Как просмотреть информацию о работающих протоколах маршрутизации

Обновлено: 18.04.2024

Успешно сдайте бесплатный сертификационный экзамен в Академии "Инфинет" и получите статус сертифицированного инженера Инфинет.

Содержание

Описание

RIP (Routing Information Protocol - протокол маршрутной информации) - протокол динамической маршрутизации, в основе которого лежит алгоритм Беллмана-Форда. Протокол обладает следующими характеристиками:

первая версия протокола RIP разработана в 1969 году, описана в RFC 1058;
вторая версия протокола RIP разработана в 1994 году, описана в RFC 2454. Эта версия является основной для использования в IPv4-сетях. Между первой и второй версиями отсутствует обратная совместимость;
существует версия протокола RIP, разработанная для сетей IPv6 . Эта версия называется RIPng и описана в RFC 2080;
протокол RIP является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа;
в качестве метрики используется число хопов, т.е. число маршрутизаторов, через которое проходит путь к сети назначения. Максимальное значение метрики - 16, что ограничивает размер сети, в которой может быть использован протокол RIP;
за протоколом RIP версии 2 зарезервирован адрес групповой рассылки 224.0.0.9. В первой версии протокола используется широковещательный адрес 255.255.255.255;
для передачи служебной информации используются UDP-датаграммы, за протоколом закреплён порт 520;
первая версия протокола RIP поддерживает только передачу маршрутов о классовых сетях, вторая - бесклассовых;
для протокола RIP используется значение distance 120;
протокол RIP поддерживает аутентификацию: маршрутная информация будет принята только от маршрутизатора, для которого совпало значение ключа.

Алгоритм работы RIP

Рассмотрим пример распространения маршрутной информации в сети с использованием протокола RIP. Для этого рассмотрим следующую схему (рис. 1):

сеть состоит из четырёх маршрутизаторов R1, R2, R3 и R4, соединённых по кольцевой схеме, образующих домен RIP. Под доменом RIP понимается совокупность маршрутизаторов, обменивающихся маршрутной информацией с помощью протокола RIP;
маршрутизатор R1 имеет внешний канал связи с сетью WAN-1;
для каждого из каналов связи выделена самостоятельная сеть IP.

На маршрутизаторах необходимо настроить протокол RIP. Сеть WAN-1 является внешней, т.е. маршрут к этой сети должен быть добавлен в домен RIP как внешний.

Рисунок 1 - Схема сети для пояснения принципов работы RIP

В рассматриваемом примере сосредоточимся на распространении маршрутной информации от маршрутизатора R1, маршруты от других устройств будут распространяться аналогично.

Алгоритм работы протокола RIP в рассматриваемой схеме выглядит следующим образом:

Запуск протокола RIP.
Рассылка маршрутной информации.
Добавление маршрутов в RIB.
Добавление маршрутов в FIB.
Контроль за таймерами.
Контроль за изменениями в сети.

Запуск протокола RIP

На данном этапе на маршрутизаторах должен быть активирован протокол RIP и определён список интерфейсов, которые будут участвовать в работе RIP.

Определение списка выполняется с использованием команды "network A.B.C.D/M". Все сетевые интерфейсы, IP-адреса которых принадлежат указанному диапазону, участвуют в работе протокола RIP. Это значит, что с этих интерфейсов будет выполняться рассылка маршрутной информа ции, и и нформация о сетях, связанных с этими интерфейсами, будет передана другим маршрутизаторам.

Если интерфейс должен быть включен в работу протокола RIP, но рассылка маршрутной информации через этот интерфейс не должна выполняться, то этот интерфейс может быть настроен как пассивный.

Будем считать, что на маршрутизаторе R1 выполнены команды "network 10.10.13.0/30" и "network 10.10.12.0/30". В этом случае, маршрутизатор будет считать, что протокол RIP запущен на интерфейсах eth2 и eth3.

Рассылка маршрутной информации

Рассылка маршрутной информации о сетях, подключенных к маршрутизатору R1, выполняется в следующей последовательности:

Рисунок 2а - Рассылка маршрутной информации маршрутизатором R1

Рисунок 2б - Рассылка маршрутной информации маршрутизаторами R2 и R3

Добавление маршрутов в RIB

в RIB может быть добавлен только один маршрут к сети назначения;
при наличии двух маршрутов к одной и той же сети, в RIB добавляется маршрут с меньшим значением метрики;
в RIB может быть добавлен маршрут с большим значением метрики, если он получен от того же источника;
если существует два маршрута в одну сеть назначения с одинаковыми значениями метрики, то в RIB будет добавлен маршрут, полученный первым.

Маршрутизатор R2
Сеть назначения	Метрика	Шлюз
10.10.12.0/30	1	-
10.10.24.0/30	1	-
10.10.13.0/30	2	10.10.12.1
192.168.1.0/24	2	10.10.12.1

Маршрутизатор R3
Сеть назначения	Метрика	Шлюз
10.10.13.0/30	1	-
10.10.34.0/30	1	-
10.10.12.0/30	2	10.10.13.1
192.168.1.0/24	2	10.10.13.1

Маршрутизатор R4
Сеть назначения	Метрика	Шлюз
10.10.24.0/30	1	-
10.10.34.0/30	1	-
10.10.12.0/30	2	10.10.24.1
10.10.13.0/30	2	10.10.34.1
192.168.1.0/24	3	10.10.24.1

Добавление маршрутов в FIB

Экспорт маршрутов из RIB в FIB сопровождается анализом значений distance, закреплёнными за источником маршрутов. За протоколом RIP закреплено значение distance = 120, поэтому часть из маршрутов, добавленных в RIB на предыдущем этапе будет отфильтрована . В частности, все маршруты с метрикой 1 будут отброшены, т.к. это маршруты к непосредственно присоединённым сетям, для которых используется значение distance = 0.

Контроль за таймерами

Рассылка маршрутной информации, рассмотренная выше, циклически повторяется. Период повторения равен величине update timer. По умолчанию update timer равен 30 секундам. Таким образом, каждые 30 секунд выполняется рассылка всей маршрутной информации в сети.

После того, как маршрут, полученный с помощью протокола RIP, помещён в RIB, запускается timeout timer, равный по умолчанию 180 секундам. Если в течении 180 секунд маршрутизатор не получает обновление маршрута, то маршрут будет помечен как недоступный, т.е. значение метрики такого маршрута устанавливается равным 16. Маршрутизатор не может использовать такой маршрут для передачи данных.

Обмен служебными данными RIP не является гарантированным , поэтому значение timeout timer должно быть больше, чем update timer. В противном случае, возможны ложные срабатывания и определение маршрутов как недоступных.

После добавления маршрута в RIB, помимо timeout timer , запускается garbage timer, значение которого по умолчанию равно 240 секунд. Если в течение 240 секунд маршрутизатор не получает обновление маршрутной информации, то такой маршрут будет удалён из таблицы маршрутизации.

Обновление маршрутной информации сбрасывает timeout timer и garbage timer в исходные значения.

Контроль за изменениями в сети

RIP является протоколом динамической маршрутизации, поэтому должен адаптироваться к изменениям в сети. Среди изменений можно выделить три сценария:

появление нового канала связи;
выход из строя канала связи;
выход из строя маршрутизатора.

Появление нового канала связи

Добавим в рассматриваемую схему новый канал связи между маршрутизатором R1 и WAN-2 (рис. 3а). В этом случае, сеть WAN-2 будет внешней по отношению к протоколу RIP, а значит маршрут к этой сети будет распространяться аналогично маршруту к сети WAN-1: маршрутизатор R1 будет анонсировать эту сеть с метрикой 1, R2 и R3 инкрементируют значение метрики и передадут маршрут R4. Алгоритм действий при появлении новых маршрутизаторов, включённых в домен RIP , будет аналогичным.

Выход из строя канала связи

Рассмотрим сценарий, в котором вышел из строя канал связи между маршрутизаторами R1 и R3 (рис. 3б):

Время, в течение которого распространяется обновлённая информация зависит от размеров сети и зависит от значения update timer. Учитывая, что максимальный размер сети - 16 хопов, а update timer по умолчанию равен 30 секундам, то в худшем сценарии время распространения информации о недоступности канала связи будет равно 15*30 = 450 секунд.

Выход из строя маршрутизатора

Дополним схему двумя коммутаторами SW1 и SW2 (рис. 3в) и рассмотрим сценарий выхода из строя маршрутизатора R1.

Возникновение ложных маршрутов

Упростим рассматриваемую схему, оставив два маршрутизатора R1 и R3 (рис. 4а). Будем считать, что маршрутизаторы обменялись маршрутной информацией и таблицы маршрутизации устройств находятся в актуальном состоянии.

RIP - это сокращение от Routing Information Protocol, который представляет собой относительно простой протокол внутреннего шлюза (Internal Gateway Protocol). RIP - это протокол, основанный на алгоритме вектора расстояния, который использует количество переходов в качестве показателя для измерения расстояния до сети назначения. RIP обменивается информацией о маршрутизации через пакеты UDP, и используется номер порта 520.

RIP включает две версии: RIP-1 и RIP-2. RIP-2 расширяет RIP-1, делая его более выгодным.

Основные принципы RIP:

RIP - это протокол, основанный на алгоритме вектора расстояния, который использует количество переходов в качестве метрики для измерения расстояния до адреса назначения. В сети RIP по умолчанию количество переходов от устройства к сети, напрямую подключенной к нему, равно 0, количество переходов из сети, достижимой через устройство, равно 1, а остальные можно вычислить по аналогии. Другими словами, значение метрики равно количеству устройств от локальной сети до целевой сети. Чтобы ограничить время сходимости, RIP требует, чтобы значение метрики было целым числом от 0 до 15. Количество переходов, большее или равное 16, определяется как бесконечность, то есть сеть или узел назначения недоступны. Из-за этого ограничения использование RIP в больших сетях невозможно.

Пакет RIPv1:

Объяснение поля:

Пример захвата пакета RIPv1:

Рис.: Пример захвата пакета RIPv1

Особенности RIPv1:

Есть категории протоколов маршрутизации.
Трансляция обновлений.
На основе UDP номер порта 520.

Анализ рабочего процесса RIP:

Рис.: Анализ рабочего процесса RIP

Формирование таблицы маршрутизации RIP:

Первоначальная таблица маршрутизации при запуске RIP содержит только некоторые маршруты портов прямого подключения устройства. Соседние устройства могут узнавать записи таблицы маршрутизации друг от друга, чтобы реализовать взаимодействие маршрутизации между сегментами сети.

Рис.: Процесс формирования таблицы маршрутизации RIP

Процесс формирования таблицы маршрутизации RIP показан на рисунке выше:

Правила отправки и получения RIPv1:

Правила отправки RIPv1:

Обратите внимание, что при отправке маска подсети отсутствует.

Сопоставьте префикс маршрута, который будет отправлен, с сегментом сети исходящего интерфейса:

Если они не находятся в одной основной сети, это граница основной сети, префикс автоматически объединяется в классовый сегмент сети, и префикс отправляется на исходящий интерфейс.

Если вы находитесь в той же сети, проверьте, является ли отправленный префикс 32-битным:

Если да, отправьте 32-битный префикс исходящему интерфейсу.

Если нет, проверьте, совпадают ли префикс и маска выхода:

Если они разные, подавите отправку или сойдитесь с основным сетевым номером.
Если они одинаковы и границы отсутствуют, отправьте правильный префикс на исходящий интерфейс.

Правила получения RIPv1:

После получения префикса, если окажется, что это номер основной сети, поместите его прямо в таблицу маршрутизации, и маска будет 8/16/24.

Если это не основной номер сети, проверьте, находится ли он в той же основной сети:

Если его нет, создается классовый маршрут, и маска рассчитывается как классовый маршрут.

Если он находится в той же основной сети, замаскируйте его маской интерфейса, а затем проверьте, является ли префикс сетевым адресом или адресом хоста:

Если это сетевой адрес, сгенерируйте маршрут с маской, равной его собственной маске интерфейса, и поместите его в таблицу маршрутизации.
Если это не сетевой адрес, по умолчанию используется адрес хоста, создается 32-битный маршрут и помещается в таблицу маршрутизации.

