Протоколы маршрутизации

Ручное конфигурирование маршрутизаторов становится чересчур обременительным делом для администратора в том случае, когда составная сеть включает большое число подсетей со сложной топологией связей. Администратор может автоматизировать этот процесс, активизировав на маршрутизаторах протоколы маршрутизации.

Сегодня существует несколько протоколов маршрутизации, применяемых в IP-сетях. Несмотря на их различия, их объединяет тот факт, что все они децентрализованные, то есть каждый маршрутизатор строит свою таблицу маршрутизации самостоятельно, в сети нет центрального сервера, который строит и распределяет таблицы маршрутизации по маршрутизаторам для исполнения. Децентрализованный подход повышает масштабируемость протокола, а также его надежность.

Еще одним общим свойством протоколов маршрутизации является то, что они используют служебные пакеты. периодически посылаемые каждым маршрутизатором своим соседям. В этих пакетах маршрутизатор описывает свое видение топологии сети, при этом степень детализации топологии зависит от протокола. На основании этой информации, принимаемой от соседей, каждый маршрутизатор узнает о сетях, входящих в составную сеть, а также о расстояниях до них и автоматически строит свою версию таблицы маршрутизации. Мы не будем рассматривать в данной книге принципы работы и детали каждого протокола маршрутизации, это дело специальных книг по компьютерным сетям. Здесь же только перечислим применяемые сегодня протоколы маршрутизации IP-сетей с краткой характеристикой их достоинств и недостатков.

• RIP (Routing Information Protocol) — «старейший» протокол маршрутизации, появившийся в начале 70-х годов и применяющийся не только в IP-сетях. Очень простой протокол для реализации, требует небольшой доли вычислительной мощности маршрутизатора для своей работы. Использует только метрику в «хопах» при определении расстояния между сетями, что во многих случаях является очевидным недостатком. Не передает данные о подробной топологии сети своим соседям, что приводит к длительным периодам несогласованной работы маршрутизаторов при отказах линий связи или самих маршрутизаторов. Основная область применения — небольшие сети с простой топологией.

• OSPF (Open Shortest Path First) — очень мощный протокол маршрутизации, разработанный для больших сетей со сложной топологией. Его достоинством является возможность использования метрики, учитывающей про­изводительность сетей, а расширения этого протокола позволяют даже учитывать степень загруженности линий связей сетей при выборе рационального маршрута. Протокол передает полные сведения о топологии сети, что сокращает периоды нестабильной работы маршрутизаторов при отказах в сети. Недостаток протокола связан с его большой вычислительной сложностью, что может перегрузит процессор маршрутизатора.

• IS-IS for IP (Intermediate System-Intermediate System for IP) — этот протокол близок по функциональности к OSPF. Он появился раньше, чем OSPF, и первоначально был создан не для IP-сетей, но затем был доработан для применения и в IР-сетях.

• BGP (Border Gateway Protocol) — единственный стандартный протокол для обмена маршрутной информацией между маршрутизаторами различных автономных систем Интернета (Internet Autonomous Systems). Достаточно давно архитекторы Интернета поняли, что для создания такой глобальной сети нужна гибкость в использовании протоколов маршрутизации. В результате появилась концепция автономной системы, которая представляет собой набор сетей под административным контролем одной организации не еди­ным протоколом маршрутизации внутри этого набора, позволяющим мар­шрутизаторам автономной системы общаться между собой и строить эффективные таблицы маршрутизации. В то же время между автономными системами должен применяться общий протокол маршрутизации, своего рода эсперанто, на котором должны «разговаривать» пограничные маршрутизаторы автономных систем. Такой протокол маршрутизации обычно называют внешним (exterior) протоколом маршрутизации, в отличие от внутренних (interior) протоколов маршрутизации, применяемых внутри автономных систем. В настоящее время таким единым стандартным внешним протоколом маршрутизации является BGP. Все остальные из перечисленных протоколов маршрутизации являются внутренними.

Усложняет картину построения таблицы маршрутизации тот факт, что в маршрутизаторе могут работать одновременно несколько протоколов маршрутизации, которые совместными усилиями создают общую таблицу. Такая ситуация может быть связана с существованием в большой составной сети различных доменов, в которых исторически использовались различные протоколы маршрутизации (эти домены не обязательно представляют собой разные авто­номные системы, это могут быть, например, находящиеся в введении различ­ных департаментов части одной и той же корпоративной сети, представляющей собой одну автономную систему).

Кроме того, таблица, созданная автоматически протоколом или протоколами маршрутизации, может дополняться записями, задаваемыми администратором сети вручную. Такие записи будут, естественно, статическими в отличие от динамических записей, создаваемых протоколами.