рассчитывается на центральном узле, после чего рассылается
узлам-получателям в статическом виде. Используется в относительно
крупных сетях, но создает дополнительный служебный трафик.
Протоколы внутренней маршрутизации
Общее название протоколов внутренней маршрутизации:
IGP – Interior Gateway Protocol.
Общие свойства:
В случае наличия нескольких маршрутов с одинаковыми метриками, обычно выбирается один. Для обеспечения возможности использования остальных в качестве обходных требуется дополнительная настройка.
В силу различия технологий и топологий один и тот же маршрутизатор может использовать различные протоколы для связи в рамках домашней сети с остальными внутренними маршрутизаторами и для взаимодействия с другими сетями.
Основные протоколы внутренней маршрутизации:
RIP (Routing Information Protocol) – наиболее активно используется в небольших сетях (ограничение на количество маршрутизаторов – 15 для избегания образования петель). В основе лежит алгоритм Беллмана-Форда. Маршрутизатор посылает обновление каждые 30 с. Обновление – это сообщение, содержащее IP-адрес подсети и расстояние до нее (определяется по числу узлов). Если в течение 180 с. не приходит обновление на маршрут, то он считается недействительным.
Недостатки:
1.ограничение на размер сети.
2. использование в качестве критерия количества узлов, что может привести к образованию петель и нахождению неоптимального маршрута.
Пример работы протокола RIP
Таблица маршрутизации
Пример фрагмента сети
Продолжение примера работы протокола RIP
Проблемы QoS-маршрутизации
Необходимость учитывать не только количество переходов, но и другие параметры сети (задержки, пропускную способность, интенсивность трафика и пр.)
Необходимость маршрутизировать трафик в зависимости от типа и приоритета.
Необходимость поддержки балансировки нагрузки.
Путь без поддержки
балансировки
2
1
B
D
E
A
C
Путь с поддержкой
балансировки
1
2
Протоколы QoS-маршрутизации
OSPF – разработка IETF. Основан на алгоритме Дейкстры. Протокол, который может использоваться и для внутренней, и для внешней маршрутизации.
IS-IS – разработка ITU-T. Основан на алгоритме Дейкстры. Функционально аналогичен OSPF. Исторически так сложилось, что используется достаточно редко.
Современные маршрутизаторы обычно поддерживают оба этих протокола.
OSPF – Open Shortest Path First
В качестве критерия использует стоимостную метрику, включающую в себя такие показатели, как скорость передачи, надежность, ширина полосы пропускания, задержка, количество узлов и т.д. Рассылает обновления раз в 4 с., но маршрут действителен до тех пор, пока не придет сообщение о его недопустимости. Все маршрутизаторы OSPF имеют стандартные IP-адреса: 224.0.0.5 – основные и 224.0.0.6 – резервные.
Недостаток: громоздкость протокола и требовательность к вычислительной мощности процессора маршрутизатора.
Особенности OSPF
Таблица маршрутизации рассчитывается на каждом маршрутизаторе, что позволяет уменьшить количество служебного трафика. Поддерживает лавинную маршрутизацию.
Поддерживает до 8 типов трафика.
Поддерживает балансировку нагрузки.
Поддерживает аутентификацию.
Поддерживает классовую и бесклассовую маршрутизацию (рассылка маски).
Позволяет разделять автономную систему на зоны, изолированные друг от друга.
Типы маршрутизаторов OSPF
Поддерживается 4 типа маршрутизаторов:
Internal (внутренний): соединяет различные сегменты внутри одной автономной зоны (крупной корпоративной сети, например).
Border (внешний, для взаимодействия зон): соединяет различные автономные зоны, например, подсети субпровайдеров с сетью оператора.
Backbone (маршрутизатор опорной сети): на них строится магистральная сеть оператора.
Boundary (межсетевой): для маршрутизации между сетями операторов. Но чаще всего для этих целей используется протокол BGP
Типы сообщений OSPF:
Hello
Описание БД
Запрос
Объявление (таблица маршрутизации)
Квитанция
Формат OSPF-заголовка
версия
Длина пакета (16)
Тип сообщения
Идентификатор маршрута (32)
Идентификатор зоны (32)
Контр. Сумма (16)
Тип аутентификации (16)
Данные аутентификации (64)
Пример работы протокола OSPF
Пример фрагмента сети
Метрика: является результатом
совокупности характеристик
канала (OSPF ориентирован
на состояние канала)
5
3
2
4
4
Описание алгоритма Дейкстры
А D
Шаг 1: из А кратчайший путь в В (и единственный). Добавляем В в множество узлов. {А,В}
Шаг 2: Из В кратчайший путь в Е (7). Можем попасть в С (8). {А,В,Е}
Шаг 3: Через Е можем попасть в D, метрика равна 11. Рассматриваем все возможные варианты, поэтому проверяем путь через С: {А,В,Е,С}
Шаг 4: При расчете через С в D получаем метрику равную 10, что меньше предыдущего значения. Заменяем его.
Таким образом, оптимальный путь A->С->D.
Протокол внешней маршрутизации BGP
BGP – Border Gateway Protocol. Обеспечивает взаимосвязь между независимыми сетями. Использует рассылку только обновлений. Содержит ряд функций, повышающий безопасность (например, аутентификацию
