Вопрос 13. Внешняя и внутренняя маршрутизация. Общие сведения о протоколах маршрутизации Определение маршрутизации

Маршрутизация — это процесс определения оптимального маршрута для передачи пакетов данных от источника к получателю через сетевую инфраструктуру, которая может состоять из множества промежуточных узлов (маршрутизаторов) и сетей.

Маршрутизируемый протокол vs Протокол маршрутизации:studfile​

• Маршрутизируемый протокол (routable protocol) — это протокол, который передаёт данные между узлами (например, IP)

• Протокол маршрутизации (routing protocol) — это протокол, который распространяет информацию о маршрутах между маршрутизаторами (например, RIP, OSPF, BGP)

IP — маршрутизируемый протокол; RIP, OSPF, BGP — протоколы маршрутизации.

Концепция автономных систем (as)

Прежде чем разбираться во внутренней и внешней маршрутизации, нужно понимать концепцию автономной системы (AS — Autonomous System):it-git+1​

Автономная система — это совокупность маршрутизаторов, сетей и узлов, находящихся под единым административным управлением и использующих единую систему маршрутизации.studfile​

Примеры автономных систем:

• Корпоративная сеть компании

• Интернет-провайдер (ISP)

• Университетская сеть

• Облачная инфраструктура Amazon AWS

Каждой AS присваивается уникальный номер ASN (Autonomous System Number) для её идентификации (например, AS64512-AS65534 зарезервированы для локального использования).

Внутренняя маршрутизация (igp — Interior Gateway Protocol)

Определение: Внутренняя маршрутизация — это маршрутизация внутри одной автономной системы, где единая административная власть контролирует все маршрутизаторы и сети.studfile​

Функции IGP:studfile​

• Распространение маршрутной информации между маршрутизаторами внутри одной AS

• Определение оптимального пути на основе метрики (расстояние, стоимость, полоса пропускания и т.д.)

• Адаптивное обновление таблиц маршрутизации при изменении топологии сети

• Быстрая сходимость при разрывах каналов

Характеристики IGP:studfile​

• Все маршрутизаторы используют один и тот же протокол

• Маршрутизаторы регулярно обмениваются полной информацией о маршрутах

• Административное управление — один администратор или команда управляет сетью

• Масштабируемость — ограничена размером AS (обычно до 1000-2000 маршрутизаторов в одной сети OSPF)

Основные igp протоколы

1. RIP (Routing Information Protocol)studfile​

Алгоритм: дистанционно-векторный (Distance-Vector)

Метрика: количество переходов (хопов) до сети; максимум 15 переходов

Характеристики:studfile​

• Простой и понятный алгоритм

• Недостатки:

  • Медленная сходимость (долго адаптируется к изменениям)

  • Проблема "считает до бесконечности" (при разрывах сети)

  • Требует частых полных обновлений таблиц

  • Не подходит для больших сетей

• Преимущества:

  • Низкие требования к ресурсам

  • Простая реализация

Версии:

• RIPv1 — адресует широковещательно

• RIPv2 — включает информацию о маске подсети, адресует в multicast

Использование: малые сети, устаревший протокол (практически не используется)

2. OSPF (Open Shortest Path First)studfile​

Алгоритм: состояние канала (Link State)

Метрика: стоимость канала (cost) — обратно пропорциональна пропускной способности; по умолчанию: cost = 100 Мбит/с / пропускная способность

Характеристики:studfile​

• Более сложный, чем RIP

• Преимущества:

  • Быстрая сходимость (адаптируется к изменениям за секунды)

  • Каждый маршрутизатор имеет полную карту топологии сети

  • Поддерживает иерархию (области — Areas)

  • Может масштабироваться до сотен маршрутизаторов

  • Стандарт открытых протоколов (RFC 5340)

• Недостатки:

  • Высокие требования к памяти и CPU

  • Более сложен в настройке

Использование: De facto стандарт для внутренней маршрутизации; используется в большинстве организаций

3. IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)studfile​

Алгоритм: состояние канала (похож на OSPF)

Характеристики:

• Похож на OSPF, но изначально разработан для ISO/OSI протоколов

• Поддерживает как ISO, так и IP

• Преимущества:

  • Эффективнее OSPF при очень больших сетях

  • Используется Интернет-провайдерами

• Недостатки:

  • Менее распространён чем OSPF

  • Сложнее в настройке

Использование: очень крупные сети, ISP

4. EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)studfile​

Алгоритм: гибридный (сочетание Distance-Vector и Link State)

Характеристики:

• Проприетарный протокол Cisco (недавно открыт)

• Преимущества:

  • Быстрая сходимость

  • Низкие требования к ресурсам

  • Гибкая метрика (пропускная способность, задержка, надежность)

• Используется в основном в сетях Cisco