รู้จัก Routing Protocols เบื้องต้น เจาะลึกการทำงานของ OSPF และ BGP (ฉบับเข้าใจง่าย)

ทำความเข้าใจพื้นฐานของ Routing Protocols เรียนรู้ความแตกต่างและหลักการทำงานของ OSPF และ BGP สองโปรโตคอลสำคัญที่ขับเคลื่อนระบบเครือข่ายองค์กรและอินเทอร์เน็ตระดับโลก

สวัสดีครับชาว Numsai Tech ทุกท่าน! หากคุณเป็นคนที่คลุกคลีอยู่ในแวดวงไอที เครือข่ายคอมพิวเตอร์ (Computer Network) หรือกำลังศึกษาเพื่อสอบใบเซอร์ติฟิเคตสาย Network อย่าง Cisco (CCNA/CCNP) คำว่า “Routing Protocol” น่าจะเป็นคำที่คุณได้ยินผ่านหูอยู่บ่อยครั้ง

ในโลกที่ข้อมูลนับล้านเมกะไบต์ถูกส่งข้ามโลกในเสี้ยววินาที ข้อมูลเหล่านั้นรู้ได้อย่างไรว่าต้องเดินทางไปทางไหน? วันนี้เราจะมาเจาะลึกระบบนำทางอัจฉริยะของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ พร้อมทำความรู้จักกับ 2 โปรโตคอลระดับท็อปอย่าง OSPF และ BGP กันครับ

Routing Protocol คืออะไร? ทำไมถึงสำคัญ?

เปรียบเทียบง่ายๆ Router คือบุรุษไปรษณีย์ และ Routing Protocol คือ “ระบบ GPS” ที่ช่วยบุรุษไปรษณีย์ค้นหาเส้นทางที่ดีที่สุดในการส่งจดหมาย (Data Packet) จากต้นทางไปยังปลายทาง

หากไม่มี Routing Protocol อุปกรณ์ Router แต่ละตัวจะไม่รู้จักเครือข่ายที่อยู่ไกลออกไป (Remote Network) ผู้ดูแลระบบ (Network Admin) จะต้องมานั่งป้อนเส้นทางเองทีละบรรทัด (Static Route) ซึ่งในเครือข่ายขนาดใหญ่ที่มี Router นับร้อยนับพันตัว การทำแบบนั้นเป็นเรื่องที่เป็นไปไม่ได้เลย Routing Protocol จึงเข้ามาช่วยให้ Router สามารถ “พูดคุยและแลกเปลี่ยนข้อมูลเส้นทาง” กันได้แบบอัตโนมัติ (Dynamic Routing)

Routing Protocol แบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ตามขอบเขตการทำงาน (Autonomous System – AS)

1. IGP (Interior Gateway Protocol) ใช้หาเส้นทาง ภายใน องค์กรหรือ AS เดียวกัน (เช่น OSPF, EIGRP)
2. EGP (Exterior Gateway Protocol) ใช้หาเส้นทาง ระหว่าง องค์กรหรือ AS ต่างๆ (เช่น BGP)

เจาะลึก OSPF (Open Shortest Path First) – สุดยอดนักสำรวจเส้นทางภายในองค์กร

OSPF ย่อมาจาก Open Shortest Path First เป็นโปรโตคอลประเภท IGP ที่ได้รับความนิยมสูงสุดในเครือข่ายระดับองค์กรขนาดกลางถึงขนาดใหญ่

หลักการทำงานของ OSPF

OSPF ทำงานอยู่บนอัลกอริทึมที่เรียกว่า Link-State เปรียบเสมือนการที่ Router ทุกตัวมี “แผนที่ฉบับสมบูรณ์” ของเครือข่ายอยู่ในมือ (Topology Table)

• Router จะใช้อัลกอริทึม Dijkstra’s Shortest Path First (SPF) ในการคำนวณหาเส้นทางที่ “เร็วที่สุด” (Shortest Path)
• ความเร็วในที่นี้ OSPF จะดูจาก Bandwidth (ความกว้างของช่องสัญญาณ) เป็นหลัก เส้นทางไหน Bandwidth สูงสุด จะถูกเลือกเป็นเส้นทางหลัก (Best Path)

