home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Internet Info 1994 March / Internet Info CD-ROM (Walnut Creek) (March 1994).iso / inet / internet-drafts / draft-rekhter-select-providers-00.txt < prev    next >
Text File  |  1993-09-27  |  13KB  |  394 lines

  1.  
  2.                            - 1 -
  3.  
  4.  
  5.  
  6. Network Working Group                                      Y. Rekhter
  7. INTERNET DRAFT                 T.J. Watson Research Center, IBM Corp.
  8.                                                        September 1993
  9.  
  10.  
  11.                      Selecting an Indirect Provider
  12.  
  13.  
  14. Status of this Memo
  15.  
  16.  
  17.    This document is an Internet Draft.  Internet Drafts are working
  18.    documents of the Internet Engineering Task Force (IETF), its Areas,
  19.    and its Working Groups.  Note that other groups may also distribute
  20.    working documents as Internet Drafts.
  21.  
  22.    Internet Drafts are draft documents valid for a maximum of six
  23.    months.  Internet Drafts may be updated, replaced, or obsoleted by
  24.    other documents at any time.  It is not appropriate to use Internet
  25.    Drafts as reference material or to cite them other than as a
  26.    ``working draft'' or ``work in progress.''
  27.  
  28.    Please check the 1id-abstracts.txt listing contained in the
  29.    internet-drafts Shadow Directories on nic.ddn.mil, nnsc.nsf.net,
  30.    nic.nordu.net, ftp.nisc.sri.com, or munnari.oz.au to learn the
  31.    current status of any Internet Draft.
  32.  
  33.  
  34.  
  35. 1 Introduction
  36.  
  37.  
  38.    The Border Gateway Protocol (BGP) [1] and Inter-Domain Routing
  39.    Protocol (IDRP) [2] are two similar protocols that can be used for
  40.    inter-domain routing.  It was asserted that not all routing policies
  41.    can be supported with these protocols. Specifically, as stated in
  42.    [1], "BGP does not enable one AS to send traffic to a neighboring AS
  43.    intending that the traffic take a different route from that taken by
  44.    traffic originating in the neighboring AS". In this document we
  45.    describe a simple approach to remove this limitation from BGP and
  46.    IDRP. The proposed scheme can be realised with the existing
  47.    technology and off-the shelf components and doesn't require any new
  48.    routing protocols.
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56. Expiration Date March 1994                                      [Page 1]
  57.  
  58.                            - 2 -
  59.  
  60.  
  61.  
  62. 2 Background
  63.  
  64.  
  65.    The Internet is viewed as a set of arbitrary interconnected
  66.    Autonomous Systems (Domains). An autonomous system that carries
  67.    transit traffic is called a service provider (or just a provider). An
  68.    autonomous system that uses other autonomous system(s) to carry
  69.    locally originated traffic is called a service subscriber (or just a
  70.    subscriber). A provider that has an external neighbor (in the
  71.    BGP/IDRP sense) with one of the BGP/IDRP speakers within a subscriber
  72.    is called the direct provider (with respect to the subscriber).  All
  73.    other providers are called indirect (with respect to the subscriber).
  74.  
  75.    Within the current model (see [1]) BGP/IDRP limits the choice of
  76.    routes available to a subscriber to the routes selected by all of its
  77.    direct providers.  A route available to a direct provider, but not
  78.    selected by the provider can't be made available to the subscriber.
  79.  
  80.    As an illustration of this limitation consider the following topology
  81.    (the example is taken from [3]):
  82.  
  83.  
  84.                   D       B
  85.                    \     / \
  86.                     \   /   \
  87.                      \ /     \
  88.                       C       A
  89.                      / \      /
  90.                     /   \    /
  91.                    /     \  /
  92.                   /       \/
  93.                  F         E
  94.  
  95.  
  96.    where A, B, C, D, E, and F are autonomous systems. C has to select
  97.    between B and E as the next hop domain to destinations in A.
  98.    Consequently C's subscribers, D and F, would be bounded by C's
  99.    choices.  If D would prefer to use route through B, and F would
  100.    prefer to use route through E, then it was asserted that such
  101.    policies could not be realised with BGP.
  102.  
  103.  
  104.  
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112. Expiration Date March 1994                                      [Page 2]
  113.  
  114.                            - 3 -
  115.  
  116.  
  117.  
  118. 3 Solving the problem
  119.  
  120.  
  121.    The problem of removing the limit of choices imposed on a subscriber
  122.    by its direct providers can be decomposed into two orthogonal, but
  123.    somewhat related subproblems:
  124.  
  125.  
  126.        - how does a subscriber learn routes available through its
  127.          indirect provider, if the direct provider doesn't select these
  128.          routes
  129.  
  130.        - given that a subscriber acquires the routes available through
  131.          its indirect provider and selects these routes, how does the
  132.          subscriber ensure forwarding consistent with the selected
  133.          routes.