Обновление и обслуживание RIP:

Протокол RIP в основном использует четыре таймера при обновлении и сохранении информации о маршрутизации:

Связь между маршрутизацией RIP и таймерами:

Если устройство не имеет функции обновления триггера, удаление записи в таблице маршрутизации может занять до 300 секунд (время устаревания + время сборки мусора).
Если есть обновление триггера, то удаление записи маршрутизации может занять до 120 секунд (то есть время сборки мусора).

Обновление триггера:

Запуск обновления может сократить время конвергенции сети. При изменении записи в таблице маршрутизации информация будет транслироваться на другие устройства немедленно, не дожидаясь регулярных обновлений. Если обновление не запускается, по умолчанию недопустимые записи маршрутизации будут оставаться в таблице маршрутизации не более 300 секунд (таймер устаревания + таймер сборки мусора).

Расширенные возможности RIPv2:

Возможности RIPv2:

Протокол бесклассовой маршрутизации.
Многоадресное обновление, многоадресный адрес 224.0.0.9
На основе UDP номер порта 520.
Поддержка внешних тегов.
Поддержка агрегации маршрутов и CIDR
Поддержка для указания следующего перехода.
Поддержка аутентификации.

Пакеты RIPv2:

Объяснение поля:

Пример захвата пакета RIPv2:

Рис.: Пример захвата пакета RIPv1

Сравнение RIPv1 и RIPv2:

RIPv1 - это протокол классовой маршрутизации, RIPv2 - это бесклассовый протокол маршрутизации.
RIPv1 не может поддерживать VLSM, RIPv2 может поддерживать VLSM
RIPv1 не имеет функции аутентификации, RIPv2 может поддерживать аутентификацию, и есть два типа аутентификации: открытый текст и MD5.
RIPv1 не имеет функции суммирования вручную, RIPv2 может выполнять суммирование вручную при условии отключения автоматического суммирования.
RIPv1 - это широковещательное обновление, RIPv2 - многоадресное обновление,
RIPv1 не имеет функции маркировки маршрута, RIPv2 может пометить маршрут для фильтрации и стратегии
Обновления, отправленные RIPv1, могут содержать до 25 записей маршрутов, а RIPv2 может передавать только до 24 маршрутов с аутентификацией.
В пакете обновленных данных, отправленном RIPv1, нет атрибута следующего перехода, тогда как RIPv2 имеет атрибут следующего перехода, который можно использовать для сброса обновления маршрута.

Агрегация маршрутов RIPv2:

Принцип агрегации маршрутов заключается в том, что маршруты разных подсетей в одном и том же естественном сегменте сети агрегируются в маршруты одного сегмента сети, когда они отправляются наружу (другие сегменты сети).

Есть два способа агрегации маршрутов:

Классовая агрегация на основе процесса RIP:

Агрегированные маршруты объявляются в виде маршрутов с естественной маской. Например, для двух маршрутов 10.1.1.0/24 (metric = 2) и 10.1.2.0/24 (metric = 3) они будут объединены в маршрут естественного сегмента сети 10.0.0.0/8 (metric = 2). Агрегация RIP-2 основана на агрегации классов, и агрегация получает лучшее значение метрики.

Агрегация на основе интерфейса:

Пользователь может указать адрес агрегации. Например, для двух маршрутов 10.1.1.0/24 (metric = 2) и 10.1.2.0/24 (metric = 3) агрегированный маршрут 10.1.0.0/16 (metric = 2) может быть настроен на указанном интерфейсе вместо исходного. маршрутизации.

Особенности RIP:

Разделить горизонт:

Принцип Split Horizon заключается в том, что маршрут, полученный RIP от интерфейса, не будет отправлен обратно на соседние маршрутизаторы с этого интерфейса. Это не только снижает потребление полосы пропускания, но и предотвращает петли маршрутизации.

Разделенный горизонт отличается в разных сетях, он делится на разделенный горизонт интерфейсом и соседом. Широковещательные сети, сети P2P и P2MP горизонтально разделены по интерфейсам, как показано на следующем рисунке:

Рис.: Принципиальная схема горизонтального разделения в соответствии с интерфейсом

RouterA отправит RouterB информацию о маршрутизации в сеть 10.0.0.0/8. Если разделение горизонта не настроено, RouterB отправит маршрут, полученный от RouterA, обратно в RouterA. Таким образом, RouterA может узнать два маршрута к сети 10.0.0.0/8: прямой маршрут с шагом 0; маршрут с шагом 2 до следующего перехода к RouterB.

Однако в таблице маршрутизации RIP RouterA активны только прямые маршруты. Когда маршрут от RouterA к сети 10.0.0.0 становится недоступным, а RouterB не получил информацию о недоступности, RouterB будет продолжать отправлять информацию о достижимой маршрутизации 10.0.0.0/8 на RouterA. То есть RouterA получит неверную информацию о маршрутизации и будет думать, что он может достичь сети 10.0.0.0/8 через RouterB; в то время как RouterB все еще думает, что он может достичь сети 10.0.0.0/8 через RouterA, образуя таким образом петлю маршрутизации. После настройки разделения горизонта RouterB больше не будет отправлять маршрут в сеть 10.0.0.0/8 обратно в RouterA, что позволяет избежать петель маршрутизации.

Для сети NBMA (Non-Broadcast Multiple Access), поскольку несколько соседей подключены к одному интерфейсу, горизонтальное разделение выполняется в соответствии с соседями. Маршруты будут отправляться в одноадресном режиме, и маршруты, полученные на том же интерфейсе, могут быть различимы соседями. Маршрут узнается от однорангового соседа определенного интерфейса и не будет отправлен обратно через интерфейс.

Рис.: Принципиальная схема разделения горизонта по соседям

После настройки разделения горизонта в сети NBMA RouterA отправит маршрут 172.16.0.0/16, полученный от RouterB, в RouterC, но не будет отправлять его обратно в RouterB.

Изменение токсичности:

Принцип Poison Reverse заключается в том, что после того, как RIP узнает маршрут от интерфейса, он отправляет его обратно на соседний маршрутизатор с исходного интерфейса и устанавливает стоимость маршрута равной 16 (то есть указывает, что маршрут недоступен). Таким образом можно очистить бесполезные маршруты в таблице маршрутизации другой стороны.

Разница между расщепленным горизонтом и ядовитым реверсом:

По умолчанию нейтрализация отравления не включена. Как правило, разделение горизонта включено в оборудовании Huawei (кроме сети NBMA), а обратный отравление отключен.

