Главная » Просмотр файлов » КОНСПЕКТ_ЛЕКЦИЙ_Сети_и_телекоммуникации

КОНСПЕКТ_ЛЕКЦИЙ_Сети_и_телекоммуникации (853866), страница 23

Файл №853866 КОНСПЕКТ_ЛЕКЦИЙ_Сети_и_телекоммуникации (Конспект лекции) 23 страницаКОНСПЕКТ_ЛЕКЦИЙ_Сети_и_телекоммуникации (853866) страница 232021-10-12СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 23)

Поле «Версия» — версия протокола RIP;

Поле «Идентификатор адресной схемы» указывает тип адреса для каждой записи. Сообщения RIP могут переносить адреса любого формата различных протоколов. Идентификатор IP-адреса равен 2;

Поле «IP-адрес» занимает четыре байта. В нем могут указываться адрес устройства, номер сети, номер подсети или ноль, что означает маршрут по умолчанию;

Поле «Количество переходов» указывает текущую метрику для данного сетевого адреса.

Поля, которые должны быть заполнены нулями, являются частью адресного поля, но не используются, так как адреса IP занимают только 4 байта. Протокол RIP может работать с сетевыми адресами длиной до 12 байт.

Выше рассматривался протокол маршрутизации RIP версии 1 (RIP-1 IP). Однако существует версия 2 этого популярного протокола (RIP-2 IP), описанная в документе RFC 1388. Версия 2 поддерживает CIDR, аутентификацию, подсети и групповую передачу. На рис. 9.8 показан формат сообщений протокола RIP-2.

Команда (8 бит)

Версия (8 бит)

Домен маршрутизации (16 бит)

Идентификатор адресной схемы (16 бит)

Метка маршрута (16 бит)

IP-адрес (32 бита)

Маска подсети (32 бита)

Следующий переход (32 бита)

Метрика (32 бита)

Рис. 9.8 . Формат сообщения протокола RIP-2 IP

Сообщения версии 1 содержат нулевые неиспользуемые поля. Это позволяет задействовать их для расширений, предлагаемых в версии 2. Протокол RIP-2 IP наследует все поля первой версии и добавляет следующие:

Поле «Домен маршрутизации» используется вместе с полем «Следующий переход» для совместной работы нескольких АС в едином домене маршрутизации;

Поле «Маска подсети» — двоичное число, содержащее единицы в тех разрядах, которые относятся к расширенному сетевому префиксу. Маска подсети делит IP-адрес на номер подсети и номер устройства в этой подсети и позволяет выполнять маршрутизацию в сформированной структуре подсетей;

Поле «Метка маршрута» служит для идентификации внешних маршрутов и задействуется в протоколах политики маршрутизации (EGP или BGP).

Номер версии для протокола RIP-2 IP равен 2. При получении такого сообщения маршрутизатором, поддерживающим протокол RIP-1 IP, он просто проигнорирует любые поля, которые согласно версии 1 протокола должны содержать нули. Поэтому он будет корректно обрабатывать все записи, не использующие расширений RIP-2 IP (например, простое поле с IP-адресом по­лучателя без указания маски подсети).

Протокол RIP-1 IP не поддерживает безопасность. Любое устройство (рабочая станция или сервер), посылающее сообщение UDP через порт 520, будет рассматриваться маршрутизатором как его сосед. Отсутствие аутентификации возлагает на администратора дополнительные задачи по управлению правилами. Например, администратору может понадобиться вручную настроить список авторизованных соседей.

Протокол RIP-2 IP поддерживает аутентификацию. Стандарт допускает замену первой записи в сообщении на сегмент аутентификации. Таким образом, сообщение может содержать сегмент аутентификации и 24 записи из таблицы маршрутизации в стандартной форме RIP-2 IP. На рис. 9.9 показан формат сегмента аутентификации протокола RIP-2 IP.

%FFFFF

Тип аудентификации (16 бит)

Аудентификация (16 бит)

Рис. 9.9 Формат сегмента ауденитфикации RIP -2 IP

Сегмент аутентификации определяется тем, что поле «Идентификатор адресной схемы» равно %FFFFF. Затем указывается тип схемы аутентификации, и следующие 16 байт отводятся под данные аутентификации. После получения сообщения маршрутизаторы проверят сегмент аутентификации (если протокол RIP-2 IP работает в безопасном режиме) и будут игнорировать любые сообщения с некорректной аутентификацией.

Так как протокол RIP был разработан достаточно давно и практически не изменялся за это время, он обладает существенными недостатками, которые ограничивают его применение в сложных сетях:

 RIP допускает 15 переходов между отправителем и получателем. Если количество переходов превышает 15, получатель рассматривается как недостижимый, что очень сильно ограничивает размеры автономной системы.

