Внутрішні протоколи маршрутизації rip і ospf - студопедія
Вектори відстаней поширюються маршрутизаторами по мережі, і через кілька кроків кожен маршрутизатор має дані про досяжних для нього мережах і про відстань до них. Якщо зв'язок з якою-небудь мережею обривається, то маршрутизатор відзначає цей факт тим, що привласнює елементу вектора, відповідному відстані до цієї мережі, максимально можливе значення, яке має спеціальний сенс - «зв'язку немає». Таким значенням в протоколі RIP є число 16. Маршрутна інформація про відому маршрутизатора мережі не передається тому маршрутизатора, від якого вона прийшла.
Для кожного запису в таблиці маршрутів існує час життя, контрольоване таймером. Якщо для будь-якої конкретної мережі, внесеної в таблицю маршрутів, протягом 180 секунд ми отримали вектор відстаней, що підтверджує або встановлює нове відстань до даної мережі, то мережа буде відзначена як недосяжна (відстань дорівнює нескінченності). Через певний час модуль RIP виробляє «збірку сміття», тобто видаляє з таблиці маршрутів всі мережі, відстань до яких нескінченно.
При отриманні повідомлення типу «відповідь» для кожного що міститься в ньому елемента вектора відстаней модуль маршрутизатора RIP виконує наступні дії [17]:
2) перевіряє, чи не перевищує метрика (відстань до мережі) нескінченність;
3) ігнорує некоректний елемент, якщо метрика перевищує;
4) збільшує значення метрики на 1, якщо метрика менше нескінченності;
5) здійснює пошук мережі, зазначеної в даному елементі вектора відстаней, в таблиці маршрутів.
Пошук мережі здійснюється у відповідності з наступною логікою:
3) якщо шукана запис присутній в таблиці і відправником отриманого вектора був маршрутизатор, зазначений в полі Наступний маршрутизатор цього запису, то таймер для цього запису перезапускається; більш того, якщо при цьому метрика в таблиці відрізняється від метрики в отриманому векторі відстаней, в таблицю вноситься значення метрики з отриманого вектора.
У всіх інших випадках розглянутий елемент вектора відстаней ігнорується.
Отже, можна виділити основні показники протоколу RIP:
1) він є одним з перших протоколів маршрутизації, який до цих пір працює в невеликих автономних системах з кількістю проміжних маршрутизаторів не більше 15;
2) сьогодні найбільш часто застосовується друга версія протоколу (RIP-2);
3) RIP-маршрутизатори при виборі маршруту зазвичай використовують найпростішу метрику - кількість маршрутизаторів між мережами, тобто хопов;
Для вирішення цих проблем був розроблений протокол OSPF, що працює на принципово новому алгоритмі маршрутизації, що дозволило застосовувати його в дуже великих автономних системах.
Як і всі протоколи маршрутизації, засновані на алгоритмі стану свя-зей, OSPF розбиває процес побудови таблиці маршрутизації на два етапи.
Другий етап полягає в знаходженні оптимальних маршрутів за допомогою напів-ченного графа. Завдання знаходження оптимального шляху на графі є доста-точно складною і трудомісткою. Кожен маршрутизатор вважає себе центром мережі і шукає оптимальний маршрут до кожної відомої йому мережі. У кожному знайденому таким чином маршруті запам'ятовується тільки один крок - до сле-дме маршрутизатора, відповідно до принципу однокрокової маршру-тизації. Дані про цей крок і потрапляють в таблицю маршрутизації. Якщо кілька маршрутів мають однакову метрику до мережі призначення, то в таб-особі маршрутизації запам'ятовуються перші кроки всіх цих маршрутів.
Для того щоб база даних про топологію мережі відповідала поточним перебуваючи-ня мережі, OSPF-маршрутизаторів необхідно постійно відстежувати зміни стану мережі та вносити при необхідності корективи в таблицю маршрути-зації. Для контролю стану зв'язків і сусідніх маршрутизаторів OSPF-маршрутизатори регулярно передають один одному повідомлення HELLO. Повідомлення HELLO відправляються через кожні 10 секунд, щоб підвищити швидкість Адапту-ції маршрутизаторів до змін, що відбуваються в мережі. Невеликий обсяг цих повідомлень уможливлює таке часте тестування стану сусідів і зв'язків з ними. На підставі прийнятих від безпосередніх сусідів пові-щений HELLO маршрутизатор формує записи про стан зв'язків зі своїми безпосередніми сусідами в базі даних про топологію мережі.
Кожна зв'язок характеризується метрикою. Протокол OSPF за замовчуванням викорис-зует метрику, що враховує пропускну здатність каналів зв'язку. Крім того, допускається використання двох інших метрик, які враховують затримки і на-надійності передачі пакетів каналами зв'язку. Для кожної з метрик прото-кол OSPF будує окрему таблицю маршрутизації. Вибір потрібної таблиці відбувається в залежності від значень бітів TOS в заголовку прийшов IP-пакета.