  134.  
  135.  
  136. 3.1 How to acquire routes from an indirect provider
  137.  
  138.  
  139.    Since BGP/IDRP operate over IP, it follows that if a subscriber has
  140.    IP connectivity to any BGP/IDRP speaker in an indirect provider, then
  141.    a BGP/IDRP speaker within the subscriber can establish a BGP/IDRP
  142.    session with a BGP/IDRP speaker within the indirect provider.  The
  143.    only needed modification to BGP/IDRP is to remove the restriction
  144.    that external neighbors should share a common subnet.
  145.  
  146.    Alternatively one may configure a tunnel (via encapsulation) between
  147.    a BGP/IDRP speaker within a subscriber and a BGP/IDRP speaker within
  148.    its indirect providers. Then BGP/IDRP routing information exchange
  149.    would flow through this tunnel and from a conceptual point of view
  150.    the two speakers would be viewed as connected by a point-to-point
  151.    link and thus on a common subnet. That would avoid any changes to
  152.    BGP/IDRP.
  153.  
  154.    For the purpose of route selection and route distribution policies
  155.    routes acquired from a BGP/IDRP speaker in the indirect provider are
  156.    indistinguishable from the routes acquired from a direct provider.
  157.  
  158.  
  159. 3.2 How to provide consistent forwarding
  160.  
  161.  
  162.    Providing forwarding consistent with the routes acquired from an
  163.  
  164.  
  165.  
  166.  
  167.  
  168. Expiration Date March 1994                                      [Page 3]
  169.  
  170.                            - 4 -
  171.  
  172.  
  173.  
  174.    indirect provider requires an additional mechanism. This is because
  175.    routes selected by a direct provider may not be consistent with the
  176.    routes a subscriber selected from an indirect provider. The mechanism
  177.    should allow to hide the actual destination address, and force the
  178.    immediate provider to use instead the address of BGP/IDRP speaker in
  179.    the indirect provider for forwarding.
  180.  
  181.    A possible way to provide this functionality is to use encapsulation,
  182.    where the original packet is wrapped into an envelope, with the
  183.    destination address in the outer IP header specifying the address of
  184.    the BGP/IDRP speaker in the indirect provider.  Any encapsulation can
  185.    suit this purpose (e.g. [4], [5]). Alternatively one may consider
  186.    using IP LSRR option.
  187.  
  188.  
  189. 3.3 Further refinements
  190.  
  191.  
  192.    A BGP/IDRP speaker in the indirect provider may specify in the
  193.    NEXT_HOP path attribute address of some other entity.  This way,
  194.    other than the speaker entity may support encapsulation and
  195.    forwarding.  The document constrains this entity to be within the
  196.    same autonomous system as the speaker.
  197.  
  198.    A BGP/IDRP speaker within a subscriber may use BGP/IDRP information
  199.    to ascertain the actual path to its BGP/IDRP peer in the indirect
  200.    provider by using the AS_PATH/RD_PATH path attribute.  This would
  201.    allow the speaker to refine its route selection to take into account
  202.    not only the available routes, but also the actual path to the
  203.    indirect provider from which the routes are acquired.
  204.  
  205.  
  206. 3.4 An example of operations
  207.  
  208.  
  209.    We illustrate how the proposed scheme operates using the topology
  210.    described in Section 2. Assume that C prefers routes through B to
  211.    destinations in A, but when connectivity to B fails, C would switch
  212.    to routes through E. C advertises these routes to both F and D. The
  213.    routes selected by C are consistent with D's route selection policies
  214.    (path through B as a primary, path through E as a fallback), but are
  215.    in conflict with F's route selection policies (path through E as a
  216.    primary, path through B as a fallback). To satisfy F's route
  217.    selection policies a BGP/IDRP speaker in F establishes direct peering
  218.    with a BGP/IDRP in E (E is F's indirect provider). As a result, F
  219.  
  220.  
  221.  
  222.  
  223.  
  224. Expiration Date March 1994                                      [Page 4]
  225.  
  226.                            - 5 -
  227.  
  228.  
  229.  
  230.    would acquire routes to destinations in A through E (directly) and
  231.    through B (acquired from C). This information is sufficient to
  232.    satisfy F's route selection policies.
  233.  
  234.    If the BGP/IDRP speaker in F selects a route received from the
  235.    BGP/IDRP speaker in E, then the forwarding table entry derived from
  236.    the route should have the next hop set to the address carried in the
  237.    NEXT_HOP path attribute; the entry should also indicate the need for
  238.    encapsulation.  To ensure forwarding consistent with the selected
  239.    routes the BGP/IDRP speaker in F that peers with the BGP/IDRP speaker
  240.    in E uses encapsulation when forwarding along the routes received
  241.    from E. The destination address in the outer header is set to the IP
  242.    address of the BGP/IDRP speaker in E.
  243.  
  244.    If the connection between C and E breaks, the BGP/IDRP speaker in F
  245.    peering with the BGP/IDRP speaker in E would be able to detect this
  246.    by examining the BGP/IDRP route to destinations in E (the new
  247.    AS_PATH/RD_PATH will be (C, B, A, E)). Using this information the
  248.    speaker in F would fall back on routes available through C (and B).
  249.  
  250.  
  251. 4 Limitations
  252.  
  253.  
  254.    The proposed scheme doesn't work if a subscriber doesn't have IP
  255.    connectivity to the indirect provider it wants to select.  On the
  256.    other hand, it isn't clear how much sense it would make trying to
  257.    support the ability of a subscriber to select an indirect provider to
  258.    which the subscriber has no IP connectivity.
  259.  
  260.    While the proposed solution may be suitable to solve other problems,
  261.    such a discussion is outside the scope of this document.
  262.    Specifically, suitability of the proposed solution to an arbitrary
  263.    policy-based routing problem (a.k.a. "arbitrary internet" (AI)
  264.    problem) is outside the scope of this document.
  265.  
  266.  
  267. 5 Conclusions
  268.  
  269.  
  270.    This document describes how the existing routing protocols (with
  271.    optional very minor modification) combined with encapsulation can be
  272.    used to solve the problem of indirect provider selection.  It
  273.    provides the same dynamic rerouting capabilities as available with
  274.    BGP/IDRP and requires no additional configuration (other than to
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280. Expiration Date March 1994                                      [Page 5]
  281.  
  282.                            - 6 -
  283.  
  284.  
  285.  
  286.    optionally configure a single tunnel). The scheme doesn't require
  287.    introduction of any new routing protocols and/or new network layer
  288.    protocol - it is based on existing off-the-shelf components.
  289.  
  290.    The functionality provided by the scheme described in the document is
  291.    quite similar to the "long-distance" provider selection available in
  292.    today's telephony. The scheme may be used in similar circumstances to
  293.    enable "long-distance" provider selection functionality in the
  294.    Internet.
  295.  
  296.    While the scheme is described in terms of IP, it can be directly
  297.    applicable to other existing connectionless network layer protocols,
  298.    like CLNP.
  299.  
  300.  
  301. 6 Acknowledgements
  302.  
  303.  
  304.    This proposal was largely stimulated by a discussion with Peter Ford
  305.    (LANL).
  306.  
  307.    The author would like to express his deep thanks and appreciation to
  308.    Dennis Ferguson (ANS), Dave Katz (cisco Systems), Tony Li (cisco
  309.    Systems), and Curtis Villamizar (ANS) for their review and
  310.    constructive comments.
  311.  
  312.  
  313. References
  314.  
  315.    [1] Rekhter, Y., Li, T., `A Border Gateway Protocol 4 (BGP-4)',
  316.    Internet Draft, April 1993
  317.  
  318.    [2] Hares, S., `IDRP for IP', Internet Draft, March 1993
  319.  
  320.    [3] Estrin, D., Steenstrup, M., "Inter-Domain Policy Routing:
  321.    Overview of Architecture and Protocols", ACM CCR Vol 21, No 1,
  322.    January 1991
  323.  
  324.    [4] Estrin, D., Zappala, D., Li, T., Rekhter, Y., "Source Demand
  325.    Routing: Packet Format and Forwarding Specification (Version 1)"
  326.    Internet Draft, September 1993
  327.  
  328.    [5] Hanks, S., Li, T., Farinacci, D., Traina, P., "Generic Routing
  329.    Encapsulation (GRE)", Internet Draft, September 1993
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336. Expiration Date March 1994                                      [Page 6]
  337.  
  338.                            - 7 -
  339.  
  340.  
  341.  
  342. Security Considerations
  343.  
  344.    Security issues are not discussed in this memo.
  345.  
  346.  
  347. Author's Addresses
  348.  
  349.    Yakov Rekhter
  350.    T.J. Watson Research Center IBM Corporation
  351.    P.O. Box 218
  352.    Yorktown Heights, NY 10598
  353.    Phone:  (914) 945-3896
  354.    email:  yakov@watson.ibm.com
  355.  
  356.    email: tli@cisco.com
  357.  
  358.  
  359.  
  360.  
  361.  
  362.  
  363.  
  364.  
  365.  
  366.  
  367.  
  368.  
  369.  
  370.  
  371.  
  372.  
  373.  
  374.  
  375.  
  376.  
  377.  
  378.  
  379.  
  380.  
  381.  
  382.  
  383.  
  384.  
  385.  
  386.  
  387.  
  388.  
  389.  
  390.  
  391.  
  392. Expiration Date March 1994                                      [Page 7]
  393.  
  394.