Поняття маршрутизації. Приклад статичної маршрутизації в невеликій мережі.
Маршрутизация (англ. Routing) — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты).
Статическими маршрутами могут быть: маршруты, не изменяющиеся во времени; маршруты, изменяющиеся по расписанию;
Маршрутизация в компьютерных сетях типично выполняется специальными программно-аппаратными средствами —маршрутизаторами; в простых конфигурациях может выполняться и компьютерами общего назначения, соответственно настроенными.
Стати́ческая маршрутиза́ция - вид маршрутизации, при котором маршруты указываются в явном виде при конфигурации маршрутизатора. Вся маршрутизация при этом происходит без участия каких-либо протоколов маршрутизации.
При задании статического маршрута указывается:
Адрес сети (на которую маршрутизируется трафик), маска сети
Адрес шлюза (узла), который отвечает за дальнейшую маршрутизацию (или подключен к маршрутизируемой сети напрямую)
(опционально) метрика (иногда именуется также "ценой") маршрута. При наличии нескольких маршрутов на одну и ту же сеть некоторые маршрутизаторы выбирают маршрут с минимальной метрикой (однако, например, ядро Linux просто игнорирует параметр metric в таблице маршрутизации, и предназначается он только для протоколов маршрутизации, наподобии RIP).
Достоинства Лёгкость отладки и конфигурирования в малых сетях. Отсутствие дополнительных накладных расходов (из-за отсутствия протоколов маршрутизации). Мгновенная готовность (не требуется интервал для конфигурирования/подстройки). Низкая нагрузка на процессор маршрутизатора. Предсказуемость в каждый момент времени.
Недостатки. Очень плохое масштабирование (добавление N+1 сети потребует сделать 2*(N+1) записей о маршрутах). