekarang dengan CEF…routing process itu melalui Hardware

processing routing lewat hardware lebih cepat dari software

multi homed: 1 router lo ke ISP A, 1 router lagi ke ISP B

lebih flexibel, resilient network…disini juga bisa dimplementasikan BGP

tapi hati2…

klo AS 65500 dapet rute 172.16.0.0/16 dari ISP A Router D, (klo kita konfig nya ga bener) trus di Advertise ke ISP-B

maka ISP-B bisa saja menganggap rute 172.16.0.0/16 itu harus lewat AS 65500 (padahal bisa langsung dari ISP B)

alhasil….AS 65500 akan jadi semacam rute transit

nah…salah satu troubleshooting implementasi BGP ya seperti itu…

dual-multi homed: 2 router lo punya link ke masing2 ISP

masalah2 BGP biasanya terdapat di multi-homed dan dual multi-homed (biasanya suboptimal routing)

maksud hati ingin supaya ada rute backup…salah2 konfig, malah rute backup yang ngirimin traffic dari dia ke network kita…repot kan

When BGP is running between routers in different autonomous systems, it is called External BGP (EBGP).

When BGP is running between routers in the same autonomous system, it is called Internal BGP (IBGP).

trus bedanye apee itu be-2?!?!

klo E-BGP itu untuk menghubungkan ISP satu dengan yang lain

klo I-BGP itu seperti contoh dibawah ini:

Customer A (AS 65010) punya dual ISP (1 Main 1 Backup), masing2 ISP kirim default-route nya masing2

nah, taro lah ISP 1 jadi main Route (karena Metric IGP ato karena konfig dari R1&R2)

Customer A ingin kirim traffic ke 172.17.0.0 (di ISP 2 network)

karena ISP 1 jadi main route…it may cause suboptimal route, because to send data into 172.17.0.0 network must travel to ISP 1 first instead of ISP 2 (network 172.17.0.0 kan adanya di ISP 2)

nah, R1 dan R2 memakai BGP internal untuk mereka sendiri guna menentukan best path to destination based on policy yang mereka buat (inget…BGP itu policy based routing)

jadi kek R1 & R2 ngobrol…”yuk..klo kirim data A lewat sini…data B lewat sana”

inilah yang dinamakan I-BGP…

untuk ngobrol R1 dan R2 dalam menentukan rute keluar pake I-BGLu (ai-biji lu !!…hhahaha)…I-BGP maksudnya

untuk ngobrol R1 dan R2 dengan masing2 ISP disebut E-BGP

makanya…BGP sering juga disebut Path Vector Protocol

dan karena BGP behavior itu policy-based…this protocol cannot perform Load-balancing

==================================================

BGP Message Type

1. Open Message

didalam nya terdapat beberapa informasi

  • Version number: BGP version
  • AS Number
  • Hold Time: jarak waktu interval antara successive keepalive dan update message dari pengirim (dalam detik)
  • BGP Router ID: 32 bit size, BGP ID ini sama persis kek OSPF Router ID (bahkan proses pemilihannya juga)
  • Optional Parameter: authentication (klo ada, namanya juga optional ^_^ )

2. Keepalive Message

keepalive message ini untuk me-refresh hold time supaya ga expiring (klo expired hold timenya, BGP adjacency nya putus)

3. Update Message

BGP update message hanya punya informasi untuk 1 jalur saja, maksudnya ??

klo IGP kirim update message ke suatu router, isinya adalah jalur2/rute2 yang dia ketahui

klo BGLu *ehm* BGP maksudnya…kirim update message ke suatu router, hanya 1 jalur…lebih dari 1 jalur = lebih dari 1 update message

“eh…gw punya update nih…gw tau jalan ke network A” = 1 update message

” eh…gw punya update nih…gw tau jalan ke network A, trus ke network B, trus ke network C” = 3 update message

isi dari Update Message:

  • Withdrawn Routes:

    berisi list2 dari Route2 yang dicabut (termasuk IP Prefix nya) dari BGP (jadi kek kasi notifikasi gitu loh)

  • Path attributes:

    isinya “metric2” alias attribute2 dari BGP…kek AS Path, Origin, Local Preference, dll

  • Network-Layer Reachability Information:

    kebalikan dari Withdrawn Route, isinya adalah rute2 yang reachable oleh BGP

4. Notification Message

ini mah klo ada error…hahaha

===========================================

BGP “Metric” that called Attributes

BGP ga punya metric, cuma karena gw tau lo uda terbiasa ama metric…gw bilang aja ini “seakan2” metric…hahaha

BGP Attribute inilah yang bertugas men-decide mana best path (best route), remember BGP cannot Load Balancing…only 1 path (but can perform load sharing)

Load sharing
is the ability to distribute incoming/outgoing traffic over multiple paths

Load balancing
is the ability to split the load (split packet) toward the same destination (host or IP) over multiple paths.

  • “Well-Known” BGP Attributes (attribut2 BGP yang harus “dikenali” oleh BGP Speaker ketika peering)
    • Mandatory “Well-Known” (attribut2 yang harus appear disetiap update message)
      • Origin = tempat asal dari BGP route…apakah itu rute BGP di-announce oleh IGP router, oleh BGP router yang lain, ato dari redistribusi
      • AS-Path = ini kek ip route…cuma namanya kita ganti jadi AS Route
      • Next-Hop = ip address dari next -hop router
    • Discretionary “Well-Known” (may / may not appear in update message, tapi tetap harus disupport klo di implementasikan ini attribut)
      • Local Preference =rute BGP yang diterima dari BGP neighbor, default value nya adalah 100
      • Aggregation = klo di IGP ini attribute dinamakan “Route Summarization“
  • Optional BGP Attribute (atribut2 BGP yang disupport atau tidak disupport oleh BGP Speaker)
    • Transitive (support ato ga support itu BGP Speaker yang receive  update, kalo update message nya contain attribute ini…tetep harus di-pass ke next AS, kali2 aja AS lain tau attribute2 itu buat apa)
      • Aggregator = IP address dan AS number nya si Router yang perform route aggregation
      • Community = isi nya route-tagging…nah lo…
    • Non-Transitive (klo pun ga support, BGP Receiver…ga ada kewajiban untuk ngoper update nya ke AS lain)
      • MED (multi exit discriminator) = attribute ini berguna untuk membedakan/memisahkan multiple entry points yang masuk kedalam satu AS

Next Hop BGP Attibutes

BGP 1

biasanya next-hop emang ip address dari sending router nya

BGP 2

tapi akan bahaya klo switch nya FRAME-RELAY (NBMA)

BGP 3

BGP Path Selection Process (klo ada beberapa path/jalur ke satu tempat yang sama)

  1. Weight (Cisco Propiertary), klo lo konfig BGP…yang pertama diliat adalah Weight untuk menentukan best path (local router akan nentuin mana Weight yang lebih besar untuk best path.., INGET…CISCO ONLY

    weight ini value nya dari 0 – 65535, defaultnya 32768 (dari Router itu sendiri) dan 0 dari dari path lain, weight ini hanya dikonfig di router local dan ga dikasi ke router lainjadi weight ini ibarat kita setting di router, yang mana dari path2 BGP ini yang kita “beratin timbangannya“, untuk dipilih duluan adalah yang paling berat

  2. Local Preference, klo attribute Weight nya sama (Cisco) atau klo vendor lain…ini yang dilihat selanjutnya, para router di AS yang sama akan ngeliat attribute ini

    yang paling tinggi yang dipilih. default value nya adalah 100

  3. Default Route, klo local preference dari beberapa path yang ditawarkan BGP itu sama, di local router akan memilih Default Route
  4. Shortest AS Path, klo ga ada default route, para router akan ngeliat berdasarkan path AS yang paling pendek (kek RIP…yang paling kecil AS hop count nya)
  5. klo masih sama, liat dari Origin of path (yang paling kecil yang dipilih), para router akan memilih best path yang dipilihkan oleh IGP (IGP origin < EGP Origin)
  6. MED (multi exit discriminator), ini tu bisa diibaratkan BGP metric, jika origin sama (tarolah dari 1 EIGRP AS), MED ini di-exchange between AS, yang paling rendah yang dipilih
  7. prefer liat i-BGP daripada e-BGP
  8. prefer shortest Path to closest IGP Neighbor, jadi router milih jalan terdekat ke BGP Speaker (masih dalam IGP yang sama)
  9. prefer oldest route, liat route yang paling lama di routing table (cocok untuk interface BGP yang up down terus2an…alias “flapping”)
  10. prefer lowest BGP Router ID
  11. jika sama BGP Router ID nya, prefer lowest IP address

banyak kan ?!?!?! @_@

dan attribute2 itulah yang kita setting untuk BGP

belum lagi ada regular expression (REGEXP) kek ^, $, [], –, (), ., *, +, ? untuk modifikasi Shortest AS Path yang kita mo buat

konfig BGP nya dibagi jadi 4 part…silakan liat di indeks

Network Basic Theory 5 (Transport Layer Protocols)

December 10, 2011

Miftah Rahman Network Theory , , , , , , , , , , , , , , , 1 Comment

Inti dari transport Layer adalah untuk untuk mengatur pertukaran data dari setiap aplikasi ke masing2 end devices yang saling terhubung

Fungsi lain dari Transport Layer adalah :

  • Memungkinkan setiap aplikasi untuk berkomunikasi dengan jaringan melalui alat/end device yang sama
  • Jika diperlukan, menjaga data diterima dengan baik oleh aplikasi yang membutuhkan (reliable & connection oriented conversation)
  • Menerapkan error-handling mechanism
  • Encapsulasi/Decapsulasi (segment/de-segment) data…membuat data rekonstruksi/dekonstruksi
  • Mengawasi komunikasi individual antar setiap aplikasi di host sumber dan di host
  • Mengidintifikasi data aplikasi yang berbeda…which is Port Number
  • Flow Control

*bayangkan kita pake video steaming….yang kita terima adalah data e-mail, kita lagi e-mail…yang kita terima adalah data dari aplikasi lain…disini lah transport layer bekerja…ensure the right data delivers to the right application that needed

————————————————————————————————————————————————————————————

————————————————————————————————————————————————————————————

————————————————————————————————————————————————————————————

————————————————————————————————————————————————————————————

Supporting Reliable Communication

3 hal dasar dari reliabilitas transport layer :

  1. Tracking transmitted data
  2. Acknowledging received data
  3. Retransmitting an unacknowledged data

Aplikasi apa aja sih yang butuh reliabilitas dalam transfer data ??

  • Email (lo bayangin klo data email yg lo terima ngaco alias error)
  • Web Page (lo lagi baca manga online, gambarnya ga keluar ato setengah2 *angry*)
  • Database
  • Etc…

Yang ga terlalu butuh reliabilitas apa aja ??

  • VoIP
  • Video Streaming (VoIP dan Streaming…kalau data segment ada yang hilang…akibatnya Cuma delay alias buffering)
  • DNS (Domain Name System)
  • Etc…

*ya tetep aja kalau ilangnya banyak bufferingnya lama doooonk ?!?!? ya itu si DL (derita loe) *kidding*

————————————————————————————————————————————————————————————

UDP and TCP

  • User Datagram Protocol (UDP)
    • UDP is a simple, connectionless protocol, described in RFC 768. It has the advantage of providing for low *overhead data delivery. The pieces of communication in UDP are called datagrams. These datagrams are sent as “best effort” by this Transport layer protocol.
      • Applications that use UDP : VoIP, DNS, Streaming Media
  • Transfer Control Protocol (TCP)
    • TCP is a connection-oriented protocol, described in RFC 793. TCP incurs additional overhead to gain functions. Additional functions specified by TCP are the same order delivery, reliable delivery, and flow control. Each TCP segment has 20 bytes of overhead in the header encapsulating the Application layer data, whereas each UDP segment only has 8 bytes of overhead.
      • Applications that use TCP : E-mail, Web Browser, File Transfer

*overhead maksud gampangnya bisa kita liat gambar diatas, lebih banyak data yang dikirim…lebih besar juga makan bandwidth

Dilihat dari gambar diatas…gw akan jelasin beberapa (dari TCP nya aja)

Sequence Number : nomor urut paket (kan klo dipecah2 gimana cara nyambungnya klo ga ada nomor urutnya??)

Ack Number : its say “okay..your packet is delivered…thanks”

Checksum : flow control…error engga ?? data yang di terima komplit engga ?

Option : gw kurang tau ini…tapi mungkin..ya opsi2 tambahannya kali yah J

The combination of the Transport layer port number and the Network layer IP address assigned to the host uniquely identifies a particular process running on a specific host device. This combination is called a socket

For example, an HTTP web page request being sent to a web server (port 80) running on a host with a Layer 3 IPv4 address of 192.168.1.20 would be destined to 192.168.1.20:80. ß THIS CALLED SOCKET !!

“Petugas” yang mengatur Port Number adalah organisasi yang dinamakan Internet Assigned Numbers Authority (IANA).

Ada 3 tipe port number :

  1. Well Known Port (port 0 sampai 1023), yaitu port2 yang biasa dipakai dalam transfer data sehari2 seperti e-mail port, chat port, web browser port, dll
  2. Registered Port (port 1024 sampai 49151), These port numbers are assigned to user processes or applications. These processes are primarily individual applications that a user has chosen to install rather than common applications that would receive a Well Known Port. When not used for a server resource, these ports may also be used dynamically selected by a client as its source port.
  3. Dynamic and/or Private Port : (port 49152 sampai 65535), Also known as Ephemeral Ports, these are usually assigned dynamically to client applications when initiating a connection. It is not very common for a client to connect to a service using a Dynamic or Private Port (although some peer-to-peer file sharing programs do).

A current list of port numbers can be found at IANA Website

————————————————————————————————————————————————————————————

Sekarang kita coba untuk melihat port number dan tipe koneksinya (UDP atau TCP ? ) melalui fitur Netstat di command prompt

  1. Tipe koneksi : TCP
  2. Source Port Number : 3126…diliat dari tipe port diatas, berarti ini adalah registered port
  3. Address host
  4. Destionation Port Number : HTTP
  5. Connection State
  6. Dan satu lagi 207.138.126.152:http ßSocket

————————————————————————————————————————————————————————————

Perbedaan TCP dan UDP

Penjelasan :

  • TCP terdiri dari 32 bit (lihat paling atas…bit 0-15-31)
  • Source Port Number : port tempat data asal di kirimkan (kata Cisco biasanya port random dari angka 1023 keatas)
  • Destination Port Number : port tempat aplikasi tujuan
  • Sequence Number : nomor paket…biar pas sampai ke tempat tujuan, ngurutinnya gampang, kan multiplexing (liat lagi Network Basic Theory 2), alias di pecah2 pas mo dikirim, biar beban jaringan ga berat
  • Ack Number : specified next octet “expected” by receiver…alias klo packet pertama sudah, packet kedua yang akan di tunggu, disinilah “ack” fungsinya…”ok…paket pertama sudah diterima…paket kedua nya gw tunggu ya..”
  • H. Length : Header Length…seberapa besar length alias byte yang dipakai untuk segment header
  • Reserved : reserved for future use…I guess 😀
  • Flags : menandakan session management…penjelasan nanti dibawa
  • Window Size : seberapa banyak oktet yang akan dikirim sebelum menunggu tanda “ack”… baca lebih lanjut penjelasannya dibawah tentang window size(berikut gambar)
  • TCP Checksum : used for error-checking
  • Urgent Pointer : URG…same…don’t know very much
  • Option : jika ada data2 tambahan
  • Data : data segment nya…data aplikasi nya tentu saja

One way to improve security on a server is to restrict server access to only those ports associated with the services and applications that should be accessible to authorized requestors.

————————————————————————————————————————————————————————————

Membangun Komunikasi antar device : The Three Way Handshake

  • Establishes that the destination device is present on the network
  • Verifies that the destination device has an active service and is accepting requests on the destination port number that the initiating client intends to use for the session
  • Informs the destination device that the source client intends to establish a communication session on that port number

Dalam koneksi TCP, host yang berfungsi sebagai client meng-inisialisasi session ke server. The three steps in TCP connection establishment are:

  1. Client yang meng-inisialisasi mengirimkan sebuah segment yang berisi initial sequence value (nilai sequence awal), yang mana berfungsi untuk merequest ke server untuk memulai sesi komunikasi…“bos…hallo…bisa ngobrol sebentar ga ?!?!”
  2. Server merespon dengan mengirimkan segment yang berisi ack value yang nilainya sama dengan received sequence value ditambah 1, dan juga ditambah dengan synchronizing sequence value dari server itu sendiri. Kenapa ditambah 1 ??? karena pas dikirim balik, ga ada segment yang perlu di acknowledged. Acknowledgement sepeti ini memungkinkan client untuk mengikat respon balik yang berasal dari original segment yang dikirim ke server…“iya…kenapa..gw merespon ni…mo ngapain ente ??”
  3. Client yang meng-inisialisasi merespond dengan acknowledgement value yang setara dengan sequence value yang di terima dari server ditambah 1. Selesai deh process meng-establish connection

To understand the three-way handshake process, it is important to look at the various values that the two hosts exchange. Within the TCP segment header, there are six 1-bit fields that contain control information used to manage the TCP processes. Those fields are:

  • URG – Urgent pointer field significant
  • ACK – Acknowledgement field significant
  • PSH – Push function
  • RST – Reset the connection
  • SYN – Synchronize sequence numbers
  • FIN – No more data from sender

Field2 bit ini lah yang disebut FLAGS… the value of one of these fields is only 1 bit and, therefore, has only two values: 1 or 0. When a bit value is set to 1, it indicates what control information is contained in the segment.

Gambar diatas adalah process terminasi session.

Untuk lebih jelas tentang three way handshake….

pakailah wireshark J

————————————————————————————————————————————————————————————

The initial window size is determined during the session startup via the three-way handshake.

Taken from Tcpipguide.com, What is Window Size…In a connection between a client and a server, the client tells the server the number of bytes it is willing to receive at one time from the server; this is the client’s receive window, which becomes the server’s send window. Likewise, the server tells the client how many bytes of data it is willing to take from the client at one time; this is the server’s receive window and the client’s send window.


—————————————————————————————————————————————————————————

UDP…User Datagram Protocol

Seperti yang sudah dijelaskan yang sudah2…UDP tidak menyediakan fungsi reliability, *jadi ga penting donk pake ini??

Well, TCP memakan banyak overhead….klo orang awam bilang…terlalu banyak makan bandwidth…kita perlu yang simple2 aja…contoh nya :

  • Domain Name System (DNS)
  • Simple Network Management Protocol (SNMP)
  • Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP)
  • Routing Information Protocol (RIP)
  • Trivial File Transfer Protocol (TFTP)
  • Online games…yes..ONLINE GAME…klo pake TCP…rasain aja sendiri LAG nya (ga pake TCP aja kadang suka lag hahaha)

Oke ?? sudah mengerti ?? untuk2 contoh2 aplikasi diatas…memakai UDP sangat efisien dan juga efektif (aplikasi2 tersebut ga butuh acknowledgement dalam transfer data…GA PENTING katanya J )

Note : Trivia…istilah segment kadang2 bisa di artikan sebagai datagram juga loh dalam UDP

*wokeh..selesai untuk Transport layer

Next…Network Layer…its gonnna be a looong day (baca: long read…hahaha)