Протокол OSPF підтримує стандартні для багатьох протоколів значення відстаней для метрики, відпрацьовано-лишнього пропускну здатність (для мережі Ethernet вона дорівнює 10, для Fast Ethernet - 1, для каналу Т1 - 65, для каналу 56 Кбіт / с - 1785 і т. Д. ).
Протокол OSPF дозволяє зберігати в таблиці маршрутизації декілька мар-шруті до однієї мережі, якщо вони мають рівні метриками. Якщо такі записи утворюються в таблиці маршрутизації, то маршрутизатор реалізує режим ба-Ланса завантаження маршрутів, відправляючи пакети поперемінно по кожному з маршрутів [34].
Отже, можна виділити основні якості протоколу OSPF:
1) протокол OSPF був розроблений для ефективної маршрутизації IP-пакетів у великих мережах зі складною топологією, що включає петлі, і заснований на алгоритмі стану зв'язків, кото-рий стійкий до змін топології мережі;
2) при виборі маршруту OSPF-маршрутизатори використовують метрику, що враховує пропускну здатність складових мереж;
3) протокол OSPF дозволяє зберігати в таблиці маршрутизації декілька маршрутів до однієї мережі, якщо вони мають рівні метриками, що дає можливість маршрутизатора рабо тать в режимі балансу завантаження маршрутів;
4) протокол OSPF має високу обчислювальної складністю, тому найчастіше працює на потужних апаратних маршрутизаторах.
2.6.3 Зовнішній шлюзовий протокол BGP
Прикордонний шлюзовий протоколBGP (Border Gateway Protocol) версії 4 є сьогодні основним протоколом обміну маршрутною інформацією між-ду автономними системами Інтернету. Протокол BGP прийшов на зміну протоколу EGP (в даному випадку - назва конкретного протоколу маршрутизації. На-пам'ятаємо, що EGP служить також назвою класу зовнішніх шлюзових протоколів, ис-пользуемих для маршрутизації між автономними системами), що використовувався в той період, коли Інтернет мав єдину магістраль.
Ця магістраль була центральною автономною системою, до якої приєднувалися відповідно до деревовидної топологією всі інші автономні системи. Так як між автономними системами при такій структурі петлі виключалися, протокол EGP «не робив ніяких заходів» для того, щоб виключити зациклення маршрутів [13].
Пояснимо основні принципи роботи BGP на прикладі (рис. 2.14).
Мал. 2.14 - Пошук маршруту між автономними системами
за допомогою протоколу BGP
У кожній з трьох автономних систем (AS 1021, AS 363 і AS 520) є трохи-скільки маршрутизаторів, які виконують роль зовнішніх шлюзів, на яких працює протокол BGP, - з його допомогою вони спілкуються між собою.
Такий спосіб взаємодії зручний в ситуації, коли маршрутизатори, обме-Нива маршрутної інформацією, належать різним постачальникам ус-луг (ISP). Адміністратор ISP може вирішувати, з якими автономними системами він буде обмінюватися трафіком, а з якими ні, задаючи список сусідів для своїх зовнішніх шлюзів.
Протоколи RIP і OSPF, розроблені для примі-вати всередині автономної системи, обмінюються маршрутною інформацією з усіма маршрутизаторами, що знаходяться в межах їх безпосередньої дося-гаемості (по локальній мережі або через двоточковий канал). Це означає, що інформація про всі мережах з'являється в таблиці маршрутизації кожного мар-шрутізатора, так що кожна мережа виявляється досяжною для кожної. У корпо-ративного мережі це нормальна ситуація, а в ISP-мережах немає, тому протокол BGP і грає тут особливу роль.
На рис. 2.14 також відображені дві реалізації протоколу BGP (внутрішня і зовнішня), які відрізняються інструкціями, обмінюваними один з одним маршрутизаторами. Реалізація протоколу, при якій маршрутизатори, що належать до однієї автономної системи, встановлюють сеанс зв'язку BGP, називається внутрішньої (Interior BGP, iBGP). на відміну від основної, зовнішньої (Exterior BGP, eBGP). де з'єднуються маршрутизатори різних автономних систем.
Для встановлення сеансу з зазначеними сусідами BGP-маршрутизатори викорис-товують протокол TCP. При встановленні BGP-сеансу можуть примі-няться різноманітні способи аутентифікації маршрутизаторів, підвищую щие безпеку роботи автономних систем.
Основним повідомленням протоколу BGP є повідомлення UPDATE (оновити), за допомогою якого маршрутизатор повідомляє маршрутизатора сусідній авто-автономних системи про досяжності мереж, що належать до його автоном-ної системі.
Таким чином, протокол BGPv4 є сьогодні протоколом обміну маршрутною інформацією між авто-автономних системами Інтернету. BGPv4 стійко працює при будь-якої топології зв'язків між-ду автономними системами, що відповідає сучасній структурі Інтернету.