Задание 6
1. Выписать исходные данные, согласно своего варианта (таблица 15).
2 Согласно варианту (таблица 15) начертить схему сети (рисунок 4).
3 Выполнить 5 этапов построения таблицы маршрутизации (все таблицы составляются только для маршрутизатора R1).
Методические указания по выполнению задания 6
Протокол RIP (Routing Information Protocol – протокол маршрутной информации) является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа, он представляет собой один из наиболее ранних протоколов обмена маршрутной информацией и до сих пор чрезвычайно распространен в вычислительных сетях ввиду простоты реализации.
Построение таблицы маршрутизации
Для IP - сетей имеются две версии протокола RIP: RIPv1 и RIPv2. Протокол RIPv2 передает информацию о масках сетей, поэтому он в большей степени соответствует требованиям сегодняшнего дня. Построение таблиц маршрутизации в версиях 1 и 2 принципиально не отличаются.
Таблица 1 – Исходные данные
Вари-ант |
IP-адрес сети |
Кол.-во маршрутизаторов |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
||
1 |
192.168.1.0 |
128.15.0.0 |
128.10.0.0 |
200.11.10.0 |
128.7.0.0 |
200.11.11.0 |
- |
- |
3 |
2 |
200.40.15.0 |
134.15.0.0 |
134.18.0.0 |
192.100.7.0 |
134.25.0.0 |
201.50.16.0 |
192.100.10.8 |
201.50.17.0 |
4 |
3 |
201.15.7.0 |
130.50.0.0 |
130.55.0.0 |
194.29.15.0 |
130.45.0.0 |
194.29.17.0 |
- |
- |
3 |
4 |
198.16.5.0 |
130.20.0.0 |
130.30.0.0 |
201.16.1.0 |
130.40.0.0 |
199.20.1.0 |
201.16.2.0 |
199.20.2.0 |
4 |
5 |
195.15.5.0 |
140.1.0.0 |
140.15.0.0 |
205.1.1.0 |
140.10.0.0 |
205.1.7.0 |
- |
- |
3 |
6 |
201.50.14.0 |
132.41.0.0 |
132.47.0.0 |
192.180.7.0 |
132.45.0.0 |
194.180.16.0 |
192.180.8.0 |
194.180.17.0 |
4 |
7 |
215.6.4.0 |
150.17.0.0 |
150.27.0.0 |
192.100.10.0 |
150.15.0.0 |
192.100.15.0 |
- |
- |
3 |
8 |
192.168.17.0 |
133.11.0.0 |
133.14.0.0 |
202.16.15.0 |
133.17.0.0 |
193.150.6.0 |
202.16.16.0 |
193.150.7.0 |
4 |
9 |
192.50.5.0 |
128.45.0.0 |
128.128.0.0 |
201.90.90.0 |
128.130.0.0 |
201.90.95.0 |
- |
- |
3 |
10 |
203.16.15.0 |
145.18.0.0 |
145.20.0.0 |
193.5.5.0 |
145.48.0.0 |
204.18.10.0 |
193.5.6.0 |
204.18.11.0 |
4 |
Рисунок 4 – Варианты построения локальной сети
Для измерения расстояния до сети стандарты протокола RIP допускаются различные виды метрик: хопы, значения пропускной способности, вносимые задержки, надежность сетей (то есть соответствующие признакам D, T и R в поле качества сервиса IP - пакета), а также любые комбинации этих метрик. Метрика должна обладать свойством аддитивности – метрика составного пути должна быть равна сумме метрик составляющих этого пути. В большинстве реализаций RIP используется простейшая метрика – количество хопов, то есть количество промежуточных маршрутизаторов, которые нужно преодолеть пакету до сети назначения.
Рассмотрим процесс построения таблицы маршрутизации с помощью протокола RIP на примере составной сети, изображенной на рисунке 5.
Рисунок 5 – Пример составной сети
Построение таблицы маршрутизации с помощью протокола RIP осуществляется в пять этапов.
Этап 1 — создание минимальной таблицы
В этой сети имеется восемь IP-сетей, связанных четырьмя маршрутизаторами с идентификаторами: R1, R2, R3 и R4. Маршрутизаторы, работающие по протоколу- RIP, могут иметь идентификаторы, однако для протокола они не являются необходимыми. В RIP-сообщениях эти идентификаторы не передаются.
В исходном состоянии в каждом маршрутизаторе программным обеспечением TCP/IP автоматически создается минимальная таблица маршрутизации, в которой учитываются только непосредственно подсоединенные сети. На рисунке адреса портов маршрутизаторов в отличие от адресов сетей помещены в овалы.
Минимальная таблица маршрутизации маршрутизатора R1 приведена в таблице 16.
Таблица 16 – Минимальная таблица маршрутизации маршрутизатора R1
Номер сети |
Адрес следующего маршрутизатора |
Порт |
Расстояние |
201.36.14.0 |
201.36.14.3 |
1 |
1 |
132.11.0.0 |
132.11.0.7 |
2 |
1 |
194.27 .18.0 |
194.27.18.1 |
3 |
1 |
Минимальные таблицы маршрутизации в других маршрутизаторах будут выглядеть соответственно, например, таблица маршрутизатора R2 будет состоять из трех записей (таблица 17).
Таблица 17 – Минимальная таблица маршрутизации маршрутизатора R2
Номер сети |
Адрес следующего маршрутизатора |
Порт |
Расстояние |
132.11.0.0 |
132.11.0.101 |
1 |
1 |
132.17.0.0 |
132.17.0.1 |
2 |
1 |
132.15.0.0 |
132.15.0.6 |
3 |
1 |
Этап 2 — рассылка минимальной таблицы соседям
После инициализации каждого маршрутизатора он начинает посылать соседним маршрутизаторам сообщения протокола RIP, в которых содержится его минимальная таблица. RIP-сообщения передаются в дейтаграммах протокола UDP и включают два параметра для каждой сети: ее IP-адрес и расстояние до нее от передающего сообщение маршрутизатора.
Соседними являются маршрутизаторы, которым данный маршрутизатор передает IP-пакет по какой-либо своей сети, не пользуясь услугами промежуточных маршрутизаторов. Например, для маршрутизатора R1 соседними являются маршрутизаторы R2 и R3, а для маршрутизатора R4 — маршрутизаторы R2 и R3.
Таким образом, маршрутизатор R1 передает маршрутизаторам R2 и R3 следующие сообщения:
сеть 201.36.14.0, расстояние 1;
сеть 132.11.0.0, расстояние 1;
сеть 194.27.18.0, расстояние 1.
Этап 3 — получение RIP-сообщений от соседних маршрутизаторов и обработка полученной информации
После получения аналогичных сообщений от маршрутизаторов R2 и R3 маршрутизатор R1 наращивает каждое полученное поле метрики на единицу и запоминает, через какой порт и от какого маршрутизатора получена новая информация (адрес этого маршрутизатора станет адресом следующего маршрутизатора, эта запись будет внесена в таблицу маршрутизации). Затем маршрутизатор начинает сравнивать новую информацию с той, которая хранится в его таблице маршрутизации (таблица 18).
Таблица 18 – Таблица маршрутизации маршрутизатора R1
Номер сети |
Адрес следующего маршрутизатора |
Порт |
Расстояние |
201.36.14.0 |
201.36.14.3 |
1 |
1 |
132.11.0.0 |
132.11.0.7 |
2 |
1 |
197.27.18.0 |
194.27.18.1 |
3 |
1 |
132.17.0.0 |
132.11.0.101 |
2 |
2 |
132.15.0.0 |
132.11.0.101 |
2 |
2 |
194.27.19.0 |
194.27.18.51 |
3 |
2 |
202.101.15.0 |
194.27.18.51 |
3 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Записи с четвертой по девятую получены от соседних маршрутизаторов, и они претендуют на помещение в таблицу. Однако только записи с четвертой по седьмую попадают в таблицу, а записи восьмая и девятая — нет. Это происходит потому, что они содержат данные об уже имеющихся сетях в таблице маршрутизации маршрутизатора R1, а расстояние до них больше, чем в существующих.
Протокол RIP замещает запись о какой-либо сети только в том случае, если новая информация имеет лучшую метрику (расстояние в хопах меньше), чем имеющаяся. В результате в таблице маршрутизации о каждой сети остается только одна запись; если же имеется несколько записей, равнозначных в отношении расстояния путей к одной и той же сети, то все равно в таблице остается одна запись, которая пришла в маршрутизатор первая по времени. Для этого правила существует исключение — если худшая информация о какой-либо сети пришла от того же маршрутизатора, на основании сообщения которого была создана данная запись, то худшая информация замещает лучшую.
Аналогичные операции с новой информацией выполняют и остальные маршрутизаторы сети.
Этап 4 — рассылка новой таблицы соседям
Каждый маршрутизатор отсылает новое RIP-сообщение всем своим соседним маршрутизаторам. В этом сообщении он помещает данные обо всех известных ему сетях — как непосредственно подключенных, так и удаленных, о которых маршрутизатор узнал из RIP сообщений.
Этап 5 — получение RIP-сообщений от соседних маршрутизаторов и обработка полученной информации
Этап 5 повторяет этап 3 — маршрутизаторы принимают RIP-сообщения, обрабатывают содержащуюся в них информацию и на ее основании корректируют свои таблицы маршрутизации.
Например, маршрутизатор R1 получает от маршрутизатора R3 информацию о сети 132.15.0.0, которую тот в свою очередь на предыдущем цикле работы по лучил от маршрутизатора R4. Маршрутизатор уже знает о сети 132.15.0.0, причем старая информация имеет лучшую метрику, чем новая, поэтому новая информация об этой сети отбрасывается (таблица 19).
Таблица 19 – Таблица маршрутизации маршрутизатора R1
Номер сети |
Адрес следующего маршрутизатора |
Порт |
Расстояние |
201.36.14.0 |
201.36.14.3 |
1 |
1 |
132.11.0.0 |
132.11.0.7 |
2 |
1 |
194.27.18.0 |
194.27.18.1 |
3 |
1 |
132.17.0.0 |
132.11.0.101 |
2 |
2 |
132.15.0.0 |
132.11.0.101 |
2 |
2 |
|
|
|
|
194.27.19.0 |
194.27.18.51 |
3 |
2 |
|
|
|
|
202.101.15.0 |
194.27.18.51 |
3 |
2 |
202.101.16.0 |
|
|
|
|
|
|
|
О сети 202.101.16.0 маршрутизатор R1 узнает на этом этапе впервые, например, данные о ней приходят от R3 и R4. Поскольку метрики в этих сообщениях указаны одинаковые, то в таблицу попадают данные, пришедшие первыми. Маршрутизатор R2 опередил маршрут и первым переслал свое RIP-сообщение маршрутизатору R1.
Если маршрутизаторы периодически повторяют этапы рассылки и обработки сообщений, то за конечное время в сети установится корректный режим маршрутизации. Под корректным режимом маршрутизации понимается такое состояние таблиц маршрутизации, когда все сети достижимы из любой сети с помощью некоторого рационального маршрута. Пакеты будут доходить до адресатов и не зацикливаться в петлях, подобных той, которая образуется маршрутизаторами Rl, R2, R3 и R4 (рисунок 5).
Если в сети все маршрутизаторы, их интерфейсы и соединяющие линии связи остаются работоспособными, то объявления по протоколу RIP делаются достаточно редко, например один раз в день. Однако в сетях постоянно происходят изменения — меняется работоспособность маршрутизаторов и линий связи, кроме того, маршрутизаторы и линии связи могут добавляться в существующую сеть или же выводиться из ее состава.