Многопроцессорность и многоэкземплярность:

Многопроцессорность RIP позволяет связать набор интерфейсов с заданным процессом RIP, тем самым гарантируя, что все операции протокола, выполняемые процессом, ограничиваются этим набором интерфейсов. Таким образом, можно понять, что устройство имеет несколько процессов RIP, и разные процессы RIP не влияют друг на друга, а взаимодействие маршрутизации между ними эквивалентно взаимодействию маршрутизации между различными протоколами маршрутизации.

Мультиэкземпляр RIP связывает процесс RIP с каждым экземпляром VPN, так что экземпляр VPN связан со всеми интерфейсами в рамках указанного процесса.

Связь RIP и BFD:

Сбои в канале связи в сети заставят маршрутизаторы пересчитывать маршруты, поэтому сокращение времени конвергенции протоколов маршрутизации очень важно для повышения производительности сети. Это реальное решение для ускорения обнаружения неисправностей и быстрого уведомления протокола маршрутизации.

Обнаружение двунаправленной пересылки (BFD) - это механизм обнаружения, используемый для обнаружения сбоев канала между соседними маршрутизаторами. Обычно он связан с протоколами маршрутизации для быстрого обнаружения сбоев канала и уведомления о них, чтобы протоколы маршрутизации могли быстро повторно сходиться. Тем самым уменьшаются потери трафика из-за изменения топологии. В связке между RIP и BFD BFD может быстро обнаруживать сбои канала и уведомлять протокол RIP, тем самым ускоряя реакцию протокола RIP на изменения топологии сети.

Процесс устранения неполадок RIP:

Проверьте, включен ли интерфейс в RIP: используйте display rip process-id interface для просмотра интерфейса, на котором выполняется rip;
Проверьте, совпадает ли номер версии, отправленный партнером, с номером версии, полученным локальным интерфейсом: по умолчанию интерфейс отправляет только пакеты RIPv1, но может получать пакеты RIPv1 и RIPv2. Когда входящий интерфейс и полученный пакет RIP используют разные номера версий, это может привести к неправильному получению маршрута RIP;
Проверьте, настроена ли политика в RIP, и отфильтруйте полученный маршрут RIP: если он фильтруется политикой маршрутизации, вам необходимо изменить политику маршрутизации;
Отключен ли порт 520, используемый RIP;
Проверьте, настроен ли интерфейс для отмены ввода / вывода рипа или слишком большой показатель рипа;
Проверьте, настроен ли интерфейс с интерфейсом подавления;
Проверить, не превышает ли показатель маршрутизации 16;
Проверьте, настроена ли аутентификация на обоих концах соединения и правильна ли конфигурация аутентификации.

RIPv1 и RIPv2 по умолчанию несовместимы друг с другом.
По умолчанию маршрутизаторы с RIPv2 отправляют и принимают только пакеты v2 и не получают пакеты v1.
Маршрутизаторы с RIPv1 могут получать пакеты v2.

Проверка эксперимента по совместимости RIPv1 и RIPv2:

Рис.: Эксперимент по совместимости версий RIPv1 и RIPv2

Конфигурация следующая:

Экспериментальные явления:

Рис.: Таблица маршрутизации AR1

Версия бита RIPv2, открытая на AR1, не получила обновления маршрутизации от RIPv1 в AR2 в таблице маршрутизации.

Изображение: AR2 настроен как RIPv1, и маршрут, отправленный из AR1, получен, запись маршрута 1.1.1.1/32 получена.

Рис.: Захват пакета

Результаты эксперимента:

Версия RIP v2 будет отправлять только v2 и получать v2.

Версия RIP v1 может получать пакеты v2.

Когда обе стороны используют RIPv2:

Рис.: Таблица маршрутизации Ar1, когда все являются RIPv2

Когда обе стороны - v2, AR1 может получить запись маршрута 2.2.2.2/32, отправленную AR2, а AR2 также может получить 1.1.1.1/32.

Когда обе стороны используют RIPv1:

Рис.: Если обе стороны имеют версию v1, таблица маршрутизации AR1

Рис.: Если обе стороны имеют версию v1, таблица маршрутизации AR2

Когда обе стороны - v1, все записи маршрутизации, полученные друг от друга, являются классовыми маршрутами, 1.0.0.0/8 и 2.0.0.0/8. В версии v2 все полученные маршруты являются бесклассовыми, 1.1.1.1/32 и 2.2.2.2/32.

Интеллектуальная рекомендация

Личные заметки машинного обучения--

1. Запятая для разделения строк и столбцов,y! = 0 в позиции строки, Указывая, что строка не занимает все строки с y = 0, и: 2 находится в позиции столбца, указываяВзять столбцы от 0 до 2.

Win2008 r2 IIS7.5 появляется "В последнее время процесс FastCGI часто дает сбой. Повторите попытку позже". Решение .

Настойчивость Редиса

1, что такое устойчивость редис Используется для записи данных, хранящихся в диске Redis на диск, и данные теряются. Популярные говорящие, если не выполняется настойчивость, то данные, которые мы напи.

Одна из расширенных операций SQL - новые данные (обновление конфликта первичного ключа, замена конфликта первичного ключа, репликация червя)

Добавить данные Сначала создайте таблицу Вставка нескольких данных Просто напишите команду вставки один раз, но вы можете напрямую вставить несколько записей Базовый синтаксис: вставить в табли.

Многопараметрическая входящая проблема Mybatis

При вызове он печатается из журнала следующим образом: Когда я удаляю параметр, как показано ниже: При вызове консоль печатает следу.

Протокол RIP является дистанционно-векторным протоколом внутренней маршрутизации. Процесс работы протокола состоит в рассылке, получении и обработке векторов расстояний до IP-сетей, находящихся в области действия протокола, то есть в данной RIP-системе. Результатом работы протокола на конкретном маршрутизаторе является таблица, где для каждой сети данной RIP-системы указано расстояние до этой сети (в хопах) и адрес следующего маршрутизатора. Информация о номере сети и адресе следующего маршрутизатора из этой таблицы вносится в таблицу маршрутов, информация о расстоянии до сети используется при обработке векторов расстояний.

