Динамічна маршрутизація

Статическая маршрутизация не подходит для больших, сложных сетей потому, что обычно сети включают избыточные связи, многие протоколы и смешанные топологии. Маршрутизаторы в сложных сетях должны быстро адаптироваться к изменениям топологии и выбирать лучший маршрут из многих кандидатов.

IP сети имеют иерархическую структуру. С точки зрения маршрутизации сеть рассматривается как совокупность автономных систем. В автономных подсистемах больших сетей для маршрутизации на остальные автономные системы широко используются маршруты по умолчанию.

Динамическая маршрутизация может быть осуществлена с использованием одного и более протоколов. Эти протоколы часто группируются согласно того, где они используются. Протоколы для работы внутри автономных систем называют внутренними протоколами шлюзов (interior gateway protocols (IGP)), а протоколы для работы между автономными системами называют внешними протоколами шлюзов (exterior gateway protocols (EGP)). К протоколам IGP относятся RIP, RIP v2, IGRP, EIGRP, OSPF и IS-IS. Протоколы EGP3 и BGP4 относятся к EGP. Все эти протоколы могут быть разделены на два класса: дистанционно-векторные протоколы и протоколы состояния связи.

Маршрутизаторы используют метрики для оценки или измерения маршрутов. Когда от маршрутизатора к сети назначения существует много маршрутов, и все они используют один протокол маршрутизации, то маршрут с наименьшей метрикой рассматривается как лучший. Если используются разные протоколы маршрутизации, то для выбора маршрута используется административные расстояния, которые назначаются маршрутам операционной системой маршрутизатора.

DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol — протокол динамической настройки узла) — сетевой протокол, позволяющий компьютерам автоматически получать IP-адрес и другие параметры, необходимые для работы в сети TCP/IP. Данный протокол работает по модели «клиент-сервер». Для автоматической конфигурации компьютер-клиент на этапе конфигурации сетевого устройства обращается к так называемому серверу DHCP, и получает от него нужные параметры. Сетевой администратор может задать диапазон адресов, распределяемых сервером среди компьютеров. Это позволяет избежать ручной настройки компьютеров сети и уменьшает количество ошибок. Протокол DHCP используется в большинстве сетей TCP/IP.

Создадим небольшую сеть состоящую из 7 маршрутизаторов 2 из них будут иметь выход в локальные сети и подключаться к коммутаторам к которым будет подключено конечное оборудование.

1. Все устройства соединяются витой парой. Разное оборудование подключается с помощью прямого кабеля, одинаковое с помощью перекрестного.

2. Настраиваем сервер DHCP каждой локальной сети для этого входим в командную строку соответствующего маршрутизатора.

Router0>en

Router0#conf t

Выберем название для пула IP адресов в котором будут находиться адреса, раздаваемые DHCP серевером:

Router0(config)#ip dhcp pool LAN1

Пропишем диапазон этих адресов:

Router0(dhcp-config)#network 192.168.0.0 255.255.255.0

Назначим маршрут по-умолчанию:

Router0(dhcp-config)#default-router 192.168.0.1

Router0(dhcp-config)#ex

Router0(config)#int fa0/0

Router0(config-if)#ip addr 192.168.0.1 255.255.255.0

Router0(config-if)#no shut

Настроим 2-ю локальную сеть так же.

Router6>en

Router6#

Router6#configure terminal

Router6(config)#ip dhcp pool LAN2

Router6(dhcp-config)#net 172.16.0.0 255.255.0.0

Router6(dhcp-config)#def 172.16.0.1

Router6(dhcp-config)#ex

Router6(config)#int fa0/0

Router6(config-if)#ip addr 172.16.0.1 255.255.0.0

Router6(config-if)#no shut

3. Далее настраиваем все оставшиеся интерфейсы на маршрутизаторах. Нам необходимы подсети с 2-мя присваемыми адресами. Для этого делим сеть класса А 9.1.1.0 на 8 подсетей, в каждой по 4 IP-адреса:

- адрес сети

- широковещательный адрес

- 2 присваемых IP адреса

Маска каждой подсети будет равна 30 или 255.255.255.252

Router0>en

Router0#conf t

Router0(config)#int fa0/1

Router0(config-if)#ip addr 9.1.1.1 255.255.255.252

Router0(config-if)#no shut

Router1>en

Router1#conf t

Router1(config)#int fa0/0

Router1(config-if)#ip addr 9.1.1.2 255.255.255.252

Router1(config-if)#no shut

Router1(config-if)#ex

Router1(config)#int fa0/1

Router1(config-if)#ip addr 9.1.1.5 255.255.255.252

Router1(config-if)#no shut

Router1(config-if)#ex

Router1(config)#int fa1/0

Router1(config-if)#ip addr 9.1.1.21 255.255.255.252

Router1(config-if)#no shut

Router2(config)#

Router2(config)#int fa0/0

Router2(config-if)#ip addr 9.1.1.2 255.255.255.252

Router2(config-if)#no shut

Router2(config-if)#ex

Router2(config)#int fa0/1

Router2(config-if)#ip addr 9.1.1.5 255.255.255.252

Router2(config-if)#no shut

Router2(config-if)#ex

Router2(config)#int fa1/0

Router2(config-if)#ip addr 9.1.1.21 255.255.255.252

Router2(config-if)#no shut

Router2(config-if)#ex

Следующие маршрутизаторы настраиваем аналогично.

4. Необходимо настроить NAT - это механизм в сетях TCP/IP, позволяющий преобразовывать IP-адреса транзитных пакетов. (Принимая пакет от локального компьютера, роутер смотрит на IP-адрес назначения. Если это локальный адрес, то пакет пересылается другому локальному компьютеру. Если нет, то пакет надо переслать наружу в интернет. Но ведь обратным адресом в пакете указан локальный адрес компьютера, который из интернета будет недоступен. Поэтому роутер «на лету» транслирует (подменяет) обратный IP-адрес пакета на свой внешний (видимый из интернета) IP-адрес и меняет номер порта (чтобы различать ответные пакеты, адресованные разным локальным компьютерам). Комбинацию, нужную для обратной подстановки, роутер сохраняет у себя во временной таблице. Через некоторое время после того, как клиент и сервер закончат обмениваться пакетами, роутер сотрет у себя в таблице запись о n-ом порте за сроком давности)

Router0>en

Router0#conf t

Указываем какой IP адрес на интерфейсе являются локальными, а какой глобальный

Router0(config)#ip nat ins sour stat 192.168.0.1 9.1.1.1

Указываем какие интерфейсы выходят в локальные и глобальные сети.

Router0(config)#int fa0/0

Router0(config-if)#ip nat ins

Router0(config-if)#ex

Router0(config)#int fa 0/1

Router0(config-if)#ip nat out

Router0(config-if)#ex

Router6(config)#ip nat ins sou stat 172.16.0.1 9.1.1.30

Router6(config)#int fa0/0

Router6(config-if)#ip nat ins

Router6(config-if)#ex

Router6(config)#int fa0/1

Router6(config-if)#ip nat out

Router6(config-if)#ex

5. Настройка протокола RIP

Router0(config)#rout rip

Router0(config-router)#ver 2

Router0(config-router)#net 192.168.0.0

Router0(config-router)#net 9.1.1.0

Router1(config)#rout rip

Router1(config-router)#ver 2

Router1(config-router)#net 9.1.1.0

Router1(config-router)#net 9.1.1.4

Router1(config-router)#net 9.1.1.20

Router2(config)#rout rip

Router2(config-router)#ver 2

Router2(config-router)#net 9.1.1.4

Router2(config-router)#net 9.1.1.16

Router2(config-router)#net 9.1.1.8

Router3(config)#router rip

Router3(config-router)#ver 2

Router3(config-router)#net 9.1.1.8

Router3(config-router)#net 9.1.1.12

Следующие маршрутизаторы настраиваются аналогично.

6. Настройка протокола OSPF.

OSPF это протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры.

OSPF имеет следующие преимущества:

• Высокая скорость сходимости по сравнению с дистанционно-векторными протоколами маршрутизации;

• Поддержка сетевых масок переменной длины (VLSM);

• Оптимальное использование пропускной способности