BGP: 인터넷을 연결하는 경계 게이트웨이 프로토콜

지난 글에서 최장 프리픽스 매칭으로 라우터가 경로를 선택하는 방식을 살펴봤다. 이번 글에서는 인터넷 자체를 연결하는 프로토콜, **BGP(Border Gateway Protocol)**를 다룬다. 전 세계 수만 개의 네트워크가 BGP로 경로 정보를 교환하며 인터넷이 동작한다.

자율 시스템 (Autonomous System, AS)

인터넷은 수많은 **자율 시스템(AS)**으로 구성된다. AS는 단일 조직이 관리하는 네트워크 집합으로, 고유한 **AS 번호(ASN)**를 가진다.

AS 64500: ISP A (KT)
AS 64501: ISP B (SK Broadband)
AS 64502: 기업 네트워크 (삼성전자)
AS 13335: Cloudflare
AS 15169: Google

IANA가 ASN을 할당 (1~~64511: 공인, 64512~~65535: 사설)
4바이트 ASN 도입으로 최대 4,294,967,295개 AS 지원

eBGP vs iBGP

BGP AS 구조

구분	eBGP	iBGP
범위	AS 간	AS 내부
TTL	1 (직접 연결이 기본)	255 (멀티홉 가능)
NEXT_HOP	변경됨	유지됨
루프 방지	AS_PATH	Split-Horizon
요구 사항	없음	완전 메시(Full Mesh) 또는 Route Reflector

iBGP는 AS 내부에서 eBGP로 받은 경로를 전파하기 위해 사용한다. 완전 메시 문제를 해결하기 위해 Route Reflector나 BGP Confederation을 구성한다.

BGP 세션 수립 과정

BGP FSM 상태 머신

BGP는 TCP 포트 179를 사용한다. 두 라우터가 상호 TCP 연결을 맺고 OPEN 메시지로 파라미터를 협상한 뒤 Established 상태에 진입한다.

# FRRouting BGP 기본 설정
router bgp 64500
  bgp router-id 1.2.3.4
  neighbor 5.6.7.1 remote-as 64501     # eBGP 피어
  neighbor 10.0.0.2 remote-as 64500    # iBGP 피어
  !
  address-family ipv4 unicast
    network 1.2.3.0/24                 # 자신의 프리픽스 광고
    neighbor 5.6.7.1 activate
  exit-address-family

경로 속성과 선택 알고리즘

BGP는 경로 벡터(Path Vector) 프로토콜이다. 단순한 메트릭 대신 다양한 속성으로 경로를 선택한다. 선택 순서(높은 우선순위부터):

Weight (Cisco 독자 속성, 높을수록 선호)
LOCAL_PREF — AS 내부에서 선호 출구 지정 (높을수록 선호)
로컬 프리픽스 여부
AS_PATH 길이 — 짧을수록 선호 (루프 방지도 겸임)
ORIGIN — IGP > EGP > Incomplete
MED(Multi-Exit Discriminator) — 낮을수록 선호
eBGP > iBGP
최저 IGP 메트릭

# AS_PATH 예시: 64500 → 64501 → 64502 → 목적지
UPDATE 메시지:
  NLRI: 9.10.11.0/24
  AS_PATH: 64502 64501
  NEXT_HOP: 5.6.7.1
  LOCAL_PREF: 100

AS_PATH에 자신의 AS 번호가 있으면 루프로 판단해 경로를 버린다.

경로 필터링과 정책

BGP의 강력한 기능은 세밀한 정책 제어다. prefix-list, route-map으로 특정 경로를 허용·거부하거나 속성을 변경할 수 있다.

# 특정 프리픽스만 수신 허가
ip prefix-list ALLOW_PREFIXES seq 10 permit 1.2.3.0/24
ip prefix-list ALLOW_PREFIXES seq 20 deny 0.0.0.0/0 le 32

router bgp 64500
  neighbor 5.6.7.1 prefix-list ALLOW_PREFIXES in

# LOCAL_PREF로 선호 경로 지정 (인바운드 트래픽 제어)
route-map SET_PREF permit 10
  set local-preference 200

router bgp 64500
  neighbor 5.6.7.1 route-map SET_PREF in

BGP 보안 이슈

BGP는 설계 당시 신뢰 기반으로 만들어졌다. 주요 보안 위협:

BGP Hijacking: 다른 AS의 프리픽스를 허위로 광고 (2008년 파키스탄 텔레콤이 YouTube를 오프라인)
Route Leak: 의도치 않게 경로를 다른 AS로 전파

대응 방법:

RPKI (Resource Public Key Infrastructure): AS가 자신의 프리픽스를 암호화 서명
ROA (Route Origin Authorization): 특정 ASN이 특정 프리픽스를 광고할 권한을 증명

# RPKI ROA 검증 활성화 (FRRouting)
router bgp 64500
  bgp rpki cache 192.168.1.100 port 3323
  !
  address-family ipv4 unicast
    bgp bestpath prefix-validate allow-invalid  # 또는 deny

지난 글: 라우팅 테이블과 LPM: 최장 프리픽스 매칭

다음 글: NAT: 네트워크 주소 변환의 모든 것

읽어주셔서 감사합니다. 😊