Этот протокол маршрутизации предназначен для сравнительно небольших и относительно однородных сетей. Маршрут характеризуется вектором расстояния до места назначения. Предполагается, что каждый маршрутизатор является отправной точкой нескольких маршрутов до сетей, с которыми он связан. Описания этих маршрутов хранится в специальной таблице, называемой маршрутной. Таблица маршрутизации RIP содержит по записи на каждую обслуживаемую машину (на каждый маршрут). Запись должна включать в себя:

IP -адрес места назначения.
Метрика маршрута (от 1 до 15; число шагов до места назначения).
IP -адрес ближайшего маршрутизатора по пути к месту назначения.
Таймеры маршрута.

Циклические маршруты.
Для подавления нестабильностей RIP должен использовать малое значение максимально возможного числа шагов (не более 16).
Медленное распространение маршрутной информации по сети создает проблемы при динамичном изменении маршрутной ситуации (система не поспевает за изменениями). Малое предельное значение метрики улучшает сходимость, но не устраняет проблему.

Основное преимущество алгоритма вектора расстояний - его простота. Действительно, в процессе работы маршрутизатор общается только с соседями, периодически обмениваясь с ними копиями своих таблиц маршрутизации. Получив информацию о возможных маршрутах от всех соседних узлов, маршрутизатор выбирает путь с наименьшей стоимостью и вносит его в свою таблицу.

Недостатки RIP

RIP не работает с адресами субсетей. Если нормальный 16-бит идентификатор ЭВМ класса B не равен 0, RIP не может определить является ли не нулевая часть c убсетевым ID , или полным IP -адресом.
RIP требует много времени для восстановления связи после сбоя в маршрутизаторе (минуты). В процессе установления режима возможны циклы.
Число шагов важный, но не единственный параметр маршрута, да и 15 шагов не предел для современных сетей.

OSPF ( Open Shortest Path First ) — протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры (Dijkstra’s algorithm).

OSPF имеет следующие преимущества:

Протоколы внешней маршрутизации BGP и EGP

EGP (Exterior Gateway Protocol — протокол внешнего шлюза) был первым протоколом семейства TCP/IP, применяемым для организации взаимодействия автономных систем. Он до сих пор иногда используется. В EGP пограничный маршрутизатор АС не ищет соседей самостоятельно. Ему нужно заранее сообщить IP-адреса или полные доменные имена других пограничных маршрутизаторов, с которыми он будет обмениваться информацией.

BGP ( Border Gateway Protocol ) это протокол внешних маршрутизаторов , предназначенный для связи между маршрутизаторами в различных автономных системах. BGP заменяет собой старый EGP.

Системы, поддерживающие BGP , обмениваются информацией о доступности сети с другими BGP системами. Эта информация включает в себя полный путь по автономным системам, по которым должен пройти траффик, чтобы достичь этих сетей. Эта информация адекватна построению графа соединений АС . При этом возникает возможность легко обходить петли маршрутизации, а также упрощается процесс принятия решений о маршрутизации.

IP датаграмма в АС может принадлежать как к локальному траффику, так и к транзитному траффику. Локальный - это траффик у которого источник и пункт назначения находятся в одной AS . При этом IP адреса источника и назначения указывает на хосты, принадлежащие одной автономной системе. Весь остальной траффик называется транзитным. Основное преимущество использования BGP в Internet заключается в уменьшении транзитного траффика.

Автономная система может принадлежать к следующим категориям:

Ограниченная ( stub ) AS автономная система имеет единственное подключение к одной внешней автономной системе. В такой автономной системе присутствует только локальный траффик.
Многоинтерфейсная ( multihomed ) AS имеет подсоединение к нескольким удаленным автономным системам, однако по ней запрещено прохождение транзитного траффика.
Транзитная ( transit ) AS имеет подключение к нескольким автономным системам и в соответствии с ограничениями может пропускать через себя как локальный, так и транзитный траффик.

Общая топология Internet состоит из транзитных, многоинтерфейсных и ограниченных автономных систем. Ограниченные и многоинтерфейсные автономные системы не нуждаются в использовании BGP - они могут использовать EGP , чтобы обмениваться информацией о доступности с транзитными автономными системами.

BGP позволяет использовать маршрутизацию, основанную на политических решениях, где в се правила определяются администратором автономной системы и указываются в конфигурационных файлах BGP . Решения принимаются в соответствии с вопросами безопасности или экономической целесообразности.

BGP отличается от RIP или OSPF тем, что BGP использует TCP в качестве транспортного протокола. Две системы, использующие BGP , устанавливают TCP соединения между собой и затем обмениваются полными таблицами маршрутизации BGP . Обновления представляются в виде изменений таблицы маршрутизации (таблица не передается целиком).

BGP это протокол вектора расстояний, однако, в отличие от RIP (который объявляет пересылки к пункту назначения), BGP перечисляет маршруты к каждому пункту назначения (последовательность номеров автономных систем к пункту назначения). При этом исчезают некоторые проблемы, связанные с использованием протоколов вектора расстояний. Каждая автономная система идентифицируется 16-битным номером.

Крупные сети, такие как Internet, организованы как множество автономных систем (autonomous system – AS). Каждая из них обычно администрируется как отдельная сетевая структура, поэтому использование одного протокола маршрутизации в таких сетях маловероятно. Как мы уже знаем маршрутизатор, исходя из IP-адреса, указанного в заголовке пакета, в соответствии с своей таблицей маршрутизации определяет путь для передаваемых данных.
Таблицы маршрутизации задаются как вручную (статическая маршрутизация), так и динамически (динамическая маршрутизация).

Статическая маршрутизация

Так как статические маршруты настраиваются вручную, то любые изменения сетевой топологии требуют участия администратора для корректировки таблиц маршрутизации. В рамках маленькой сети такие изменения незначительны и происходят крайне редко. И наоборот, в крупных сетях корректировка таблиц маршрутизации может потребовать огромных затрат времени.
Если доступ к сети может быть получен только по одному направлению, то указание статического маршрута может оказаться вполне достаточным. Такой тип сети носит название тупиковой сети (stub network). Для настройки статической маршрутизации на роутере необходимо внести запись о сети, которую может достигнуть пакет, отправленный в определенный интерфейс.
Для этого необходимо в конфигурационном режиме ввести команду ip route, в которой указываем IP-адрес и маску сети назначения, тип и номер интерфейса, через который эта сеть может быть достигнута

Пример: Для сети, изображенной на рисунке необходимо настроить маршрутизацию таким образом, чтобы роутер (R1) пересылал пакеты в сети 92.154.228.0/22 и 92.154.232.0/22

Решением будет указанием 2 команд:

Для проверки конфигурации набираем команду show ip route

Как видно из вывода команды кроме подсоединенных сетей появились 2 записи по которым роутер будет все пришедшие к нему пакеты для сетей 92.154.228.0/22 и 92.154.232.0/22 маршрутизировать на интерфейс Serial1/0.

Для того чтобы пакеты из этих сетей уходили обратно необходимо подобным образом настроить роутеры R2 и R3

Еще настроить статическую маршрутизацию можно указав в команде ip route IP-адрес интерфейса следующего транзитного маршрутизатора вместо типа и номера интерфейса роутера, через который может быть достигнута сеть назначения. Например конфигурация роутера R1 для нашего примера будет:

Для отмены статического маршрута используется команда no ip route

Динамическая маршрутизация

При динамической маршрутизации происходит обмен маршрутной информацией между соседними маршрутизаторами, в ходе которого они сообщают друг другу, какие сети в данный момент доступны через них. Информация обрабатывается и помещается в таблицу маршрутизации. К наиболее распространенным внутренним протоколам маршрутизации относятся:
RIP (Routing Information Protocol) — протокол маршрутной информации
OSPF (Open Shortest Path First) — протокол выбора кратчайшего маршрута
EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) — усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) — протокол маршрутизации внутреннего шлюза

Протокол динамической маршрутизации выбирается исходя из множества предпосылок (скорость конвергенции, размер сети, задействование ресурсов, внедрение и сопровождение и др.) поэтому прежде всего, во внимание принимаются такие характеристики, как размер сети, доступная полоса пропускания, аппаратные возможности процессоров маршрутизирующих устройств, модели и типы маршрутизаторов.
Большинство алгоритмов маршрутизации может быть отнесено к одной из двух категорий: дистанционно-векторные протоколы (RIPv1, RIPv2, RIPng, IGRP, EIGRP, EIGRP for IPv6) и протоколы с учетом состояния канала (OSPFv2, OSPFv3, IS-IS, IS-IS for IPv6).

Routing Information Protocol (RIP)

Протокол RIP является дистанционно-векторным протоколом маршрутизации. Протоколы динамической маршрутизации определяют оптимальный путь к необходимой сети на основании значения, которое называется метрикой. В качестве метрики в протоколе RIP используется количество транзитных устройств или переходов (hop count – прыжок пакета) из одной сетевой структуры в другую. Максимальное число таких переходов равно 15. А все сети, число переходов до которых превышает 15, считаются недостижимыми. Маршрутизаторы, на которых настроен протокол RIP, периодически (по умолчанию каждые 30 с) пересылают полные анонсы маршрутов, в которых содержится информация обо всех известных им сетях.

Работа протокола RIP

Рассмотрим процесс обработки маршрутизатором R1 маршрута к сети 172.30.22.0 Протокол RIP настроен на обоих роутерах R1 и R2 во все непосредственно подсоединенные сети.

Сеть 172.30.22.0 напрямую подключена к маршрутизатору R2, поэтому счетчик переходов для нее равен 0
Когда R2 пересылает анонс маршрута к такой сети, он устанавливает значение счетчика равным 1. Получив анонс от R2, маршрутизатор R1 заносит маршрут к сети 172.30.22.0 в свою таблицу маршрутизации и считает этот маршрут оптимальным, поскольку других маршрутов у него нет.
В качестве исходящего интерфейса для нового маршрута R1 использует S0/0, поскольку анонс был получен через него.
В качестве адреса следующего транзитного устройства на маршруте использует 172.30.1.2, поскольку анонс маршрутизации был получен от отправителя с этим IP-адресом.

Из анонсов маршрутов исключаются некоторые маршруты для того чтобы исключить кольцевые маршруты и зацикливание пакетов. Кольцевой маршрут образуется когда два или более маршрутизаторов пересылают друг другу пакеты по замкнутому пути при котором пакеты не достигают нужного получателя. Кольцевой маршрут будет действовать до тех пор, пока маршрутизаторы в сети не обновят свои таблицы маршрутизации. Для избежания кольцевых маршрутов, маршрутизаторы рассылают информацию об отказавшем маршруте со специальной метрикой, равной бесконечности (для протокола RIP это значение равно 16). Такая рассылка называется корректировкой маршрута.
Еще один механизм предотвращения кольцевых маршрутов – таймер хранения информации. Когда устройство получает откорректированный маршрут (с максимальной метрикой), свидетельствующий о том, что этот маршрут недоступен, запускается таймер для такого маршрута. Стандартное значение таймера хранения информации равно 180 с. До тех пор пока не истечет таймер, новая информация о маршруте не принимается устройством, но информация от соседнего маршрутизатора, который ранее анонсировал исчезнувший маршрут, принимается и обрабатывается до истечения таймера хранения информации.

Пример сети и ее настройки с использованием протокола RIP

Для настройки на маршрутизаторе протокола RIP необходимо ввести команду router rip. Далее в режиме конфигурирования протокола маршрутизации нужно ввести команду network, содержащую номер сети, подключенной непосредственно к роутеру, информацию о которой следует разглашать в рассылках. Если используется бесклассовая адресация, необходимо включить 2 версию протокола RIP командой version 2

Проверяем таблицу маршрутизации командой

92.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
R 92.154.228.0/22 [120/1] via 92.154.252.2, 00:00:20, Serial1/0
R 92.154.232.0/22 [120/2] via 92.154.252.2, 00:00:20, Serial1/0
R 92.154.252.4/30 [120/1] via 92.154.252.2, 00:00:20, Serial1/0

Следует заметить, что соседние роутеры будут обмениваться таблицами маршрутизации RIP только в том случае, если протокол RIP настроен с обеих сторон.

Протокол OSPF является протоколом маршрутизации с учетом состояния каналов. В этом классе протоколов в качестве метрики используется стоимость маршрута, которая рассчитывается на основе пропускной способности каждого канала на пути от маршрутизатора до необходимой сети. Поэтому процесс работы протокола OSPF условно можно разделить на три этапа: обнаружение соседних маршрутизаторов, обмен базами маршрутов и расчет оптимальных маршрутов.
Устройства, подключенные к одному каналу и участвующие в процессе обмена информацией протокола OSPF называются соседними маршрутизаторами. Для обнаружения OSPF-устройств маршрутизаторы рассылают многоадресатные Hello-пакеты через все интерфейсы, на которых настроен протокол OSPF. В запросе содержится следующая информация:
идентификатор маршрутизатора-отправителя Router ID – RID,
идентификатор зоны OSPF Area ID,
Hello-интервал,
интервал обнаружения неработоспособности устройства (dead interval),
приоритет маршрутизатора (router priority),
идентификатор RID выделенного маршрутизатора (designated router DR),
идентификатор RID резервного выделенного маршрутизатора (backup designated router BDR)
список соседних устройств, обнаруженных маршрутизатором-отправителем.

Каждому маршрутизатору присваивается уникальный номер – идентификатор маршрутизатора RID. Он представляет собой 32-битное число, поэтому для удобства в качестве идентификатора используют IP-адрес. Протоколом автоматически выбирается самый старший IP-адрес из всех адресов на интерфейсах устройства (в т.ч. виртуальных).

Рассмотрим пример настройки протокола OSPF для сети, изображенной выше.

92.0.0.0/8 is variably subnetted, 5 subnets, 2 masks
O 92.154.228.0/22 [110/65] via 92.154.252.2, 00:00:26, Serial1/0
O 92.154.232.0/22 [110/846] via 92.154.252.2, 00:00:26, Serial1/0
O 92.154.252.4/30 [110/845] via 92.154.252.2, 00:00:26, Serial1/0

Для просмотра списка соседних маршрутизаторов на которых настроен протокол OSPF, и информации о них используется команда show ip ospf neighbor

Для функционирования протокола OSPF важно чтобы хотя бы один интерфейс маршрутизатора, включенный в таблицу маршрутизации протокола OSPF, должен находиться в поднятом (up) состоянии. В противном случае OSPF отключится и последующее включение возможно будет только вручную. Для избежания такой проблемы в сети необходимо настроить и включить в протокол OSPF виртуальный интерфейс loopback.
Для настройки интерфейса loopback используется команда interface loopback, после указывается номер виртуального интерфейса, например:

Типы маршрутизаторов OSPF

Четыре различных типа маршрутизаторов OSPF соответствуют иерархической структуре маршрутизации, применяемой в OSPF. Каждый маршрутизатор в этой иерархии выполняет уникальную роль и обладает набором свойственных только ему характеристик. На схеме показана типичная сеть OSPF, в которой несколько областей содержат маршрутизаторы OSPF разных типов.

Граничные маршрутизаторы области

Маршрутизаторы ABR подключены к нескольким областям OSPF, поэтому количество маршрутизаторов в сети зависит от количества областей. Маршрутизатор ABR имеет по одной базе данных для каждой области, информацию которой он суммирует, а затем передает в опорную область для распределения по другим областям.

Граничные маршрутизаторы автономной системы

Маршрутизаторы ASBR соединены с несколькими автономными системами и обмениваются маршрутной информацией с маршрутизаторами, находящимися в другой автономной системе. В маршрутизаторах ASBR одновременно эксплуатируются протокол OSPF и другой маршрутизирующий протокол, такой как RIP или ВGР. Маршрутизаторы ASBR обрабатывают информацию о внешних маршрутах.

Маршрутизаторы опорной области

Маршрутизаторами опорной области (Backbone Router — BR) называются маршрутизаторы, интерфейсы которых соединяют их только с опорной областью. Они не имеют интерфейсов, подключенных к другим областям OSPF.

RIP (Routing Information Protocol) — это дистанционно-векторный протокол маршрутизации и самый простой протокол маршрутизации, с которого стоит начать изучать маршрутизацию. Начнем с того, что рассмотрим класс дистанционно-векторных протоколов. Что означает дистанционно-векторный?

Расстояние: в мире маршрутизации это как далеко находиться удаленная сеть. Для оценки расстояния можно использовать метрики.

Вектор: в мире маршрутизации это когда мы определяем в каком направлении и с какого интерфейса отправлять пакеты и определяем IP-адрес следующего перехода.

Я не знаю, катались ли вы когда-нибудь на велосипеде, но в Нидерландах, есть хорошие “грибные указатели”, рассказывающие вам, куда и сколько двигаться (в километрах). Тот же принцип применяется к дистанционно-векторным протоколам маршрутизации.

Если вам не нравится кататься на велосипеде, то вы предпочтете дорожные знаки:

Достаточно о велоспорте и шоссе, давайте посмотрим, как работают дистанционные протоколы маршрутизации.

На этом рисунке у нас есть три маршрутизатора, и мы запускаем дистанционно-векторный протокол маршрутизации RIP. Включаем питание, маршрутизаторы по умолчанию строят таблицу маршрутизации, но единственное, что они знают, это их непосредственно подключенные интерфейсы. Вы можете видеть, что эта информация находится в их таблице маршрутизации. В красном цвете вы можете видеть тип интерфейса, а зеленый указывает на метрику. RIP использует подсчет переходов в качестве показателя, который является не более чем подсчетом количества маршрутизаторов (переходов), которые вы должны пройти, чтобы добраться до места назначения.

Теперь я собираюсь включить дистанционно-векторный протокол, то есть маршрутизацию RIP. Что произойдет, так это то, что наши маршрутизаторы скопируют свою таблицу маршрутизации и передадут непосредственно соседнему маршрутизатору. R1 скопирует таблицу маршрутизации и передаст маршрутизатору R2. А R2 скопирует свою таблицу маршрутизации и передаст R3 и наоборот.

Если маршрутизатор получает информацию о сети, о которой он еще не знает, он добавит эту информацию в свою таблицу маршрутизации:

Взгляните на R1, и вы увидите, что он узнал о сети 192.168.23.0/24 и 3.3.3.0/24 от R2. Вы видите, что он добавил интерфейс (Fa1/0), как добраться до этих сетей (векторная часть), и вы видите, что он добавил метрику (количество переходов) для этих сетей (дистанционная часть).

192.168.23.0/24 — один переход, 3.3.3.0/24 — два перехода.

Потрясающие! Вы также видите, что R2 и R3 заполнили свои таблицы маршрутизации.

Каждые 30 секунд наши маршрутизаторы отправляют полную копию своей таблицы маршрутизации своим соседям, которые могут обновлять свою собственную таблицу маршрутизации.

Пока все хорошо, наши маршрутизаторы работают, и мы знаем как добраться ко всем нашим сетям … Однако, дистанционно-векторные протоколы маршрутизации уязвимы и имеют некоторые проблемы. Давайте посмотрим, что может пойти не так:

Интерфейс FastEthernet 1/0 на R3 становится недоступен, поэтому маршрутизатор изменит свою таблицу маршрутизации. Его статус измениться с up на down.

R3 получает таблицу маршрутизации от R2 и увидит, что R2 объявляет сеть 3.3.3.0/24 с переходом, равным единице. Превосходно, что R3 думает, что количество переходов 1. Это лучше, чем отсутствие сети вообще, R3 добавит эту информацию в свою таблицу маршрутизации.

Через несколько секунд R3 отправит свою таблицу маршрутизации на соседний R2. R2 придет к следующему выводу:

Счетчик переходов на R2 теперь равен 3, он получил 2 от R3 плюс добавляет переход к R3.

R2 также отправит копию своей таблицы маршрутизации в сторону R1, которая также обновит себя.

Вы видите, что происходит? Эти маршрутизаторы будут постоянно обновлять себя до бесконечности.

Что произойдет, когда мы отправим IP-пакет в сеть 3.3.3.0/24?

Посмотрите на таблицу маршрутизации R2 и R3, они указывают друг на друга. Дамы и господа … у нас есть петля маршрутизации! Это нехорошо, у IP-пакетов есть поле TTL (Time to Live), то есть они не будут зацикливаться навсегда, как это делают Ethernet-кадры.

Чтобы маршрутизаторы не обновлялись снова и снова, у нас есть число максимальное число переходов. Для дистанционно-векторного протокола RIP это число переходов 16. 16 считается недостижимым, поэтому максимальное количество переходов, которое у вас в сети может быть, составляет 15.

Эта проблема называется счет до бесконечности (counting to infinity).

Есть кое-что еще, что мы используем для борьбы с проблемой счета до бесконечности. В нашем примере R3 объявлял сеть 3.3.3.0/24 в направлении R2. Насколько полезно, чтобы R2 объявлял эту сеть по направлению к R3?

В маршрутизации это не очень эффективно. Тоже самое, если вы что-то узнаете от своего соседа, вы не будете ему это же пересказывать. Мы называем этот механизм расщепление горизонта (split horizon).

Как только сеть станет недоступной (3.3.3.0/24 в нашем примере), маршрутизатор немедленно отправит инициированное обновление (triggered update) для обновления таблиц маршрутизации у своих соседей.

Сгенерированное обновление будет содержать сеть, которая стала недоступна и бесконечную метрику (16 в случае RIP). Отправка обновления для этой сети с помощью бесконечной метрики называется отравление маршрута (route poisoning).

Есть еще одна вещь, которую мы используем с протоколами маршрутизации на основе вектора расстояния. Когда R2 и R1 узнают, что сеть 3.3.3.0/24 недоступна, они также запустят таймер удержания (holddown timer). Этот таймер удержания будет работать в течение 180 секунд, и он выполняет следующие действия:

Если мы получаем информацию о сети 3.3.3.0/24 от другого маршрутизатора с той же или худшей метрикой, которую мы имеем в настоящее время, мы игнорируем эту информацию.
Если мы получаем информацию о сети 3.3.3.0/24 от другого маршрутизатора с лучшей метрикой, мы останавливаем таймер удержания и обновляем нашу таблицу маршрутизации этой новой информацией.
Если мы ничего не получаем и таймер удержания истекает, мы удаляем эту сеть из таблицы маршрутизации.

Как вы думаете? Это много информации о протоколе маршрутизации RIP и дистанционно-векторных протоколах?

Позвольте мне закончить эту статью, предоставив вам сравнение RIP версии 1 и версией 2. Они схожи с несколькими отличиями:

Rip	Версия 1	Версия 2
Класс	Классовый	Бесклассовый
Тип адресса	Широковещательный	Многоадресный
Поддержка ручной суммаризации	нет	да
Поддержка аутентификации	нет	да

RIP версии 1 является классовым, поэтому он не отправляет маску подсети вместе с обновлениями маршрутизации, RIP версии 2 является бесклассовым, поэтому он будет отправлять маску подсети. RIP версии 1 отправляет все, используя широковещательные рассылки. RIP версии 2 использует многоадресную рассылку (вы также можете использовать одноадресную).

Теперь вы знаете, что такое RIP как дистанционно-векторный протокол маршрутизации.

Спасибо за уделенное время на прочтение статьи!

Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях.

Подписывайтесь на обновления нашего блога и оставайтесь в курсе новостей мира инфокоммуникаций!

Чтобы знать больше и выделяться знаниями среди толпы IT-шников, записывайтесь на курсы Cisco от Академии Cisco, курсы Linux от Linux Professional Institute на платформе SEDICOMM University.

Курсы Cisco и Linux с трудоустройством!

Спешите подать заявку! Осталось пару мест. Группы стартуют 22 июля, а следующая 19 августа, 23 сентября, 21 октября, 25 ноября, 16 декабря, 20 января, 24 февраля.

Поможем стать экспертом в сетевом администрировании и получить международные сертификаты Cisco CCNA Routing & Switching или Linux LPI.
Предлагаем проверенную программу и учебник экспертов из Cisco Networking Academy и Linux Professional Institute, сертифицированных инструкторов и личного куратора.
Поможем с трудоустройством и сделать карьеру. 100% наших выпускников трудоустраиваются.

Проводим вечерние онлайн-лекции на нашей платформе или обучайтесь очно на базе Киевского офиса.
Спросим у вас об удобном времени для практик и подстроимся: понимаем, что времени учиться мало.
Если хотите индивидуальный график — обсудим и осуществим.
Выставим четкие дедлайны для самоорганизации. Личный куратор будет на связи, чтобы ответить на вопросы, проконсультировать и мотивировать придерживаться сроков сдачи экзаменов.

Чтобы учиться на курсах Cisco CCNA Routing & Switching и Linux LPI, подайте заявку или получите бесплатную консультацию.

Читайте также: