home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Handbook of Infosec Terms 2.0 / Handbook_of_Infosec_Terms_Version_2.0_ISSO.iso / text / rfcs / rfc1482.txt < prev    next >
Text File  |  1996-05-07  |  26KB  |  319 lines

  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                   Mark Knopper Request for Comments: 1482                      Steven J. Richardson                                                         Merit/NSFNET                                                            June 1993 
  8.  
  9.     Aggregation Support in the NSFNET Policy-Based Routing Database 
  10.  
  11. Status of this memo 
  12.  
  13.    This memo provides information for the Internet community.  It does    not specify an Internet standard.  Distribution of this memo is    unlimited. 
  14.  
  15. Abstract 
  16.  
  17.    This document describes plans for support of route aggregation, as    specified in the descriptions of Classless Inter-Domain Routing    (CIDR) [1] and the BGP-4 protocol [2], by the NSFNET Backbone Network    Service.  Mechanisms for exchange of route aggregates between the    backbone service and regional/midlevel networks are specified.    Additionally, the memo proposes the implementation of an Aggregate    Registry which can be used by network service providers to share    information about the use of aggregation.  Finally, the operational    impact of incorporating CIDR and aggregation is considered, including    an analysis of how routing table size will be affected.  This impact    analysis will be used to modify the deployment plan, if necessary, to    maximize operational stability. 
  18.  
  19. 1. Introduction 
  20.  
  21.    The Internet network service provider community and router vendors    (as well as the IESG and various IETF working groups) have agreed    that the time for deployment of route aggregation is upon us. This    topic has been discussed in the BGP-D, NJM and ORAD working groups at    several IETF meetings; it was a discussion topic of the NSFNET    Regional Techs' Meetings in January and June, 1993; and it was also a    topic of several meetings of the Federal Engineering Planning Group    and Engineering and Operations Working Group of the Federal Network    Council. 
  22.  
  23.    All have generally agreed that Summer, 1993 is the time to enable    BGP-4 and CIDR aggregation.  Each of the parties is responsible for    its own aspect of CIDR implementation and practice. This memo    describes Merit's plans for support of route aggregation on the    NSFNET, and a proposal for implementing a database of aggregation    information for use by network providers. 
  24.  
  25.  
  26.  
  27.  
  28.  
  29. Knopper & Richardson                                            [Page 1] 
  30.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  31.  
  32.  2. Aggregation Support by the Backbone Service 
  33.  
  34.    The NSFNET backbone service includes a Policy-Based Routing Database    system which currently holds the set of network numbers that are    accepted by the backbone service with a list of Autonomous System    numbers from which announcements of these network numbers are    expected.  In order to implement CIDR, the database system will be    modified to allow aggregation of routing information to be    configured. 
  35.  
  36.    The NSFNET will (initially) not support de-aggregation on its    outbound announcements. See section 2.3. 
  37.  
  38. 2.1 Current Configuration Capabilities 
  39.  
  40. 2.1.1 Inbound Announcements 
  41.  
  42.    An example of the way a network number is currently configured is as    follows: 
  43.  
  44.          35      1:237   2:233   3:183   4:266   5:267  6:1225 
  45.  
  46.    This shows that network number 35 (ie. 35.0.0.0, a class A net    number) is configured on the T3 backbone such that routing    announcements are expected from up to 6 autonomous systems. The    primary path is via AS 237, secondary is via AS 233, etc. 
  47.  
  48. 2.1.2 Outbound Announcements 
  49.  
  50.    Currently the NSFNET database has a list of AS's or network numbers    for each neighbor AS that are announced by the backbone to that AS.    These announcements are specified currently by "announcetoAS"    statements--which implement policies submitted by midlevels to    Merit--and then included in the ANSnet router configuration files.    There are two forms of these statements.  The first form uses the    "norestrict" clause and indicates that all of the network numbers    within each AS in the list should be announced to the neighbor    midlevel AS. For example: 
  51.  
  52.          announcetoAS 42 norestrict ASlist 22 26 38 60 68 
  53.  
  54.    In this example, the NSFNET is configured to announce to neighboring    midlevel AS 42, all networks in the routing table that were announced    from AS's 22, 26, 38, 60 and 68. 
  55.  
  56.    If the "norestrict" keyword is changed to "restrict", this indicates    that an explicit announce list of network numbers for the AS is    specified in the configuration file. The NSFNET will only announce 
  57.  
  58.  
  59.  
  60. Knopper & Richardson                                            [Page 2] 
  61.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  62.  
  63.     network numbers that were announced by the AS's in the list, *AND*    which appear in the "restrict list" of network numbers submitted    separately by the midlevel. 
  64.  
  65.       For example, 
  66.  
  67.          announcetoAS 42 restrict ASlist 22 
  68.  
  69.          announce 192.135.237 <other info> 
  70.  
  71.    These statements mean that AS 42 only wishes to hear announcements    from the backbone about the nets in AS 22 which are explicitly listed    here (i.e., net 192.135.237). 
  72.  
  73.    It is also possible, when using the "restrict" keyword, to list    specific "noannounce" lines. Those indicate that all of the networks    listed in the routing table for the AS should be announced except    those listed on the noannounce clauses.  (There is also a    "noannouncetoAS" statement[4].) 
  74.  
  75. 2.2 New Configuration Features for Aggregation 
  76.  
  77.    There will be three new capabilities for which the backbone service    can be configured to support aggregation. The first two allow    aggregates to be accepted and stored in the backbone routing tables    based on announcements by the regional network (autonomous system or    AS) peers.  The third allows the announcement of aggregates to the AS    neighbor peers. The following sections give examples of the three    features. 
  78.  
  79.    We use the notation <net-IP prefix-length> to describe an aggregate.    This refers to the IP prefix "net-IP", with a mask which has    "prefix-length" 1's as counted from the high-order end. For example,    <192.64.128 17> is equivalent to <192.64.128, 255.255.128.0> [5].    (The form using prefix-length rather than the mask is more compact.) 
  80.  
  81. 2.2.1 NSFNET accepts aggregates 
  82.  
  83.    In this case the regional peer router is CIDR-capable (i.e., runs    BGP-4) and the announcement comes into the backbone as an IP address    prefix. 
  84.  
  85.    To illustrate this in the spirit of sec. 2.1.1: 
  86.  
  87.          <192.64.128 17>         1:189 2:24 3:267 
  88.  
  89.    In this example, independent of the "class" of IP network number, an    aggregate containing network addresses matching a pattern in which 
  90.  
  91.  
  92.  
  93. Knopper & Richardson                                            [Page 3] 
  94.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  95.  
  96.     the first 17 bits match the prefix 192.64.128 will be accepted in    announcements to the NSFNET service.  The primary path to    destinations covered by the prefix is expected via AS 189, the    secondary, via AS 24, etc. 
  97.  
  98. 2.2.2 NSFNET aggregates by proxy 
  99.  
  100.    The other method of incorporating CIDR aggregate announcements into    the backbone routing tables is that of aggregation by proxy.  In this    case, the backbone is configured to perform aggregation on behalf of    a peer AS which is not configured to announce the aggregate to the    backbone (i.e., an AS which does not connect to the backbone via a    CIDR-capable peer). 
  101.  
  102.    An example of this aggregation technique is: 
  103.  
  104.          proxy <192.64.128 17>     1:189  2:24  3:267                  if  <192.64.192 24>                  or  <192.64.129 24>                  or  <192.64.167 24> 
  105.  
  106.    (Note: the syntax used in this document is arbitrary and is only used    to illustrate the method. The syntax to be used in actual routing    requests is to be determined.) 
  107.  
  108.    In this example, the aggregate <192.64.128 17> will be stored and    propagated within the backbone as an aggregate under a set of    conditions.  Initially, the GateD support will allow an "OR" list of    conditions such that if one of the aggregates in the list matches the    proxy aggregate will be stored[6].  For the case above, this means    that, if any of the CIDR aggregates: 
  109.  
  110.          <192.64.192 24>          <192.64.129 24>          <192.64.167 24> 
  111.  
  112.    (which--under the current, class-based IP address system--are    equivalent to the class C net numbers 192.64.192, 192.64.129, or    192.64.167, respectively) is heard, the backbone router will act as    though it heard the announcement of the single CIDR aggregate    <192.64.128 17>. 
  113.  
  114. 2.2.3 NSFNET announces aggregates 
  115.  
  116.    The functionality of the current system, as outlined in sec. 2.1.2,    above, will continue to exist once CIDR is implemented. The    "norestrict" function (or its equivalent in the new software) will    specify that all network reachability information received from a set 
  117.  
  118.  
  119.  
  120. Knopper & Richardson                                            [Page 4] 
  121.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  122.  
  123.     of Autonomous Systems, including any aggregates, will be announced.    It should also be possible to use to the equivalents of the    "restrict" keyword and the "announce" (or "noannounce") statement in    order to limit the announcements of the aggregations within an AS to    any desired subset. 
  124.  
  125. 2.3 Specifically Unsupported Capabilities, Limits of Initial Deployment 
  126.  
  127.    There are some aspects of aggregation which will specifically not be    supported in the initial deployment of CIDR capabilities on the    NSFNET backbone.  In particular, when the NSFNET service announces    routes to midlevel peers, de-aggregation will not be performed [3].    Therefore, a peer which needs to receive full routing information    should run a protocol which supports CIDR (initially, BGP-4; later,    IDRP). Peer networks using default routing will be able to reach    networks that are part of aggregated routing information across the    backbone (as in section 6.4 of [3]). 
  128.  
  129. 3.  CIDR Aggregate Registry 
  130.  
  131.    In discussions with network service providers, it has become apparent    that there is a great need for sharing of aggregate information; this    is necessary to fulfill the coordination referred to in sec. 2.3.    Beyond the need to implement CIDR aggregation facilities in the    NSFNET Policy-Based Routing Database (as described in section 2),    there is a clear need to have a separate database which will allow    aggregate information from any Autonomous System to be stored and    made available for easy electronic retrieval. This information can be    used for routing coordination and policy configuration in the larger,    non-NSFNET-centric, inter-domain context. 
  132.  
  133.    One of the expected uses of such a database is to help determine, as    CIDR matures, the granularity of aggregation of network reachability    information with respect to policy.  The useful scope of aggregation    is the subject of much discussion[5][7], and will be influenced by    such considerations as how network number allocation has been    handled, and whether the network provider has renumbered its client    networks to conform to CIDR aggregation boundaries. Rules and issues    regarding network number allocation with CIDR are discussed in [8]    and [7]. 
  134.  
  135.    In order further these goals, Merit proposes to implement a "CIDR    Aggregate Registry" to provide sharing of aggregate information for    the Internet inter-domain routing community. Initially, this will be    a simple database without much structure. It is not intended to hold    only aggregates which are announced or accepted by the NSFNET    service; rather, it should be a community registry that all will be    invited to use and make use of. 
  136.  
  137.  
  138.  
  139. Knopper & Richardson                                            [Page 5] 
  140.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  141.  
  142.     The Aggregate Registry will consist of a list of aggregate    announcement statements. Each statement consists of four types of    information, along with contact information: 
  143.  
  144.       1) CIDR Aggregate: The aggregate identifier, consisting of a       network number prefix and the prefix length. For example,       <192.29.128 16>. 
  145.  
  146.       2) Home AS: The source AS number for the aggregate. That is, the       AS number of the network service provider that initially       aggregates the network reachability information into the aggregate       for announcement to its neighbors. 
  147.  
  148.       3a) Announcing AS: An AS number that announces this aggregate to       its neighbor AS's. 
  149.  
  150.       3b) Neighbor AS list: A list of neighbor AS's to whom the       aggregate will be announced by the AS named in 3a. 
  151.  
  152.       4) Contact information: eg. e-mail address and name or NIC handle       of the administrative and technical contacts for the source AS. 
  153.  
  154.    Thus, a given aggregate is listed once as announced by its source AS.    It may then be listed once again per transit AS which announces the    aggregate downstream to its neighbors.  For example, the CIDR    aggregate <199.29.128 16> could be listed as: 
  155.  
  156.           CIDR aggregate  home ann  neighbor           (prefix-length) AS   AS   AS list         contacts          -----------------------------------------------------------          <199.29.128 16>  100  100  200 201 690     fred@nowhere.net          <199.29.128 16>  100  690  266 267 1225... <contact info>          <199.29.128 16>  100  200  297 372         <contact info>          <199.29.128 16>  100  201  771 1262        <contact info> 
  157.  
  158.          Note: This can be represented using the syntax used for objects          in the RIPE-81 paper[9]. 
  159.  
  160.    Here, AS 100 (the source AS) performs any aggregation and announces    the CIDR aggregate <199.29.128 16> to neighbor ASs 200, 201, and 690.    In turn, AS 200 announces this same aggregate to its neighbor ASs 297    and 372; further lines show announcements of the given aggregate by    AS 690 and AS 201. 
  161.  
  162.    Note that this registry reflects both the simple list of aggregates    that are supported by the union of network providers, as well as    information on inter-domain topology for the Internet.  Merit will    implement procedures for registering any network provider's 
  163.  
  164.  
  165.  
  166. Knopper & Richardson                                            [Page 6] 
  167.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  168.  
  169.     aggregates in the Registry; for those CIDR aggregates carried over    the NSFNET backbone, Merit will implement procedures for integrating    this Registry with the process of updating the aggregate routing    announcements.  Requests to update the information will be handled    via e-mail or on-line registration tools. 
  170.  
  171. 4. Effects of CIDR on Operational Aspects of the Internet 
  172.  
  173.    The introduction of CIDR will clearly necessitate various changes    beyond the introduction of new router software.  In particular, Merit    and other network service providers will have to adjust tools,    reports, and procedures as CIDR is implemented and evolved, and these    changes will have to be coordinated in order to ensure a smooth    transition to the CIDR-capable Internet. 
  174.  
  175.    While this document is by no means exhaustive, some of the areas    affected are discussed briefly below; what is intended is to foster    an awareness of some these changes, so as to initiate thinking about    and planning for this transition.  While it is obvious that CIDR and    policy routing imply greater coordination of many operational    matters, it is not clear how profoundly this will affect the day-to-    day running of the Internet. 
  176.  
  177.    (Note:  Aspects of the actual phased deployement of CIDR are covered    in [3] and [10].) 
  178.  
  179. 4.1 NSFNET Configuration Files and Reports; Neighbor AS Configurations 
  180.  
  181.    The addition of CIDR capability to the NSFNET Policy-Based Routing    Database, as outlined in sec. 2, will require the updating of at    least the following reports which are currently produced by Merit    (and available via anonymous FTP from nic.merit.edu): 
  182.  
  183.          ans_core.now  as-site.now  country.now net-comp.now  net-net.now          net-ter.now   non-us.now 
  184.  
  185.    Any tools which access this information, such as the various clients    or scripts released by Merit or developed by others, will have to be    changed. 
  186.  
  187.    However, the most striking change will be in the transition from    rcp_routed to GateD; it is very different in important particulars,    and follows different conceptual principles [11]. 
  188.  
  189.    Network providers which develop any part of their configuration files    from parsing the NSFNET configuration files or reports *MUST* plan    for these changes in order to help themselves and the Internet    community achieve a smooth transition to CIDR. 
  190.  
  191.  
  192.  
  193. Knopper & Richardson                                            [Page 7] 
  194.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  195.  
  196.  4.2 Routing and Administrative Policies 
  197.  
  198.    In this document, Merit has stated its commitment to supporting CIDR    through both changing policies related to administering the NSFNET    and developing a CIDR Aggregate Registry for the broader Internet    community. 
  199.  
  200.    In addition to these changes, here are some of the other policies,    administrative and routing, which must to be coodinated in order to    achieve optimum benefits of CIDR: 
  201.  
  202.       - policies of the InterNIC and of network service providers in         assigning (CIDR) IP nets and blocks, as mentioned above; 
  203.  
  204.       - policies of the various ASs in coordination of transit and other         routing policies; 
  205.  
  206.       - policies of registration of new networks, from the InterNIC or         network provider, through the CIDR Aggregate Registry, etc.; 
  207.  
  208.       - policies related to coordination of routing changes; 
  209.  
  210.       - coordination of routing policies, in general, to avoid new         classes of routing problems due to new methods of routing. 
  211.  
  212. 4.3 Realtime Issues 
  213.  
  214.    Issues which have not been examined in detail are: 
  215.  
  216.       - debugging of routing/connectivity problems; 
  217.  
  218.       - stability and other properties of routing under various         scenarios of CIDR configuration and network topology; 
  219.  
  220.       - explicit specification of routing decision algorithms to avoid         routing anomalies; 
  221.  
  222.       - increased network load due to packets traversing an AS, such as         the NSFNET backbone, before being discarded due to addressing a         "hole" in a CIDR aggregate. 
  223.  
  224. 4.4 Estimate of Reductions in Routing Tables 
  225.  
  226.    An argument in favor of the implementation CIDR is the effect which    it should have upon the NSFNET and other routing tables [1] [5].  The    burning question is: What is the magnitude of this effect?  In view    of the various issues to be dealt with, this is an important    consideration. 
  227.  
  228.  
  229.  
  230. Knopper & Richardson                                            [Page 8] 
  231.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  232.  
  233.     In terms of the immediate savings in reduction of the NSFNET backbone    routing tables, if a set of aggregates were done all at once, a    recent calculation--which might be characterized as an optimistic    estimate using a pessimistic algorithm (it looks for the longest    continuous block of addresses announced to the NSFNET backbone)--    yields [12]: 
  234.  
  235.         861 size  2 saving  861 announcements         286 size  4 saving  858 announcements         117 size  8 saving  819 announcements          67 size 16 saving 1005 announcements          13 size 32 saving  403 announcements           3 size 64 saving  189 announcements        1347 total   saving 4135 announcements of 12348 (33%). 
  236.  
  237.    Here, the first column represents the number of CIDR aggregates of    the given "size," and shows the corresponding reduction in net    announcements due to the adoption of this aggregate.  (A CIDR    aggregate of "size <n>" is one which encompasses <n> class A, B, or C    networks; the 67 "size 16" CIDR aggregates actually combine    announcements for 16 separate networks into a single net aggregate.)    It is unclear, at this time, whether or not the true savings would be    of this magnitude, but the extended report provides a basis for    discussion [12]. 
  238.  
  239.    The other aspect of impact upon the routing tables, the reduction in    the rate of growth (and the concomitant slowing of the rate of    exhaustion of IP address space), is an entirely different matter.    Simple calculations related to the rate of class B address space    exhaustion indicate that CIDR-conformant policies of the InterNIC    with respect to address assignment is helping [1]. 
  240.  
  241.    Clearly, more detailed analysis is desirable in order to better    understand the realistic gains of the CIDR deployment process, both    initially and in the longer term. 
  242.  
  243. 5.  Conclusions and Next Steps 
  244.  
  245.    Implementation of CIDR is underway, but there is still a fair amount    of planning and discussion that is needed for a successful    transition.  Merit is proposing specific functions for CIDR    aggregation that will be supported by the NSFNET, as well as a CIDR    Aggregate Registry that can serve as the basis for inter-domain    routing coordination. 
  246.  
  247.    The Aggregate Registry will allow a set of tools to be developed that    can facilitate the design of aggregation policy. A query tool to    allow lookup of aggregation information for a given network or 
  248.  
  249.  
  250.  
  251. Knopper & Richardson                                            [Page 9] 
  252.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  253.  
  254.     aggregate would be very useful. Additional database functionality    will also be desired for more powerful queries. It is specifically a    goal to work with RIPE to make sure that the Merit and RIPE database    approaches are compatible and allow interworking of tools. An AS    topology database would be most useful in routing policy    determination and coordination as well. 
  255.  
  256.    In addition to these areas, many other issues require further work in    order to develop the operational framework necessary for the    successful use of CIDR on the Internet. It is critical that the    deployment of CIDR and related tools to preserve address and routing    table space must not compromise the operational stability of the    NSFNET and the wider Internet. 
  257.  
  258. 6. Security Considerations 
  259.  
  260.       Security issues are not discussed in this document. 
  261.  
  262. 7. Acknowledgements 
  263.  
  264.    The authors would like to acknowledge the following persons, whose    comments and discussions have helped to shape this document: 
  265.  
  266.          Dennis Ferguson, Advanced Network and Services, Inc.          Jeffrey Honig, Cornell University          William Manning, Rice University/SESQUINET          The Merit Internet Engineering and Network Management          Systems groups. 
  267.  
  268. 8. Authors' Addresses 
  269.  
  270.    Knopper, Mark A.    Merit Network, Inc.    1071 Beal Ave.    Ann Arbor, MI  48109-2103 
  271.  
  272.    e-mail: mak@merit.edu    phone:  (313) 763-6061    fax:    (313) 747-3745 
  273.  
  274.    Richardson, Steven J.    Merit Network, Inc.    1071 Beal Ave.    Ann Arbor, MI  48109-2103 
  275.  
  276.    e-mail: sjr@merit.edu    phone:  (313) 747-4813    fax:    (313) 747-3745 
  277.  
  278.  
  279.  
  280. Knopper & Richardson                                           [Page 10] 
  281.  RFC 1482              Routing Aggregation Support              July 1993 
  282.  
  283.  9. References 
  284.  
  285.    [1]  Fuller, V., Li, T., Yu, J., and Varadhan, K., "Supernetting: an         Address Assignment and Aggregation Strategy", RFC1338, Update,         Work in Progress, June 1992. 
  286.  
  287.    [2]  Rekhter, Y., and Li, T., "A Border Gateway Protocol 4", Work In         Progress, April 1993. 
  288.  
  289.    [3]  Topolcic, C., "Notes of BGP-4/CIDR Coordination Meeting of 11         March 93", Work in Progress, March 1993. 
  290.  
  291.    [4]  Villamizer, C., in a document describing rcp_routed.conf options         and syntax, May, 1993. 
  292.  
  293.    [5]  Syntax used in Ford, P., Rekhter, Y., Braun, H-W., "Improving         the Routing and Addressing of IP", IEEE Network, pp. 10-15, May         1993. 
  294.  
  295.    [6]  Ferguson, D., private correspondence, March, 1993. 
  296.  
  297.    [7]  Rekhter, Y., and Li, T., "An Architecture for IP Address         Allocation with CIDR", Work in Progress, February, 1993. 
  298.  
  299.    [8]  Gerich, E., "Guidelines for Management of IP Address Space",         RFC1466, May 1993. 
  300.  
  301.    [9]  Bates, T., Jouanigot, J-M., Karrenberg, D., Lothberg, P., and         Terpstra, M., "Representation of IP Routing Policies in the RIPE         Database" (ripe-81), Work in Progress, February, 1993. 
  302.  
  303.    [10] Rekhter, Y., and Topolcic, C., "Exchanging Routing Information         Across Provider/Subscriber Boundaries in the CIDR Environment",         Work in Progress, April 1993. 
  304.  
  305.    [11] Fedor, M., Honig, J., Coltun, R., Ferguson, D., "gated-         config(5)" manpage, from the "gated-R3_0Beta_2" distribution, 7         October 1992. 
  306.  
  307.    [12] Johnson, D., analysis available via anonymous FTP from         merit.edu:/pub/nsfnet/cidr/auto-aggregates, June 1993. 
  308.  
  309.    [13] Topolcic, C., "Schedule for IP Address Space Management         Guidelines", RFC1367, October, 1993. 
  310.  
  311.  
  312.  
  313.  
  314.  
  315.  
  316.  
  317. Knopper & Richardson                                           [Page 11] 
  318.  
  319.