 Использование в качестве метрики маршрута количества переходов приводит к тому, что протокол RIP не всегда выбирает самый эффективный и экономный маршрут. Например, может оказаться так, что выбранный маршрут содержит медленный и дорогой канал связи. Протоколы маршрутизации, которые используют в качестве метрики количество переходов, не принимают во внимание такие важные характеристики, как скорость канала, его надежность и т. д.

 Механизм обмена сообщениями RIP основан на широковещательной рассылке всей таблицы маршрутизации. В средних и больших сетях это может сильно загрузить каналы связи, особенно если распределенная сеть состоит из удаленных сетей, соединяемых по коммутируемым каналам связи.

 Так как протокол RIP работает по алгоритму вектора расстояния, он обладает медленной сходимостью. В случае, если канал связи выйдет из строя, потребуется несколько минут для того, чтобы маршрутизаторы скорректировали свои таблицы. В течение этого времени могут образоваться петли маршрутизации.

10. ПРОТОКОЛ OSPF

Спецификация протокола OSPF (Open Shortest Path First) описана в документе RFC 1247. Протокол принят в 1991 году. Он ориентирован на применение в больших распределенных сетях. OSPF вычисляет маршруты в сетях IP, работая совместно с другими протоколами обмена маршрутной информацией. Протокол OSPF основан на алгоритме состояния канала. Суть этого алгоритма состоит в том, что он должен вычислить кратчайший путь. При этом «кратчайший» не означает, что путь физически самый короткий. Имеется в виду, что информация пройдет по этому пути быстрее, чем по другим. Маршрутизатор, работающий с этим протоколом, отправляет запросы всем соседним маршрутизаторам, находящимся в одном с ним домене маршрутизации, для выявления состояния каналов до них и далее от них. Состояние канала при этом характеризуется несколькими параметрами, которые называются метриками. Метрикой может быть пропускная способность канала, его загрузка на текущий момент, задержка информации при ее прохождении по этому каналу и т. д. Обобщив полученные сведения, этот маршрутизатор сообщает их всем соседям. После этого им строится ориентированный граф, который повторяет топологию домена маршрутизации. Каждому ребру этого графа назначается оценочный параметр (метрика). После построения графа используется алгоритм Дейкстры, который по двум заданным узлам находит набор ребер с наименьшей суммарной стоимостью, то есть, по сути, выбирает оптимальный маршрут. По совокупной информации (полученной и найденной в результате вычислений) создается таблица маршрутизации.

Сообщения протокола OSPF передаются в IP-дейтаграммах с полем «Протокол» равным 89.

Протокол OSPF отвечает за IP-маршрутизацию и относится к классу протоколов IGP. Он может заменить протокол маршрутизации RIP в больших и сложных сетях.

Протокол OSPF решает многие из перечисленных выше проблем, присущих протоколу RIP. Кроме того:

 Протокол OSPF обладает большей скоростью сходимости, что предотвращает возникновение петель маршрутизации;

 При работе протокола не генерируется большой сетевой трафик;

 Информация, которой обмениваются маршрутизаторы, проходит процедуру аутентификации. Это позволяет участвовать в процессе маршрутизации только авторизованным маршрутизаторам. Аутентификация устраняет возможность случайного или преднамеренного искажения маршрутной информации;

 Протокол OSPF использует групповую передачу вместо широковещательной. Такой подход позволяет исключить передачу маршрутной информации тем устройствам, которым она не нужна;

 Протокол поддерживает распределение нагрузки (load balancing) по мар­шрутам, имеющим одинаковые стоимости;

 Протокол поддерживает маски подсетей переменной длины (VLSM). Данные о масках подсетей передаются в сообщениях LSA (Link-State Advertisement,- объявление о состоянии канала), таким образом маршрутизаторы получают эту информацию динамически, что позволяет более гибко использовать выделенное организации адресное пространство;

 Протокол поддерживает области маршрутизации. Это позволяет администраторам разделять автономную систему на отдельные части с изоляцией сетевого трафика и маршрутизации;

 Протокол OSPF поддерживает передачу внешней маршрутной информации через автономные системы.

Протокол OSPF хорошо подходит для современных, больших, динамически изменяющихся сетей.

Например, в отличие от протокола RIP, который по умолчанию рассылает всю свою таблицу маршрутизации каждые 30 с, протокол OSPF посылает информацию о состоянии каналов каждые 30 мин.

При обнаружении изменения сетевой топологии протокол OSPF сразу же посылает небольшие (порядка 75 байт) сообщения.

В начале работы каждый маршрутизатор передает сообщения LSA на все свои порты. Эти сообщения позволяют однозначно идентифицировать передающий маршрутизатор и определить состояние всех его портов: IP-адрес, маску подсети, метрику, присвоенную каналу связи порта, и статус канала связи.

Сообщение LSA передается во всем домене маршрутизации. Поэтому маршрутизаторы обладают информацией о состоянии каналов других маршрутизаторов в домене. Каждый маршрутизатор на основе сообщений LSA формирует базу данных состояния каналов (Link-State Database). Эта база данных одна и та же на всех маршрутизаторах в одном домене. Алгоритм маршрутизации поддерживает синхронизацию этих баз данных.

После того как все базы данных синхронизированы, каждый маршрутизатор начинает создавать свою таблицу маршрутизации. Эта таблица базируется на информации, содержащейся в базе данных состояния каналов.

Сначала создается карта сетевой топологии. Непосредственно связанные маршрутизаторы по терминологии протокола OSPF называются соседями. Каждый маршрутизатор хранит информацию о том, в каком состоянии, по его мнению, находится сосед. Маршрутизатор полагается на соседние маршрутизаторы и передает им дейтаграммы только в том случае, если он уверен, что они полностью работоспособны.

После создания карты сетевой топологии маршрутизатор формирует дерево кратчайших путей ко всем возможным получателям.

Рис. 10.1 Множество сетей

Это дерево строится таким образом, чтобы путь от корня — маршрутизатора, формирующего дерево, — до конечных объектов — целевых сетей — имел наименьшую стоимость. На рис.10.1 показано множество сетей, для которого формируется дерево кратчайших путей, изображенное на рис. 10.2 . Мы считаем, что метрики пути до каждой из сетей равны 10.

Рис. 10.2 Дерево кратчайших путей

После того как дерево построено, маршрутизаторы формируют локальные таблицы маршрутизации. Дерево путей показывает, что маршрутизатор Ml напрямую подключен к сетям #2 и #3. В таблицу маршрутизации для сетей, подключенных напрямую, в качестве значения метрики заносится 0. В табл.10.1 показаны данные таблицы маршрутизации для маршрутизатора Ml.

Таблица10.1.

Таблица маршрутизации маршрутизатора М1

Сеть

Следующий маршрутизатор в сети

Метрика маршрута

Сеть #1

Маршрутизатор М5

20

Сеть #2

Подключена напрямую

0

Сеть #З

Подключена напрямую

0

Сеть #4

Маршрутизатор М2

20

Сеть #5

Маршрутизатор М4

20

Так как маршрут в сеть #4 состоит из двух путей (от маршрутизатора Ml к М2, а затем от М2 к сети #4), а метрика каждого пути равна 10, то метрика маршрута до сети #4 равна 20. Аналогично вычисляются метрики остальных маршрутов. Следует отметить, что к сети #5 от маршрутизатора Ml имеются два пути — через маршрутизаторы М4 и М2. Путь через маршрутизатор М4 имеет метрику 20, а путь через маршрутизатор М2 — 30. Алгоритм состояния канала будет всегда выбирать кратчайший маршрут в целевую сеть. В результате в таблицу маршрутизации в качестве следующего маршрутизатора в пути будет включен маршрутизатор М4.

Если маршрутизатор обнаружит изменения в состоянии одного из подключенных к нему каналов, он должен разослать сообщения LSA всем своим соседям, которые ретранслируют их далее по всему домену маршрутизации. С момента посылки сообщения базы данных маршрутизаторов теряют синхронизацию и, следовательно, должны быть синхронизованы вновь. После выполнения синхронизации каждый маршрутизатор должен заново построить карту сетевой топологии, дерево кратчайших путей и таблицу маршрутизации.

Хотя протокол OSPF решает все проблемы, присущие RIP, он тоже далек от идеала. В очень больших сетях протокол OSPF порождает чрезвычайно много маршрутной информации. Например, в распределенной сети с сотнями маршрутизаторов изменение состояния одного канала (скажем, обрыв линии связи) вызывает распространение тысяч сообщений LSA через всю сеть. База данных состояния канала в таких сетях может достигать нескольких мегабайт.

В то же время, при изменениях в сетевой топологии все маршрутизаторы должны заново сформировать таблицу маршрутизации. Поэтому в очень больших сетях время сходимости может значительно возрасти (хотя медленная сходимость неизбежна в больших распределенных сетях при любом протоколе маршрутизации). Кроме того, значительный объем вычислений предъявляет серьезные требования к аппаратным ресурсам маршрутизатора (скорости обработки и объему памяти).

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
1,45 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов лекций

КОНСПЕКТ_ЛЕКЦИЙ_Сети_и_телекоммуникации.docx
Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6529
Авторов
на СтудИзбе
301
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее