Что такое протокол маршрутизации и маршрутизируемый протокол в чем их отличия

Обновлено: 03.05.2024

RRAS ( Routing and Remote Access Service – Служба маршрутизации и дистанционного доступа) традиционно является интересной и, вместе с тем, сложной технологией для многих администраторов. RRAS позволяет удаленным клиентам проходить физические границы вашего сетевого окружения, чтобы подсоединяться к вашей сети и использовать ее ресурсы. Она также позволяет подсоединяться к сетевым ресурсам, таким образом, чтобы пользователи получали доступ к ресурсам сетей, которые недоступны иным способом.

RRAS содержит много возможностей, включая поддержку разделяемого использования интернет -соединения, коммутируемое соединение с сервером, маршрутизацию информации из одной сети в другую, защиту данных путем использования виртуальной частной сети ( VPN ) и многое другое. В этой лекции дается обзор технологий, предоставляемых службой RRAS, и описывается, как конфигурировать настройки для вашей сетевой среды Windows Server 2003 и управлять ими.

Изменения в RRAS для Windows Server 2003

Версия RRAS для Windows Server 2003 немного отличается от версии для Windows 2000, и большинство отличий касаются интерфейса, а не функций. Для администраторов, работавших с Windows NT, новая версия RRAS дает больше возможностей и упрощает управление.

Основные функциональные изменения в версии RRAS для Windows Server 2003 относятся к поддержке протоколов.

Обзор IP/маршрутизации

Сетевая среда часто бывает сегментирована по различным причинам, включая следующие факторы.

Количество доступных IP-адресов в сетевой среде TCP/IP.
Разделение функций администрирования и управления.
Соображения безопасности.
Владение сетью.

Многие маршрутизаторы могут маршрутизировать TCP/IP , IPX и AppleTalk. Но поскольку работа Windows Server 2003 и интернета основываются на TCP/IP , основное внимание в этом разделе уделяется маршрутизации TCP/IP .

При использовании TCP/IP адрес сети определяется IP-адресом в сочетании с маской подсети. Адрес сети идентифицирует сеть , где находится данное устройство ( рис. 4.1). Подробнее о TCP/IP см. в "Работа в сети с использованием TCP/IP" .

Этим разъединенным сетям может требоваться обмен информацией , и тогда на помощь приходит маршрутизация . Маршрутизация – это процесс передачи информации через межсетевую границу. Точка отправки называется источником (отправителем), и точка приема называется пунктом назначения (получателем). Промежуточное устройство (обычно маршрутизатор , иногда это несколько устройств) отвечает за передачу информации из одной сети в другую, пока эта информация не дойдет до указанного получателя, как это показано на рис. 4.2. Например, когда компьютер одной сети отправляет информацию компьютеру, который находится в другой сети, он направляет эту информацию маршрутизатору. Маршрутизатор рассматривает этот пакет и использует адрес получателя в заголовке пакета для передачи информации в соответствующую сеть .

Маршрутизацию иногда путают с использованием мостов. Эти две технологии, по сути, выполняют одну и ту же задачу, передавая информацию в интерсети от источника к месту назначения, но для этого используются совершенно разные механизмы. Маршрутизация происходит на сетевом уровне ( Network Layer ), в то время как мосты используются на канальном уровне ( Data Link Layer ) в сетевой модели OSI. Работа различных уровней модели OSI определяет способ обработки и передачи информации от источника к месту назначения.

Хотя обычно используют отдельный маршрутизатор , Windows Server 2003 позволяет также конфигурировать сервер как маршрутизирующее устройство. Функцией маршрутизатора является направление пакетов из одной сети в следующую сеть . Он делает это, определяя сначала оптимальный маршрут с помощью алгоритмов маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации определяют кратчайшее " расстояние " ( путь с наименьшей "стоимостью") между отправителем и получателем пакета, а также поддерживают таблицы маршрутизации, которые содержат маршрутную информацию, помогающую оптимизировать передачу информации. На рис. 4.3 показан пример таблицы маршрутизации, которая информирует маршрутизатор о том, как он может пересылать пакеты информации.

Алгоритмы маршрутизации

Маршрутизаторы, а также компьютеры Windows 2000, сконфигурированные как маршрутизаторы, обычно используют алгоритмы статической или динамической маршрутизации, но поддерживается также маршрутизация с коммутируемым соединением по требованию (demand-dial routing). Все эти алгоритмы маршрутизации в основном отвечают одной цели, хотя они имеют различные механизмы передачи информации от источника к месту назначения.

Статическая маршрутизация

Статическая маршрутизация задает единственный путь, который должен использоваться для передачи информации между двумя точками. Администратор должен задавать и конфигурировать статические маршруты в таблицах маршрутизации, и они не изменяются, пока это не сделает администратор. Сетевые среды со статической маршрутизацией организуются достаточно просто и особенно подходят для небольших окружений, где возможны лишь небольшие изменения в топологии маршрутизации.

Примечание. Конкретные маршруты не обязательно являются постоянными маршрутами в операционных системах Microsoft Windows. Иными словами, вы должны указать, что маршрут является постоянным, с помощью ключа -p , чтобы в случае перезагрузки сервера по какой-либо причине этот статический маршрут был привязан к таблице маршрутизации.

Основным недостатком сетевых сред со статической маршрутизацией является то, что они не адаптируются к изменению состояния сети. Например, в случае отключения маршрутизатора или канала статический маршрут не позволяет перенаправлять пакеты на другие маршрутизаторы, чтобы передать их нужным получателям. Кроме того, при добавлении или удалении какой-либо сети в вашем окружении администратор должен задавать возможные сценарии маршрутизации и конфигурировать их соответствующим образом. Поэтому сетевые среды со статической маршрутизацией (в особенности те, что подвержены частым изменениям) не подходят для более крупных сетей. Достаточно оценить расходы на администрирование, чтобы понять, что статическая маршрутизация подходит только для небольших сетевых окружений.

В качестве эмпирического правила используйте статические маршруты только при следующих условиях.

Домашний офис или филиал.
Сетевые окружения с небольшим числом сетей.
Соединения, которые не предполагается изменять в ближайшем будущем (например, маршрутизатор, который используется как последнее средство, когда информацию нельзя маршрутизировать иным способом).

Авто-статическая маршрутизация. Маршрутизаторы Windows Server 2003, которые используют статические маршруты, могут иметь собственные таблицы маршрутизации, обновляемые вручную или автоматически. Автоматические обновляемые статические маршруты называют авто-статической маршрутизацией. Соответствующие обновления можно конфигурировать с помощью интерфейса RRAS, см. рис. 4.4, или с помощью утилиты NETSH. Это позволяет вам обновлять информацию маршрутизаторов Windows Server 2003 только в определенные периоды времени, что дает экономию затрат на соединения и/или использование меньшей доли пропускной способности каналов.

Когда вы указываете, что нужно обновить статические маршруты, маршрутизатор отправляет запрос через активное соединение, чтобы обновить все маршрутизаторы данного соединения. Получивший запрос маршрутизатор удаляет все существующие авто-статические маршруты и затем вводит новые записи авто-статической маршрутизации в виде статических (постоянных) маршрутов.

Примечание. Авто-статические обновления поддерживаются только в тех случаях, когда вы используете протокол RIP для IP.

Динамическая маршрутизация

Как можно понять из этого названия, алгоритмы динамической маршрутизации адаптируются к изменениям сетевой среды без ручного вмешательства. Вносимые изменения почти мгновенно отражаются в информации маршрутизатора. Ниже приводится список условий, при которых выгодно использовать динамическую маршрутизацию.

Происходит отключение маршрутизатора или канала, что требует изменения маршрута для передаваемой информации.
В интерсети добавляется или удаляется маршрутизатор.
Большое сетевое окружение, где имеется много сценариев маршрутизации.
Большое сетевое окружение, в котором часто происходят изменения сетевой топологии.

Алгоритмы динамической маршрутизации могут адаптироваться в реальном масштабе времени к изменению состояний путем взаимодействия с другими маршрутизаторами. Когда маршрутизатор получает уведомление, что в сети произошло какое-либо изменение, он перерассчитывает маршруты и уведомляет другие маршрутизаторы. Это позволяет всем маршрутизаторам интерсети получать информацию о топологии всей сети даже в те моменты, когда она изменяется. В настоящее время большинство маршрутизаторов используют алгоритмы динамической маршрутизации и хорошо адаптируются к сети любого размера.

Маршрутизация с коммутируемым соединением по требованию (demand/dial routing)

Большинство протоколов маршрутизации (RIP, OSPF и т.д.), которые используют для взаимодействия с другими маршрутизаторами, периодически отправляют маршрутную информацию, чтобы адаптироваться к динамическим изменениям состояния сети. Это требуется для того, чтобы информация передавалась по маршрутам с наименьшей "стоимостью". Однако существуют ситуации, когда периодические обновления маршрутизаторов весьма нежелательны. Например, каждая активизация канала может требовать дополнительной оплаты.

Во избежание таких ситуаций вы можете использовать маршрутизацию с коммутируемым соединением по требованию. При такой маршрутизации активизация канала происходит только при необходимости передачи информации другой стороне соединения, что дает экономию затрат на соединения. Для поддержки обновлений маршрутизаторов используется статическая или авто-статическая маршрутизация.

Протоколы маршрутизации

Протоколы маршрутизации являются протоколами особого типа в том смысле, что они следят за топологией всей сети в маршрутизируемой сетевой среде. Они динамически поддерживают информацию о других маршрутизаторах в данной сети и используют эту информацию, чтобы определить наилучший маршрут для передаваемых данных.