จุดเด่นของ OSPF

• เป็นมาตรฐานเปิด (Open Standard) อุปกรณ์ Router ยี่ห้อไหนก็ใช้งานได้ (Cisco, Juniper, Huawei, MikroTik ฯลฯ)
• ปรับตัวไว (Fast Convergence) หากมีสายแลนขาดหรือ Router ดาวน์ OSPF จะคำนวณเส้นทางใหม่ในระดับเสี้ยววินาที
• รองรับสเกลใหญ่ด้วยระบบ Area OSPF สามารถแบ่งเครือข่ายออกเป็นโซนย่อยๆ (Areas) โดยมี Area 0 (Backbone) เป็นศูนย์กลาง ช่วยลดภาระการประมวลผลของ Router ลงได้มาก

ทำความรู้จัก BGP (Border Gateway Protocol) – กระดูกสันหลังของอินเทอร์เน็ต

ถ้า OSPF คือระบบ GPS ในประเทศ BGP ก็คือระบบการบินระหว่างประเทศที่ซับซ้อนและยิ่งใหญ่ที่สุด! BGP เป็นโปรโตคอลประเภท EGP เพียงตัวเดียวที่ใช้งานจริงในปัจจุบัน และเป็นโปรโตคอลที่ทำให้โลก “อินเทอร์เน็ต” เชื่อมต่อถึงกันได้

หลักการทำงานของ BGP

BGP ไม่ได้สนใจว่าเส้นทางไหนสายแลนแรงที่สุดแบบ OSPF แต่ BGP ทำงานแบบ Path Vector โดยจะมองเครือข่ายเป็นก้อนๆ ที่เรียกว่า Autonomous System (AS) (แต่ละ ISP อย่าง True, AIS, 3BB จะมี AS Number เป็นของตัวเอง)

• BGP จะเลือกเส้นทางโดยดูว่าต้องวิ่งผ่านกี่ AS (AS-Path length) ยิ่งผ่านน้อยยิ่งดี
• มีการใช้กฎเกณฑ์ (Policies) และข้อตกลงทางธุรกิจ (Business Agreements) ในการกำหนดเส้นทางเป็นหลัก เช่น ISP A อาจกำหนดว่าจะไม่ส่งข้อมูลผ่าน ISP B เพราะค่าเช่าวงจรแพง เป็นต้น

จุดเด่นของ BGP

• สเกลระดับโลก (Massive Scalability) BGP สามารถจัดการ Routing Table ที่มีเส้นทางมากกว่า 900,000 เส้นทางบนอินเทอร์เน็ตได้สบายๆ
• ควบคุมนโยบายได้ยืดหยุ่นสูง (Highly Programmable Policies) Network Admin สามารถปรับแต่งค่า Attributes ต่างๆ (เช่น Local Preference, MED) เพื่อบังคับทิศทางของทราฟฟิกได้อย่างใจนึก

ตารางเปรียบเทียบ OSPF vs. BGP

เพื่อให้ชาว Numsai Tech เห็นภาพความแตกต่างได้อย่างชัดเจนที่สุด ลองดูตารางสรุปด้านล่างนี้ครับ

บทสรุป

Routing Protocols คือหัวใจสำคัญที่ขาดไม่ได้ในโลกของระบบเครือข่าย การเลือกใช้โปรโตคอลให้เหมาะสมกับงานคือทักษะสำคัญของ Network Engineer

• หากคุณกำลังออกแบบระบบเครือข่าย ภายในตึกบริษัท หรือองค์กรของคุณเอง ที่ต้องการความรวดเร็วและใช้แบนด์วิดท์อย่างคุ้มค่า OSPF คือคำตอบที่ดีที่สุด
• แต่ถ้าองค์กรของคุณใหญ่ระดับ ISP หรือต้องทำ การเชื่อมต่อออกสู่อินเทอร์เน็ตเพื่อคุยกับผู้ให้บริการรายอื่น โดยต้องการควบคุมนโยบายการวิ่งของทราฟฟิกอย่างเข้มงวด คุณจะหนีไม่พ้นที่จะต้องพึ่งพา BGP อย่างแน่นอน

หวังว่าบทความนี้จากเว็บ Numsai Tech จะช่วยให้ทุกท่านเข้าใจความแตกต่างของ OSPF และ BGP ได้ดียิ่งขึ้นนะครับ ในบทความหน้าเราจะมาเจาะลึกวิธี Config อุปกรณ์ Router เบื้องต้นกัน อย่าลืมติดตามกันนะครับ!