O Border Gateway Protocol (BGP) é um protocolo de gateway externo padronizado projetado para trocar informações de roteamento e acessibilidade entre sistemas autônomos (ASN) na Internet. 

BGP é um dos protocolos mais importantes e utilizados hoje em dia para comunicação entre ISP’s, responsável por distribuir rotas na internet fazendo com que um tráfego IP viaje o mais eficiente possível de um ponto a outro. 

Quando coloca uma carta em uma caixa de correio, os correios processam a correspondência e escolhem um caminho rápido e eficiente para entregar a carta ao destinatário. 

Da mesma forma, quando alguém envia dados pela internet, o BGP é responsável por examinar todos os caminhos disponíveis que os dados podem percorrer e escolher a melhor rota, o que geralmente significa pular entre sistemas autônomos. 

BGP Como funciona o roteamento entre os sistemas ASN, agora que o plano de fundo está mais claro, vamos nos aprofundar um pouco mais nos aspectos técnicos do BGP. 

Pense no seguinte, uma cidade pode ter centenas de caixas de correio, mas a correspondência nessas caixas deve passar pela agência dos correios local antes de ser encaminhada para outro destino. 

Os roteadores internos em um ASN são como caixas de correio, eles encaminham suas transmissões de saída para o ASN, que então usa o roteamento BGP para levar essas transmissões a seus destinos. 

mecanismo de tomada de decisão do BGP analisa todos os dados e define um de seus pares como a próxima parada, para encaminhar pacotes para um determinado destino. 

Cada peer gerencia uma tabela com todas as rotas que conhece para cada rede e propaga essa informação para seus sistemas autônomos vizinhos. 

Dessa forma, o BGP permite que um ASN colete todas as informações de roteamento de seus sistemas autônomos vizinhos e “anuncie” essas informações posteriormente. 

O BGP é responsável por determinar a rota mais adequada de acordo com as informações coletadas e a política de roteamento de uma organização, que se baseia em custo, confiabilidade, velocidade etc.

MPLS (Multiprotocol Label Switching) é uma tecnologia de rede geralmente utilizada por empresas. MPLS é um sistema de encaminhamento de dados que atribui rótulos a cada pacote. Esses rótulos determinam como um pacote deve viajar, criando uma rede privada. Como os pacotes são rotulados na transição entre a camada 2 (responsável pela transferência de dados entre os nós) e a camada 3 (que realiza o roteamento e encaminhamento dos pacotes)

VPLS é uma VPN de Camada 2 baseada em Ethernet. Ele permite que você conecte sites de redes locais (LAN) Ethernet geograficamente dispersos entre si em um backbone MPLS. Para os clientes que implementam VPLS, todos os sites parecem estar na mesma LAN Ethernet, embora o tráfego viaje pela rede do provedor de serviços.

O VPLS, em sua implementação e configuração, tem muito em comum com uma VPN de Camada 2. No VPLS, um pacote originado na rede de um cliente provedor de serviços é enviado primeiro para um dispositivo de borda do cliente (CE) (por exemplo, um roteador ou switch Ethernet). Em seguida, ele é enviado para um roteador de borda (PE) de provedor dentro da rede do provedor de serviços. O pacote atravessa a rede do provedor de serviços por um caminho comutador de rótulos MPLS (LSP). Ele chega ao roteador PE de saída, que depois encaminha o tráfego para o dispositivo CE no local do cliente de destino.

NOTA: 

Na documentação do VPLS, a palavra roteador em termos como roteador PE é usada para se referir a qualquer dispositivo que forneça funções de roteamento.

A diferença é que, para VPLS, os pacotes podem atravessar a rede do provedor de serviços de forma ponto a multiponto, o que significa que um pacote originado de um dispositivo CE pode ser transmitido para todos os roteadores PE que participam de uma instância de roteamento VPLS. Por outro lado, uma VPN de Camada 2 encaminha pacotes apenas de forma ponto a ponto.

Os caminhos que transportam tráfego VPLS entre cada roteador PE que participa de uma instância de roteamento são chamados de pseudowires. Os pseudowires são sinalizados usando BGP ou LDP.

Apesar de não ser um dos melhores protocolos de roteamento dinâmico, o RIP ainda é muito utilizado em redes de pequeno porte. O Protocolo de Roteamento Dinâmico RIP foi criado com o objetivo de oferecer informações sobre o roteamento e acessibilidade de suas redes locais. O RIP é um protocolo de roteamento interno, ou seja, utiliza algoritmos de roteamento IGP, que é o nível de comunicação interna ao ASN. O protocolo funciona à base do algoritmo Vetor-Distância, também conhecido como algoritmo de roteamento de Bellman-Ford distribuído e algoritmo de Ford-Fulkerson, que receberam o nome dos pesquisadores que os desenvolveram.

O RIP define 2 tipos de mensagens

Todos os roteadores vizinhos que recebem essa mensagem, a encaminham de volta contendo suas respectivas tabelas de roteamento.

Existirem entradas que correspondem à recebida, mas a contagem de saltos é maior do que a que está em sua tabela de roteamento, então a tabela é atualizada com contagem de saltos de 16. Se após o término do temporizador, o roteador ainda está alertando sobre a contagem maior de saltos, então o valor é atualizado dentro de sua tabela de roteamento.

Métrica de Roteamento

Após ter atualizado sua tabela de roteamento, o roteador começa, de forma imediata, a transmitir atualizações do roteamento para informar aos outros roteadores da rede sobre a mudança. O RIP impede que os enlaces do roteamento continuem transmitindo infinitamente, a fim de evitar loops na rede. Se um roteador receber uma atualização do roteamento que contenha uma nova entrada ou uma entrada mudada, e se aumentar o valor métrico por 1 pode resultar em loop, o destino da rede será, então, considerado inalcançável. O RIP inclui diversas outras características de estabilidade as quais são comuns a muitos protocolos do roteamento.

O RIP executa os mecanismos SPLIT HORIZON e HOLD DOWN para impedir que a informação de roteamento incorreta seja disseminada.

Esses prefixos eram utilizados para ‘NAT’ de prefixos de redes internas, RFC1918, que não tinham acesso à Internet. O NAT basicamente traduz o prefixo privado para o público. Com isso conseguimos fazer com que vários clientes consigam navegar por apenas um único IP público e isso em pequena escala, com poucos IP’s privados sendo substituídos por um público, não nos traz problemas, mas em grande escala pode causar problemas de conexão ou falta dela devidamente a falta de portas tanto por meio dos protocolos TCP quanto Protocolos UDP e ICMP. Com o tempo e o crescimento da internet foi criado um segundo protocolo de endereçamento, chamado IPv6, a fim de contornar o esgotamento do IPv4, nada melhor que bilhões e bilhões de IP’s disponíveis para utilizar.

Porém junto a criação do IPv6 surgiu a complexidade de implementação por exigir troca de equipamento que suportasse o protocolo e a adaptação ao protocolo.

Com isso nasceu  o Cgnat que Veio devido a essa grande escassez de ipv4 permitindo então que seja realizado mapeamento de portas  TCP/UDP e ICMP  onde no mínimo  cada 64 Host (IP) saia para internet por meio de cada um IPv4 publico recebendo então o mínimo de 1008 portas por endereço IP ou pra cada cliente conectado 

Para que o Protocolo OSPF consiga executar essas análises ele faz uso de um programa nomeado como algoritmo Dijkstra – nome do cientista que o desenvolveu, Edsger Dijkstra. A partir daí o OSPF lança mão do algoritmo open shortest path first de Dijkstra para criar uma árvore SPF, que preenche uma tabela de roteamento IP conduzindo os pacotes de rede pelos melhores caminhos. Quando as redes são configuradas fazendo uso deste protocolo, cada roteador tem uma identificação e todos eles trocam alguns tipos de mensagens entre si. Além disso, o Protocolo OSPF usa a administrativa, ou seja, a confiança da origem da rota, para enviar os pacotes.

Dando continuidade, o Protocolo OSPF usa o «custo» como métrica. Assim, quanto menor o custo, melhor o caminho e o OSPF irá sempre optar por esta opção. Portanto o Protocolo OSPF também atua por meio de hierarquia estruturada através dessas áreas, avaliando nesse processo o melhor caminho entre os roteadores e o servidor.