Протоколы маршрутизации используют алгоритмы, которые влияют на маршрутизатор, а также на маршрутизацию информации из одной сети в следующую сеть. Каждый протокол маршрутизации имеет характеристики, которые отличают его от других протоколов маршрутизации, но все они должны обеспечивать такие качества, как простота, оптимальность, стабильность и гибкость.

Маршрутизируемые протоколы и протоколы маршрутизации

Вы, вероятно, встречались с терминами "маршрутизируемые протоколы" и "протоколы маршрутизации". Например, вам, видимо, известно, что TCP/IP, IPX/SPX и аналогичные протоколы являются маршрутизируемыми протоколами. Но когда вы слышите о протоколах маршрутизации, то, вероятно, задаетесь вопросом, как отличаются эти два типа протоколов и как они используются. Довольно часто эти термины используют эквивалентным образом, но между ними имеется существенное отличие.

На самом деле протоколы маршрутизации маршрутизируют маршрутизируемые протоколы, такие как TCP/IP, IPX/SPX, AppleTalk и т.д. Они являются необходимым звеном для передачи информации из одной сети в другую. В настоящее время используются многие протоколы маршрутизации, включая, в частности, следующий список.

BGP ( Border Gateway Protocol – Пограничный межсетевой протокол)
EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol – Расширенный внутренний шлюзовый протокол)
EGP ( Exterior Gateway Protocol – Внешний шлюзовый протокол)
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol – Внутренний шлюзовый протокол)
OSPF (Open Shortest Path First – Открытие в первую очередь кратчайших маршрутов)
RIP (Routing Information Protocol – Протокол маршрутной информации)

В маршрутизаторы RRAS под управлением Windows Server 2003 включена встроенная поддержка для OSPF и RIP. Кроме того, RRAS может поддерживать протоколы маршрутизации от сторонних компаний (такие как BGP, EIGRP , EGP и IGRP ) с помощью своих интерфейсов прикладного программирования (API). Ниже приводится описание протоколов маршрутизации, которые поддерживаются системой Windows Server 2003.

RIP – это протокол дистанционно-векторной маршрутизации, который относительно прост для использования и конфигурирования. Протоколы дистанционно-векторной маршрутизации отправляют обновления информации маршрутизаторов только соседним маршрутизаторам. Протокол RIP широко распространен в компьютерной отрасли и используется в сетях TCP/IP почти двадцать лет. RIP описывается в нескольких документах RFC, которые приводятся в таблице 4.1.

OSPF был разработан с целью выхода за ограничения других протоколов маршрутизации, таких как RIP. Он поддерживает масштабирование без существенного увеличения объема служебной информации. В результате он отвечает требованиям к большим интерсетям предприятий. Протокол маршрутизации OSPF описан в документах RFC 1247 (для OSPF) и 2328 (для OSPF версии 2).

Иерархия OSPF. Еще одним отличием протокола OSPF является то, что он может действовать иерархически, как это показано на следующем рисунке. Каждый маршрутизатор OSPF отправляет и получает маршрутную информацию от всех остальных маршрутизаторов в автономной системе (AS), где имеется набор маршрутизаторов (сетей), которые применяют общую стратегию маршрутизации. Каждая AS может быть разбита на меньшие группы, которые называются областями и являются, по сути, непрерывными сетями в соответствии с их сетевыми интерфейсами. Некоторые маршрутизаторы могут иметь несколько интерфейсов, и такие маршрутизаторы могут быть связаны более чем с одной областью. Эти маршрутизаторы соответственно называются маршрутизаторами границ областей (ABR), и они занимаются передачей маршрутной информации из одной области в другую, что позволяет снизить трафик маршрутизации в автономной области (AS).

Для AS, содержащей несколько областей, требуется магистраль для структурной и управляющей поддержки. Эта магистраль соединяет маршрутизаторы границ областей ( ABR ) и любые сети, которые не полностью содержатся в любой конкретной области. На рисунке 4.5 показана AS, содержащая две области и магистраль. Эта магистраль находится в области 0.

п ·англ. Routing ) — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи.

Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты).

Статическими маршрутами могут быть:

маршруты, не изменяющиеся во времени;
маршруты, изменяющиеся по расписанию;

Маршрутизация в компьютерных сетях типично выполняется специальными программно-аппаратными средствами — маршрутизаторами; в простых конфигурациях может выполняться и компьютерами общего назначения, соответственно настроенными.

Содержание

Маршрутизируемые протоколы

Протокол маршрутизации может работать только с пакетами, принадлежащими к одному из маршрутизируемых протоколов, например, IP, IPX или Xerox Network System, AppleTalk. Маршрутизируемые протоколы определяют формат пакетов (заголовков), важнейшей информацией из которых для маршрутизации является адрес назначения. Протоколы, не поддерживающие маршрутизацию, могут передаваться между сетями с помощью туннелей. Подобные возможности обычно предоставляют программные маршрутизаторы и некоторые модели аппаратных маршрутизаторов.

Программная и аппаратная маршрутизация

Первые маршрутизаторы представляли собой специализированное ПО, обрабатывающее приходящие IP-пакеты специфичным образом. Это ПО работало на компьютерах, у которых было несколько сетевых интерфейсов, входящих в состав различных сетей (между которыми осуществляется маршрутизация). В дальнейшем появились маршрутизаторы в форме специализированных устройств. Компьютеры с маршрутизирующим ПО называют программные маршрутизаторы, оборудование - аппаратные маршрутизаторы.

В современных аппаратных маршрутизаторах для построения таблиц маршрутизации используется специализированное ПО ("прошивка"), для обработки же IP-пакетов используется коммутационная матрица (или другая технология аппаратной коммутации), расширенная фильтрами адресов в заголовке IP-пакета.

Аппаратная маршрутизация [1]

Выделяют два типа аппаратной маршрутизации: со статическими шаблонами потоков и с динамически адаптируемыми таблицами.

Статические шаблоны потоков подразумевают разделение всех входящих в маршрутизатор IP-пакетов на виртуальные потоки; каждый поток характеризуется набором признаков для пакета такие как: IP-адресами отправителя/получателя, TCP/UDP-порт отправителя/получателя (в случае поддержки маршрутизации на основании информации 4 уровня), порт, через который пришёл пакет. Оптимизация маршрутизации при этом строится на идее, что все пакеты с одинаковыми признаками должны обрабатываться одинаково (по одинаковым правилам), при этом правила проверяются только для первого пакета в потоке (при появлении пакета с набором признаков, не укладывающимся в существующие потоки, создаётся новый поток), по результатам анализа этого пакета формируется статический шаблон, который и используется для определения правил коммутации приходящих пакетов (внутри потока). Обычно время хранения неиспользующегося шаблона ограничено (для освобождения ресурсов маршрутизатора). Ключевым недостатком подобной схемы является инерционность по отношению к изменению таблицы маршрутизации (в случае существующего потока изменение правил маршрутизации пакетов не будет "замечено" до момента удаления шаблона).

Динамически адаптируемые таблицы используют правила маршрутизации "напрямую", используя маску и номер сети из таблицы маршрутизации для проверки пакета и определения порта, на который нужно передать пакет. При этом изменения в таблице маршрутизации (в результате работы, например, протоколов маршрутизации/резервирования) сразу же влияют на обработку всех новопришедших пакетов. Динамически адаптируемые таблицы также позволяют легко реализовывать быструю (аппаратную) проверку списков доступа.

Программная маршрутизация

Программная маршрутизация выполняется либо специализированным ПО маршрутизаторов (в случае, когда аппаратные методы не могут быть использованы, например, в случае организации туннелей), либо программным обеспечением на компьютере. В общем случае, любой компьютер осуществляет маршрутизацию своих собственных исходящих пакетов (как минимум, для разделения пакетов, отправляемых на шлюз по умолчанию и пакетов, предназначенных узлам в локальном сегменте сети). Для маршрутизации чужих IP-пакетов, а также построения таблиц маршрутизации используется различное ПО:

Маршрутизация является одной из самых фундаментальных областей сетей, которые должен знать администратор. Протоколы маршрутизации определяют, как ваши данные попадают в пункт назначения, и помогают максимально упростить этот процесс. Однако существует так много разных типов протокола маршрутизации, что может быть очень трудно отследить их все!

В этом посте мы собираемся обсудить ряд различных типов протоколов и концепций протоколов. Протоколы маршрутизатора включают в себя:

Протокол маршрутизации информации (RIP)
Протокол межсетевого шлюза (IGRP)
Сначала откройте кратчайший путь (OSPF)
Протокол внешнего шлюза (EGP)
Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)
Протокол пограничного шлюза (BGP)
Промежуточная система-промежуточная система (IS-IS)

Прежде чем мы перейдем к рассмотрению самих протоколов маршрутизации, важно сосредоточиться на категориях протоколов. Все протоколы маршрутизации можно разделить на следующие:

Протокол вектора расстояния или состояния соединения
Протоколы внутреннего шлюза (IGP) или Протоколы внешнего шлюза (EGP)
Классные или бесклассовые протоколы

Протокол вектора расстояния и состояния соединения

Расстояние VectorLink State

Посылает всю таблицу маршрутизации во время обновлений	Предоставляет только информацию о состоянии ссылки
Отправляет периодические обновления каждые 30-90 секунд	Использует инициированные обновления
Обновления трансляций	Мультикаст обновления
Уязвим к петлям маршрутизации	Нет риска маршрутизации петли
RIP, IGRP	OSPF, IS-IS

Протоколы векторного расстояния - это протоколы, которые использовать расстояние, чтобы определить лучший путь для пакетов в сети. Эти протоколы измеряют расстояние, основываясь на том, сколько данных прыжков должно пройти, чтобы добраться до места назначения. Количество прыжков - это, по сути, количество маршрутизаторов, необходимых для достижения пункта назначения..

Как правило, протоколы векторного расстояния отправляют таблицу маршрутизации, полную информации, на соседние устройства. Такой подход делает их низкими инвестициями для администраторов, поскольку их можно развернуть без особой необходимости в управлении. Единственная проблема заключается в том, что им требуется больше пропускной способности для отправки по таблицам маршрутизации, а также они могут работать в циклах маршрутизации..

Протоколы состояния канала

Протоколы состояния канала используют другой подход к поиску наилучшего пути, поскольку они обмениваются информацией с другими маршрутизаторами, находящимися поблизости. Маршрут рассчитывается исходя из скорости пути до пункта назначения и стоимость ресурсов. Протоколы состояния канала используют алгоритм для решения этой проблемы. Одно из ключевых отличий от протокола векторного расстояния состоит в том, что протоколы состояния канала не отправляют таблицы маршрутизации; вместо этого маршрутизаторы уведомляют друг друга при обнаружении изменений.

Маршрутизаторы, использующие протокол состояния канала, создают три типа таблиц; соседний стол, таблица топологии, и таблица маршрутизации. В таблице соседей хранятся сведения о соседних маршрутизаторах с использованием протокола состояния канала, в таблице топологии - вся топология сети, а в таблице маршрутизации - наиболее эффективные маршруты..

IGP и EGP

Протоколы маршрутизации также могут быть классифицированы как протоколы внутреннего шлюза (IGP) или протоколы внешнего шлюза (EGP). IGP - это протоколы маршрутизации, которые обмениваются информацией о маршрутизации с другими маршрутизаторами в пределах одной автономной системы (AS). AS определяется как одна сеть или совокупность сетей под управлением одного предприятия. Таким образом, компания AS отделена от ISP AS.

Каждое из следующего классифицируется как IGP:

Сначала откройте кратчайший путь (OSPF)
Протокол маршрутизации информации (RIP)
Промежуточная система для промежуточной системы (IS-IS)
Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)

С другой стороны, EGP - это протоколы маршрутизации, которые используются для передачи информации о маршрутизации между маршрутизаторами в разных автономных системах. Эти протоколы более сложные, и BGP - единственный протокол EGP, с которым вы, вероятно, столкнетесь. Однако важно отметить, что существует протокол EGP с именем EGP..

Примеры EGP включают в себя:

Протокол пограничного шлюза (BGP)
Протокол внешнего шлюза (EGP)
Протокол междоменной маршрутизации ISO (IDRP)

Типы протокола маршрутизации

График маршрутизации

1982 - EGP
1985 - IGRP
1988 - RIPv1
1990 - есть
1991 - OSPFv2
1992 - EIGRP
1994 - RIPv2
1995 - BGP
1997 - RIPng
1999 - BGPv6 и OSPFv3
2000 - IS-ISv6

Протокол маршрутизации информации (RIP)

Протокол маршрутизации информации или RIP является одним из первых протоколов маршрутизации, которые будут созданы. RIP используется в обоих Локальные сети (Локальные сети) и Глобальные сети (WAN), а также работает на прикладном уровне модели OSI. Есть несколько версий RIP, включая RIPv1 и RIPv2. Исходная версия или RIPv1 определяет сетевые пути на основе IP-адреса и количества переходов в пути..

RIPv1 взаимодействует с сетью, передавая свою таблицу IP всем маршрутизаторам, подключенным к сети. RIPv2 немного сложнее и отправляет свою таблицу маршрутизации на адрес многоадресной рассылки. RIPv2 также использует аутентификацию для обеспечения большей безопасности данных и выбирает маску подсети и шлюз для будущего трафика. Основным ограничением протокола RIP является то, что он имеет максимальное число переходов 15, что делает его непригодным для больших сетей..

Смотрите также: Инструменты мониторинга локальной сети

Протокол межсетевого шлюза (IGRP)

Протокол внутреннего шлюза или IGRP - это протокол векторного расстояния, разработанный Cisco. IGRP был разработан на основе принципов, заложенных в RIP, для более эффективного функционирования в крупных сетях и снял колпачок на 15 прыжков это было помещено на RIP. IGRP использует такие показатели, как пропускная способность, задержка, надежность и нагрузка, для сравнения жизнеспособности маршрутов в сети. Однако в настройках IGRP по умолчанию используются только пропускная способность и задержка..

IGRP идеально подходит для больших сетей, потому что передает обновления каждые 90 секунд и имеет максимальное количество прыжков 255. Это позволяет поддерживать большие сети, чем протокол, такой как RIP. IGRP также широко используется, потому что он устойчив к петлям маршрутизации, потому что он автоматически обновляется, когда происходят изменения в сети.

Сначала откройте кратчайший путь (OSPF)

Протокол Open Shortest Path First или OSPF - это протокол IGP с состоянием канала, разработанный специально для IP-сетей, использующих Кратчайший путь первый (SPF) алгоритм. Алгоритм SPF используется для вычисления связующего дерева кратчайшего пути для обеспечения эффективной передачи пакетов. Маршрутизаторы OSPF поддерживают базы данных, детализирующие информацию об окружающей топологии сети. Эта база данных заполнена данными, взятыми из Объявления о состоянии ссылок (LSA) отправлено другими роутерами. LSA - это пакеты, которые содержат подробную информацию о том, сколько ресурсов займет данный путь..

OSPF также использует Алгоритм Дейкстры пересчитать сетевые пути при изменении топологии. Этот протокол также относительно безопасен, так как он может аутентифицировать изменения протокола для обеспечения безопасности данных. Он используется многими организациями, потому что его можно масштабировать до больших сред. Изменения топологии отслеживаются, и OSPF может пересчитать скомпрометированные маршруты пакетов, если ранее использованный маршрут был заблокирован.

Протокол внешнего шлюза (EGP)

Протокол внешнего шлюза или EGP - это протокол, который используется для обмена данными между хостами шлюза, которые соседствуют друг с другом в автономных системах. Другими словами, EGP предоставляет форум для маршрутизаторов для обмена информацией между различными доменами. Самым ярким примером EGP является сам Интернет. Таблица маршрутизации протокола EGP включает в себя известные маршрутизаторы, стоимость маршрутов и адреса соседних устройств. EGP широко использовался крупными организациями, но с тех пор был заменен на BGP.

Причина, по которой этот протокол потерял популярность, заключается в том, что он не поддерживает многопутевые сетевые среды. Протокол EGP работает, храня базу данных о близлежащих сетях и пути, по которым они могут добраться до них. Эта информация отправляется на подключенные маршрутизаторы. Как только он прибудет, устройства могут обновить свои таблицы маршрутизации и провести более осознанный выбор пути по всей сети..

Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)

Усовершенствованный протокол внутренней маршрутизации шлюза или EIGRP - это протокол маршрутизации вектора расстояния, который используется для IP, AppleTalk, и NetWare сетей. EIGRP является проприетарным протоколом Cisco, разработанным с учетом оригинального протокола IGRP. При использовании EIGRP маршрутизатор берет информацию из таблиц маршрутизации своих соседей и записывает их. Соседи запрашивают маршрут, и когда происходит изменение, маршрутизатор уведомляет своих соседей об этом изменении. Это приводит к тому, что соседние маршрутизаторы узнают о том, что происходит на соседних устройствах..

EIGRP оснащен рядом функций для максимальной эффективности, в том числе Надежный транспортный протокол (RTP) и Алгоритм диффузного обновления (DUAL). Пакетные передачи стали более эффективными, потому что маршруты пересчитываются для ускорения процесса конвергенции..

Протокол пограничного шлюза (BGP)

Протокол пограничного шлюза или BGP является протоколом маршрутизации Интернета, который классифицируется как протокол векторного пути. BGP был предназначен для замены EGP с децентрализованным подходом к маршрутизации. Алгоритм выбора лучшего пути BGP используется для выбора наилучших маршрутов для передачи пакетов. Если у вас нет пользовательских настроек, BGP выберет маршруты с кратчайшим путем к месту назначения..

Однако многие администраторы предпочитают менять решения о маршрутизации на критерии в соответствии со своими потребностями.. Алгоритм выбора лучшего пути можно настроить, изменив атрибут сообщества стоимости BGP. BGP может принимать решения о маршрутизации на основе таких факторов, как вес, локальные предпочтения, локально сгенерированный, длина AS_Path, тип источника, дискриминатор с несколькими выходами, eBGP через iBGP, метрика IGP, идентификатор маршрутизатора, список кластеров и адрес соседа.

BGP отправляет обновленные данные таблицы маршрутизатора только тогда, когда что-то меняется. В результате отсутствует автоматическое обнаружение изменений топологии, что означает, что пользователь должен настроить BGP вручную. С точки зрения безопасности протокол BGP может быть аутентифицирован, так что только утвержденные маршрутизаторы могут обмениваться данными друг с другом..

Промежуточная система-промежуточная система (IS-IS)

Промежуточная система-промежуточная система (IS-IS) - это состояние канала, протокол IP-маршрутизации и протокол IGPP, используемые в Интернете для отправки информации о IP-маршрутизации.. IS-IS использует модифицированную версию алгоритма Дейкстры. Сеть IS-IS состоит из ряда компонентов, включая конечные системы (пользовательские устройства), промежуточные системы (маршрутизаторы), области и домены..

В соответствии с IS-IS маршрутизаторы организованы в группы, называемые областями, и несколько областей группируются вместе, чтобы создать домен. Маршрутизаторы в этой области размещаются на уровне 1, а маршрутизаторы, которые соединяют сегменты, классифицируются как уровень 2. Существует два типа адресов, используемых IS-IS; Точка доступа к сетевой службе (NSAP) и Название сетевого объекта (СЕТЬ).

Классные и бесклассовые протоколы маршрутизации

Протоколы маршрутизации также могут быть классифицированы как классовые и бесклассовые протоколы маршрутизации. Различие между ними сводится к тому, как они выполняют обновления маршрутизации. Дискуссия между этими двумя формами маршрутизации часто упоминается как классовая или бесклассовая маршрутизация..

Классные протоколы маршрутизации

Классовые протоколы маршрутизации не отправляют информацию маски подсети во время обновлений маршрутизации, но бесклассовые протоколы маршрутизации делают. RIPv1 и IGRP считаются классными протоколами. Эти два являются классными протоколами, потому что они не включают информацию о маске подсети в свои обновления маршрутизации. Классовые протоколы маршрутизации с тех пор устарели бесклассовыми протоколами маршрутизации..

Бесклассовые протоколы маршрутизации

Как упоминалось выше, классовые протоколы маршрутизации были заменены бесклассовыми протоколами маршрутизации. Бесклассовые протоколы маршрутизации отправлять информацию маски IP-подсети во время обновления маршрутизации. RIPv2, EIGRP, OSPF и IS-IS - это все типы протоколов маршрутизации классов, которые включают информацию о маске подсети в обновлениях..

Протоколы динамической маршрутизации

Протоколы динамической маршрутизации - это еще один тип протоколов маршрутизации, которые имеют решающее значение для современных сетей корпоративного уровня. Протоколы динамической маршрутизации позволяют маршрутизаторам автоматически добавлять информацию в свои таблицы маршрутизации от подключенных маршрутизаторов. С помощью этих протоколов маршрутизаторы отправляют обновления топологии всякий раз, когда меняется топологическая структура сети. Это означает, что пользователю не нужно беспокоиться о том, чтобы постоянно обновлять сетевые пути..

Одним из основных преимуществ динамических протоколов маршрутизации является то, что они уменьшают необходимость управления конфигурациями. Недостатком является то, что это происходит за счет выделения ресурсов, таких как ЦП и пропускная способность, чтобы они работали на постоянной основе. OSPF, EIGRP и RIP считаются протоколами динамической маршрутизации..

Протоколы маршрутизации и метрики

Независимо от того, какой тип протокола маршрутизации используется, будут четкие метрики, которые используются для измерения того, какой маршрут лучше выбрать. Протокол маршрутизации может идентифицировать несколько путей к пункту назначения, но должен иметь возможность работать, что является наиболее эффективным. Метрики позволяют протоколу определять, какой путь следует выбрать, чтобы обеспечить сеть наилучшим обслуживанием..

Самая простая метрика для рассмотрения - это количество прыжков. Протокол RIP использует количество переходов для измерения расстояния, которое требуется для пакета до места назначения. Чем больше прыжков должен пройти пакет, тем дальше должен пройти пакет. Таким образом, протокол RIP направлен на выбор маршрутов, минимизируя, где это возможно, скачки. Существует много показателей, помимо числа переходов, которые используются протоколами IP-маршрутизации. Используемые метрики включают в себя:

Количество прыжков - Измеряет количество маршрутизаторов, через которые должен пройти пакет
Пропускная способность - выбирает путь на основе которого имеет наибольшую пропускную способность
задержка - выбирает путь на основе которого занимает меньше всего времени
надежность - Оценивает вероятность того, что ссылка потерпит неудачу, основываясь на количестве ошибок и предыдущих сбоях.
Стоимость - значение, настроенное администратором или IOS, которое используется для измерения стоимости маршрута на основе одного показателя или диапазона показателей
нагрузка - Выбор пути на основе использования трафика подключенных каналов

Метрики по типу протокола

Тип протокола
Тип используемой метрики

ПОКОЙСЯ С МИРОМ	Количество прыжков
RIPv2	Количество прыжков
IGRP	Пропускная способность, задержка
OSPF	Пропускная способность
BGP	Выбранный администратором
EIGRP	Пропускная способность, задержка
IS-IS	Выбранный администратором

Административное расстояние

Административное расстояние является одной из наиболее важных функций в маршрутизаторах. Административный - это термин, используемый для описания числового значения, которое используется для определения приоритетов, какой маршрут следует использовать при наличии двух или более доступных маршрутов. Когда один или несколько маршрутов расположены, в качестве маршрута выбран протокол маршрутизации с меньшим административным расстоянием. Существует административное расстояние по умолчанию, но администраторы также могут настраивать свои собственные.

Административный дистанционный маршрут Источник
Расстояние по умолчанию

Подключенный интерфейс	0
Статический маршрут	1
Улучшенный сводный маршрут IGRP	5
Внешний BGP	20
Внутренний улучшенный IGRP	90
IGRP	100
OSPF	110
IS-IS	115
ПОКОЙСЯ С МИРОМ	120
EIGRP внешний маршрут	170
Внутренний BGP	200
неизвестный	255

Чем ниже числовое значение административного расстояния, тем больше маршрутизатор доверяет маршруту. Чем ближе числовое значение к нулю, тем лучше. Протоколы маршрутизации используют административное расстояние в основном как способ оценки надежности подключенных устройств. Вы можете изменить административное расстояние протокола, используя процесс расстояния в режиме субконфигурации.

Заключительные слова

Как вы можете видеть, протоколы маршрутизации могут быть определены и продуманы различными способами. Ключ заключается в том, чтобы рассматривать протоколы маршрутизации как протоколы векторов расстояния или состояния канала, протоколы IGP или EGP и классные или бесклассовые протоколы. Это общие категории, к которым относятся общие протоколы маршрутизации, такие как RIP, IGRP, OSPF и BGP..

Конечно, во всех этих категориях у каждого протокола есть свои нюансы в том, как он измеряет лучший путь, будь то по количеству переходов, задержке или другим факторам. Изучение всего, что вы можете узнать об этих протоколах, которые вы сохраняете во время повседневного общения, поможет вам как на экзамене, так и в реальной среде..

Протокол маршрутизации - это сетевой протокол (3 уровень модели OSI), который используется маршрутизаторами (роутерами) с целью определения маршрутов передачи данных в составной вычислительной сети (интрасеть). В частности, во избежание ручного ввода всех допустимых маршрутов в маршрутизаторы, используются протоколы маршрутизации, что экономит труд системных администраторов и снижает количество ошибок в настройке маршрутизаторов.

Протоколы маршрутизации делятся на два вида, зависящие от типов алгоритмов, на которых они основаны:

Дистанционно-векторные протоколы, основаны на Distance Vector Algorithm (DVA);
Протоколы состояния каналов связи, основаны на Link State Algorithm (LSA).

Так же протоколы маршрутизации делятся на два вида в зависимости от сферы применения:

Междоменной маршрутизации;
Внутридоменной маршрутизации.

Перечень протоколов маршрутизации составляют протоколы: RIP v1/v2, RIPng (IPv6), OSPF, BGP v4 (IPv6).

Дистанционно-векторный алгоритм

В дистанционно-векторном алгоритме (DVA) основная идея заключается в рассылке маршрутизаторов друг другу так называемого вектора расстояний. В векторе расстояний содержится информация (расстояние) от передающего маршрутизатора до всех соседних (известных) ему сетей.

Под расстоянием, в векторе расстояний, подразумевается любой параметр метрики, в частности, может быть количество пройденных маршрутизаторов (по хопам) или время, затраченное на передачу пакетов от одного маршрутизатора до другого, здесь особой роли не играет какой именно параметр метрики выбран.

После получения маршрутизатором вектора расстояний от соседнего маршрутизатора, маршрутизатор обновляет или добавляет к вектору всю известную ему информацию о других сетях, о существовании которых он узнал непосредственно (сети подключенные непосредственно к маршрутизатору) или из аналогичных векторов расстояний. Далее маршрутизатор выбирает из нескольких альтернативных путей лучший по выбранному параметру метрики и рассылает новое значение вектора по сети. В результате чего, все маршрутизаторы получают информацию обо всех подключенных к интрасети сетях и о расстоянии (метрики) до них через соседние маршрутизаторы.

Недостаток, дистанционно-векторных алгоритмов, заключается в том, что они хорошо работают только в относительно небольших вычислительных сетях. Так как маршрутизаторы постоянно обмениваются вектором расстояний, что приводит к забиванию линий связи широковещательным трафиком в больших сетях. Еще одним недостатком данного алгоритма является то, что не всегда корректно реагирует на изменения в конфигурации сети, поскольку маршрутизаторы передают только обобщенную информацию – вектор расстояний, что приводит к тому, что маршрутизаторы не содержат конкретного представления о топологии связей.

Самым распространенным представителем дистанционно-векторного алгоритма является протокол RIP (Routing Information Protocol) – протокол маршрутной информации.

Алгоритм состояния связей

Алгоритм состояния связей (LSA) снабжает все маршрутизации информацией, необходимой для построения подробного графа связей составной вычислительной сети. Все маршрутизаторы основываются на одинаковых графах, в следствии чего:

маршрутизаторы быстрее реагирует на изменение конфигурации сети;
быстрее вычисляется оптимальный маршрут следования, по выбранным критериям (метрике).

Дополнительную информацию о других сетях маршрутизаторы получаются путем обмена короткими пакетами, называемыми HELLO, со своими соседями. Отличительной особенностью алгоритма LSA от алгоритма DVA, который постоянно обменивается широковещательными пакетами (вектор расстояний), алгоритм LSA использует небольшие пакеты HELLO, содержащие информацию только о состоянии линий связи. Более развернутую информацию о сетях, алгоритм состояния связей передает в том случае, когда, на основе пакетов HELLO, было зафиксировано изменение состояния линий связи (например, маршрутизатор вышел из строя или добавили новый маршрутизатор).

Как результат, алгоритм состояния связей более приспособлен к большим составным вычислительным сетям, поскольку содержит меньшее количество широковещательных пакетов, что увеличивает пропускную способность и устойчивость составной сети.

Читайте также: