1.Split horizon - "розщепленя горизонту"

Маршрутизатор ніколи не повертає дані про деяку мережу тому маршрутизатору, від якого взнав про цю мережу

• Захищає від зациклення пакетів в петлях, які створені сусідніми маршрутизаторами

• Не захищає від зациклення пакетів в маршрутних петлях, які створені більше 2 маршрутизаторами

2.Triggered updates – тригерні оновлення

При зміні стану зв'язку маршрутизатор негайно робить оголошення, не чекаючи періоду в 30 с

Невелика затримка (1-5 с) - можливість вирішення проблеми на нижніх рівнях

У багатьох випадках запобігає використанню застарілої інформації з інших рук – швидко замінює її на нову в усіх маршрутизаторах мережі

Можливі збої – коли регулярне оновлення із застарілою інформацією випереджає тригерне оновлення

3. Hold down - "заморожування змін"

Вводиться тайм-аут на прийняття нових даних про мережу, яка тільки що стала недоступною

Тайм-аут запобігає прийняттю застарілих відомостей про деякий маршрут від тих маршрутизаторів, які знаходяться на деякій відстані від зв'язку, що відмовив і передають застарілі відомості про її працездатність

Добре поєднується з тригерними оновленнями

№46. Протокол маршрутизації RIP2 (Routing Information Protocol v2). Формат повідомлень RIP протоколу.

Протокол RIP (Routing Information Protocol) є внутрішнім протоколом маршрутизації дистанційно-векторного типу, він являє собою один з найбільш ранніх протоколів обміну маршрутною інформацією і досі надзвичайно поширений в обчислювальних мережах зважаючи на простоту реалізації. Окрім версії RIP для мереж TCP/IP існує також версія RIP для мереж IPX/SPX компанії Novell.

Для IP є дві версії протоколу RIP: перша і друга. Протокол RIPvl не підтримує масок, тобто він поширює між маршрутизаторами тільки інформацію про номери мереж і відстанях до них, а інформацію про маски цих мереж не поширює, вважаючи, що всі адреси належать до стандартних класів А, В або С. Протокол RIPv2 передає інформацію про маски мереж, тому він більшою мірою відповідає вимогам сьогодення.

Особливості:

• підтримка VLSM (маска передається в зарезервованому полі RIP-пакету)

• можлива автентифікація маршрутизаторів: MD5 або clear-text

• підтримка групової розсилки (multicast 224.0.0.9)

• підтримка агрегації маршрутів

Формат RIP Entry для протоколу RIP-2 (version = 2)

0 1 2 3

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7

+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

| Address Family Identifier (2) | Route Tag (2) |

+-------------------------------+-------------------------------+

| IP Address (4) |

+---------------------------------------------------------------+

| Subnet Mask (4) |

+---------------------------------------------------------------+

| Next Hop (4) |

+---------------------------------------------------------------+

| Metric (4) |

+---------------------------------------------------------------+

Address Family Identifier — (AFI) Тип адреси, звичайно підтримується тільки запис AF_INET, яке дорівнює 2 (тобто використовується для протоколу IP)

Route Tag — (RT) Тег маршруту. Призначений для поділу «внутрішніх» маршрутів від «зовнішніх», взяті наприклад з іншого IGP або EGP

IP Address — IP адреса місця призначення

Subnet Mask — Маска підмережі

Next Hop — Наступний хоп. Містить IP адреса маршрутизатора до місця призначення. Значення 0.0.0.0 — хопом до місця призначення є відправник пакета. Незамінне, якщо протокол RIP не може бути запущений на всіх маршрутизаторах!

Metric — Метрика маршруту

№47. Протокол маршрутизації IGRP (Interior Gateway Routing Protocol).

Протокол IGRP (англ. Interior Gateway Routing Protocol) — протокол маршрутизації, розроблений фірмою Cisco, для своїх багатопротокольних маршрутизаторів в середині 80-х років для маршрутизації в межах автономної системи (AS), що має складну топологію і різні характеристики смуги пропускання і затримки. IGRP є протоколом внутрішніхроутерів (IGP) з вектором відстані.

Протоколи маршрутизації з вектором відстані вимагають від кожного роутера відправлення через певні інтервали часу всім сусіднім роутера всієї або частини своєї маршрутної таблиці в повідомленнях про коректування маршруту. У міру того, як маршрутна інформація поширюється по мережі, роутери можуть обчислювати відстані до всіх вузлів об’єднання мережі.

Особливості:

 Композитна метрика.

 Використання тоншої метрики ("ширина" каналу, затримка, надійність, завантаженість)

 Лічильник ділянок не бере участь у формуванні метрики, але не може перевищувати 255.

 Використання алгоритму Route Poisoning для боротьби із застарілою інформацією, що отримується з других рук через петлі:

 Маршрути, метрика яких збільшується при черговому оновленні більш ніж на 10%, відкидаються

 Використання цього алгоритму дозволяє відмовитися від "заморожування змін", а це прискорює встановлення в мережі нової топології після обриву зв'язку або відмови маршрутизатора

Формат пакету,

Перше поле пакету IGRP містить номер версії (version number). Цей номер версії вказує на використовувану версію IGRP і сигналізує про різні, потенційно несумісних реалізаціях.

За полем версії йде поле операційного коду (opcode). Це поле позначає тип пакету. Операційний код, рівний 1, позначає пакет коригування; рівний 2-пакет запиту. Пакети запиту використовуються джерелом для запиту маршрутної таблиці з іншого роутера. Пакети коректування містять заголовок, за яким одразу ж йдуть запису даних маршрутної таблиці.

За полем операційного коду йде поле випуску (edition). Це поле містить послідовний номер, який інкрементується, коли маршрутна таблиця якимось чином змінюється.

За полем випуску йде поле, що містить номер AS (AS number). Це поле необхідно з тієї причини, що роутери Cisco можуть перекривати декілька AS.

Наступні три поля позначають номер підмереж, номер головних мереж і номер зовнішніх мереж в пакеті коректування. Ці поля присутні тому, що повідомлення коректування IGRP складаються з трьох частин: внутрішньої для даної підмережі, внутрішньої для поточної AS і зовнішньої для поточної AS.

Останнім полем в заголовку IGRP є поле контрольної суми (checksum). Це поле містить якусь контрольну суму для заголовка IGRP і якуь інформацію коригування, що міститься в даному пакеті.

№48. Протокол маршрутизації OSPF (Open Shortest Path First). Формат заголовку OSPF.

OSPF (англ. Open Shortest Path First) — протокол динамічної маршрутизації, заснований на технології відстеження стану каналу (link-state technology), що використовує для знаходження найкоротшого шляху Алгоритм Дейкстри (Dijkstra's algorithm).

Особливості:

• відсутність обмежень на розмір мережі, ієрархічна структура мережі

• декілька маршрутів у бік одного вузла → балансування трафіку типу round – robin

• аутентифікація

• підтримка позакласових мереж (VLSM) і агрегації маршрутів

• передача оновлень маршрутів з використанням групових адрес (multicast 224.0.0.5 і 224.0.0.6)

• робота поверх IP (не UDP/TCP)

• підтримка маршрутизації з урахуванням TOS (type - of - service)

OSPF є протоколом маршрутизації з об'явленням стану про канал (link-state). Це означає, що він вимагає відправки об'яв про стан каналу (link-state advertisement - LSA) на всі роутери, які знаходяться в межах однієї і тієї ж ієрархічної області. Кожні 30 хв. розсилаються оголошення про стан каналу зв'язки, які описують стан усіх своїх інтерфейсів, метрики і інші параметри. У міру накопичення роутерами OSPF інформації про стан каналу, вони використовують алгоритм SPF для розрахунку найкоротшого шляху до кожного вузла.

Будучи алгоритмом з об'явленням стану каналу, OSPF відрізняється від RIP і IGRP, які є протоколами маршрутизації з вектором відстані. Роутери, що використовують алгоритм вектора відстані, відправляють всю або частину своєї таблиці маршрутизації в повідомлення про коректування маршрутизації, але тільки своїм сусідам.

Ієрархія маршрутизації

На відміну від RIP, OSPF може працювати в межах деякої ієрархічної системи. Найбільшим об'єктом у цій ієрархії є автономна система (Autonomous System - AS) AS є набором мереж, які знаходяться під єдиним управлінням і спільно використовують загальну стратегію маршрутизації. OSPF є протоколом маршрутизації всередині AS, хоча він і здатний приймати маршрути з інших AS і відправляти маршрути в інші AS.

Будь-яка AS може бути розділена на ряд областей (area). Область - це група суміжних мереж і підключених до них хостів. Роутери, що мають кілька інтерфейсів, можуть брати участь в декількох областях. Такі роутери, які називаються роутерами межами областей (area border routers), підтримують окремі топологічні бази даних для кожної області.

Топологічна база (topological database) даних фактично являє собою загальну картину мережі по відношенню до роутера. Топологічна база даних містить набір LSA, отриманих від усіх роутерів, що знаходяться в одній області. Т.к. роутери однієї області колективно користуються однією і тією ж інформацією, вони мають ідентичні топологічні бази даних.

Термін "домен" (domain) використовується для опису частини мережі, в якій всі роутери мають ідентичну топологічну базу даних. Термін "домен" часто використовується замість AS.

Топологія області є невидимою для об'єктів, що перебувають поза цією областю. Шляхом зберігання топологій областей окремо, OSPF домагається меншого трафіку маршрутизації, ніж трафік для випадку, коли AS не розділена на області.

Поділ на області призводить до утворення двох різних типів маршрутизації OSPF, які залежать від того, чи знаходяться джерело і пункт призначення в одній і тій же або різних областях. Маршрутизація усередині області має місце в тому випадку, коли джерело і пункт призначення знаходяться в одній області; маршрутизація між областями - коли вони знаходяться в різних областях.

Стержнева частина OSPF (backbone) відповідає за розподіл маршрутної інформації між областями. Вона включає в себе всі роутери кордону області, мережі, які не належать повністю якій-небудь з областей, і підключені до них роутери.

Формат пакету

Всі пакети OSPF починаються з 24-байтового заголовка.

Перше поле в заголовку OSPF - це номер версії OSPF (version number). Номер версії позначає конкретну використовувану реалізацію OSPF.

За номером версії йде поле типу (type). Існує 5 типів пакета OSPF:

• Hello.Відправляється через регулярні інтервали часу для встановлення та підтримання сусідських взаємин.

• Database Description.Опис бази даних. Описує вміст бази даних; обмін цими пакетами проводиться при ініціалізації суміжності.

• Link-State Request. Запит про стан каналу. Запрошування частини топологічної бази даних сусіда. Обмін цими пакетами проводиться після того, як який-небудь роутер виявляє, (шляхом перевірки пакетів опису бази даних), що частина його топологічної бази даних застаріла.

• Link-State Update. Корегування стану каналу. Відповідає на пакети запиту про стан каналу. Ці пакети також використовуються для регулярного розподілу LSA. В одному пакеті можуть бути включені кілька LSA.

• Link-State Acknowledgement. Підтвердження стану каналу. Підтверджує пакети коригування стану каналу. Пакети коригування стану каналу повинні бути чітко підтверджені, що є гарантією надійності процесу лавинної адресації пакетів коригування стану каналу через яку-небудь область.

Кожне LSA в пакеті корегування стану каналу містить тип поля. Існують 4 типи LSA:

• Router links advertisements (RLA).Об'ява про канали роутера. Описують зібрані дані про стан каналів роутера, що зв'язують його з конкретною областю. Будь-який роутер відправляє RLA для кожної області, до якої він належить. RLA направляються лавинної адресацією через всю область, але вони не відправляються за її межі.

• Network links advertisements (NLA). Об'ява про мережеві канали. Відправляються призначеними роутерами. Вони описують всі роутери, які підключені до мережі з множинним доступом, і відправляються лавинної адресацією через область, що містить дану мережу з множинним доступом.

• Summary links advertisements (SLA). Сумарні об'яви про канали. Підсумовує маршрути до пунктів призначення, що знаходяться поза якої-небудь області, але в межах даної AS. Вони генеруються роутерами межі області, і відправляються лавинної адресацією через дану область. У стрижневу область надсилаються об'ява тільки про внутрішньо обласні роутери. В інших областях рекламуються як внутрішньообласні, так і міжобласні маршрути.

• AS external links advertisements. Об'ява про зовнішніх каналах AS. Описують небудь маршрут до одного з пунктів призначення, який є зовнішнім для даного AS. Об'ява про зовнішні канали AS виробляються граничними роутерами AS. Цей тип об'явленій є єдиним типом об'явленій, які просуваються у всіх напрямках даної AS; всі інші об'яви просуваються тільки в межах конкретних областей.

За полем типу заголовка пакета OSPF йде поле довжини пакета (packet length). Це поле забезпечує довжину пакета разом із заголовком OSPF в байтах.

Поле ідентифікатора роутера (router ID) ідентифікує джерело пакета.

Поле ідентифікатора області (area ID) ідентифікує область, до якої належить даний пакет. Всі пакети OSPF пов'язані з однією окремою областю.

Стандартне поле контрольної суми IP (checksum) перевіряє вміст всього пакету для виявлення потенційних ушкоджень, що мали місце при транзиті.

За полем контрольної суми йде поле типу посвідчення (authentication type). Прикладом типу посвідчення є "простий пароль". Всі обміни протоколу OSPF проводяться з встановленням достовірності. Тип посвідчення встановлюється за принципом "окремий для кожної області".

За полем типу посвідчення йде поле посвідчення (authentication). Це поле довжиною 64 біта і містить інформацію посвідчення.

№49 Протокол маршрутизації EGP і BGP

EGP (скор. від англ. Exterior Gateway Protocol, протокол зовнішнього шлюзу) - застарілий протокол обміну інформацією між маршрутизаторами кількох автономних систем. Розроблено в 82-84 роках. Згодом був замінений на BGP.

Для реалізації своїх функцій протокол використовує систему наступних повідомлень:

1. Придбання сусіда (Neighbor Acquisition). Перш ніж почати отримувати інформацію від зовнішніх маршрутизаторів, необхідно встановити, який маршрутизатор є сусіднім. Маршрутизатор передбачуваного сусіда також повинен підтримувати механізм повідомлень типу "придбання сусіда".

2. Досяжність сусіда (Neighbor reachability). Для маршрутизаторів, які виконують функції зв'язку різних доменів мереж, важливо володіти самою останньою інформацією про роботу своїх сусідів. Якщо маршрутизатор виявляє, що який-небудь шлюз не функціонує, йому необхідно негайно припинити потік даних до цього шлюзу. Для цих цілей і використовується даний тип повідомлень.

EGP-протокол підтримує два види повідомлень цього типу - повідомлення привітання (hello) і відповіді на вітання (i heard you). Виділення повідомлень оцінки досяжності із загального потоку коригувальних повідомлень дозволяє зменшувати мережний графік, так як зміни про досяжності мереж зазвичай з'являються частіше, ніж зміни параметрів маршрутизації. Будь-який вузол EGP заявляє про відмову одного із своїх сусідів тільки після того, як від нього не був отриманий певний відсоток повідомлень про досяжності.

BGP це протокол зовнішніх маршрутизаторів, призначений для зв'язку між маршрутизаторами в різних автономних системах. BGP замінює собою старий EGP, який використовувався в ARPANET.

Системи, що підтримують BGP, обмінюються інформацією про доступність мережі з іншими BGP системами. Ця інформація включає в себе повний шлях по автономним системам, по яких повинен пройти трафік (потік даних), щоб досягти цих мереж. При цьому виникає можливість легко обходити петлі маршрутизації, а також спрощується процес прийняття рішень про маршрутизації.

Основна перевага використання BGP в Internet полягає в зменшенні транзитного трафіку. BGP дозволяє використовувати маршрутизацію, засновану на політичних рішеннях (policy-based routing). Всі правила визначаються адміністратором автономної системи і вказуються в конфігураційних файлах BGP. BGP відрізняється від RIP або OSPF тим, що BGP використовує TCP в якості транспортного протоколу. Дві системи, що використовують BGP, встановлюють TCP з'єднання між собою і потім обмінюються повними таблицями маршрутизації BGP. Поновлення представляються у вигляді змін таблиці маршрутизації (таблиця не передається цілком). Кожна автономна система ідентифікується 16 або 32-бітним номером. BGP визначає вихід з ладу каналу або хоста на іншому кінці TCP з'єднання шляхом регулярної відправки повідомлення "залишайся в живих" (keepalive) своїм сусідам. Рекомендований час між цими повідомленнями становить 30 секунд.

№50 Принципи групового мовлення. Формат групової адреси. Область дії групових адрес.

Принципи групового мовлення

(Steve Deering в 1988 р.)

• Джерело посилає пакети у будь-який час за груповою адресою (клас D - 224.0.0.0 і вище) за допомогою протоколу UDP

• Відкриті групи

  • Джерело не повинне знати склад групи

• Джерело не обов'язково належить до групи

• Група може бути утворена вузлами різних підмереж

  • Динамічні групи

  • Вузли можуть приєднуватися або покидати групи без реєстрації або переговорів з централізованим елементом управління групового мовлення

Формат групової адреси

IP-адрес

1

1

1

0

Ідетифікатор грапи (ID) - 28біт