Лекции (989962), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Существует множество протоколов маршрутизации, однако здесь мы рассмотримтолько два протокола: RIP (представитель дистанционно-векторных протоколов) и OSPF (представительпротоколов состояния связей).Построение таблицы маршрутизации по протоколу RIP (Routing Information Protocol) происходитследующим образом:1) Маршрутизаторы создают минимальные таблицы маршрутизации, на основании имеющейся информациио сетях, непосредственно подключенным к их сетевым интерфейсам.2) Маршрутизаторы рассылают минимальные таблицы соседям (соседями считаются те маршрутизаторы,которые могут получить сообщение напрямую, не пользуясь услугами промежуточных маршрутизаторов,т.е.
маршрутизаторы которые одним из своих сетевых интерфейсов подключены к той же сети, что имаршрутизатор, отправляющий сообщение).3) Маршрутизаторы анализируют полученные минимальные таблицы других маршрутизаторов, наращиваяполе "метрика" (расстояние до сети/компьютера) на единицу, учитывая таким образом тот соседниймаршрутизатор, от которого была получена минимальная таблица, как еще один маршрутизатор на путидо сети назначения.
После этого полученная минимальная таблица сравнивается с уже имеющейсятаблицей маршрутизации. Если в обоих таблицах имеется несколько маршрутов до одной и той же сети,то в результирующую таблицу попадает вариант с наименьшей метрикой (расстоянием до сети).4) Рассылка новой, уже не минимальной, таблицы соседям и последующая обработка полученных от соседейне минимальных таблиц. Соседям рассылается полный вариант имеющейся таблицы маршрутизации, заисключением информации о сетях, которая была получена непосредственно от самих этих соседей. Делается это для предотвращения создания петлевых маршрутов и зацикливания пакетов (техника "расщепления горизонта" – split horizont). Этап 4 повторяется циклически каждые 30 секунд (протокол RIP IP). ВСоставитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 годрезультате, все маршрутизаторы в сети будут иметь корректную таблицу маршрутизации: информация изтаблиц любого маршрутизатора, через соседей, рано или поздно дойдет до любого другого маршрутизатора в сети.
Более того, при изменениях в сети (подключение к какому-либо маршрутизатору новой сетиили временная недоступность старой сети) информация об изменениях также распространится по сети.5) Для автоматического обновления таблиц маршрутизации, каждая запись, созданная при помощи протокола RIP, имеет свой срок жизни (TTL, Time To Live).
В RIP IP срок жизни записи равен шести периодамрассылки таблиц маршрутизации, т.е. 180 секунд. Если какой-либо маршрутизатор выходит из строя иперестает слать своим соседям сообщения о сетях, которые можно достичь через него, то через 180 секундвсе записи, которые породил этот маршрутизатор, станут недействительными у его ближайших соседей.После этого процесс повторится уже для соседей ближайших соседей – они вычеркнут подобные записиуже через 360 секунд, так как первые 180 секунд ближайшие соседи еще передавали сообщения об этихзаписях и т.д. Как видно из объяснения, сведения о недоступных через отказавший маршрутизатор сетяхраспространяются по сети не очень быстро.
Поэтому есть более быстрый способ объявить сеть недоступной. Если отказал не весь маршрутизатор (что случается редко), а только один из его интерфейсов, подключенных к какой-либо сети, то при следующем обмене таблицами маршрутизации (через 30 секунд),маршрутизатор укажет "бесконечное" расстояние до недоступной сети, что приведет к исключениюданного маршрута из таблиц других маршрутизаторов.
Бесконечному расстоянию в протоколе RIP IPсоответствует метрика 16 (16 маршрутизаторов между отправителем и получателем). Такое небольшоезначение "бесконечного" расстояния связано с низкой скоростью распространения информации об отказахмежду маршрутизаторами (см. выше). Большее значение может привести к длительным периодамзацикливания и потерь пакетов.Протокол OSPF (Open Shortest Path First) является более современным и эффективным, чем протокол RIP.В OSPF процесс построения таблицы маршрутизации происходит по следующим этапам:1) Каждый маршрутизатор строит граф связей сети, в котором вершинами графа являются маршрутизаторыи IP-сети, а ребрами — интерфейсы маршрутизаторов.
Все маршрутизаторы для этого обмениваются сосвоими соседями той информацией о графе сети, которой они располагают к данному моменту времени.Этот процесс похож на процесс распространения векторов расстояний до сетей в протоколе RIP, однакосама информация качественно другая — это информация о топологии сети. Эти сообщения называютсяrouter links advertisement — объявление о связях маршрутизатора. Кроме того, при передаче топологической информации маршрутизаторы ее не модифицируют, как это делают RIP-маршрутизаторы, а передаютв неизменном виде. В результате распространения топологической информации все маршрутизаторы сетирасполагают идентичными сведениями о графе сети, которые хранятся в топологической базе данныхмаршрутизатора.2) Нахождении оптимальных маршрутов с помощью полученного графа.
Каждый маршрутизатор считаетсебя центром сети и ищет оптимальный маршрут до каждой известной ему сети. В каждом найденномтаким образом маршруте запоминается только один шаг – до следующего маршрутизатора, в соответствиис принципом одношаговой маршрутизации. Данные об этом шаге и попадают в таблицу маршрутизации.Задача нахождения оптимального пути на графе является математически достаточно сложной и трудоемкой.
В протоколе OSPF для ее решения используется итеративный алгоритм Дийкстры. Если несколькомаршрутов имеют одинаковую метрику до сети назначения, то в таблице маршрутизации запоминаютсяпервые шаги всех этих маршрутов.3) После первоначального построения таблицы маршрутизации необходимо отслеживать изменения состояния сети и вносить коррективы в таблицу маршрутизации. Для контроля состояния связей в сети OSPFмаршрутизаторы не используют обмен полной таблицей маршрутизации, как это не очень рациональноделают RIP-маршрутизаторы.
Вместо этого они передают специальные короткие сообщения HELLO. Еслисостояние сети не меняется, то OSPF-маршрутизаторы корректировкой своих таблиц маршрутизации незанимаются и не посылают соседям объявления о связях. Если же состояние связи изменилось, то ближайшим соседям посылается новое объявление, касающееся только данной связи, что экономит пропускнуюспособность сети. Получив новое объявление об изменении состояния связи, маршрутизатор перестраивает граф сети, заново ищет оптимальные маршруты (не обязательно все, а только те, на которых отразилось данное изменение) и корректирует свою таблицу маршрутизации.
Одновременно маршрутизаторретранслирует объявление каждому из своих ближайших соседей (кроме того, от которого он получил этообъявление).Автономные системы, протоколы внешней маршрутизации.Протоколы RIP и OSPF используются внутри локальных сетей, или, если рассматривать сеть Internet, внутриавтономных систем.Автономная система – это объединение локальных сетей с одинаковой маршрутной политикой иобщей администрацией, например совокупность сетей компании Ростелеком. Каждая автономная системарегистрируется (за довольно существенную плату) в региональной регистратуре Internet.
Для Европы иРоссии – это RIPE (http://www.ripe.net). Если Вам известен IP-адрес, то используя программу WhoIS (входитво все дистрибутивы Linux/Unix, или, например, в программу IPTOOLS для Windows) можно обратиться вСоставитель: Ляхевич А.Г., 2000 - 2002 гододну из региональных регистратур (whois.ripe.net, whois.internic.net, whois.ripn.net, whois.arin.net,whois.apnic.net, whois.nic.mil, whois.nic.gov) и получить сведения об автономной системе, за которойчислится данный IP-адрес: адрес организации, имя ответственного, телефоны и т.д.Маршрутизация между автономными системами осуществляется пограничными маршрутизаторами(border gateways). При маршрутизации используются протоколы внешней маршрутизации, в частности BGP(Border Gateway Protocol). Его принципиальным отличием от протоколов внутренней маршрутизации (RIP,OSPF) является наличие маршрутной политики.
Маршрутная политика позволяет передавать другимпогарничным маршрутизаторам не все существующие маршруты, а только те, которые администрацияавтономной системы сочтет нужными. Также, для различных маршрутов можно задавать дополнительныепараметры, характеризующие пропускную способность маршрута, стоимость транзита трафика по данномумаршруту и т.д. Приведем пример (см. рис. ).рис. Использование протокола BGP.Пример 1Администрация автономной системы 2 (АС2) не хочет, чтобы сетевой трафик из автономной системы 1(АС1) проходил транзитом через нее. Поэтому, хотя автономные системы АС4, АС5, АС6, АС7, АС3 идоступны для АС1 через АС2, однако АС2 не объявляеет об этом.
Такое возможно только при ручномсоставлении таблиц маршрутизации или использовании протокола BGP (протоколы RIP и OSPF непозволяют этого сделать).Пример 2Кратчайший маршрут из АС1 в АС5 лежит через АС3. Однако стоимость транзита через АС3 для АС1чрезвычайно велика. Другой маршрут АС1–АС2–АС4–АС5 короче маршрута АС1–АС2–АС4–АС6–АС5,однако связь АС4-АС5 значительно "медленне" (33,6 Кбит/с), чем связь АС4–АС6–АС5 (2,488 Гбит/с),поэтому маршрут АС1–АС2–АС4–АС6–АС5 предпочтительнее. Протокол BGP, при соответствующейнастройке пограничных маршрутизаторов, позволяеет учесть все эти особенности.Классификация маршрутизаторов.По областям применения маршрутизаторы делятся на несколько классов.Магистральные маршрутизаторы (backbone routers) предназначены для построения главноймагистрали сети. Это наиболее мощные устройства, способные обрабатывать несколько сотен тысяч илидаже несколько миллионов пакетов в секунду, имеющие большое количество интерфейсов локальных(Ethernet, Token Ring, FDDI) и глобальных сетей (Т1/Е1, SDH, ATM).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
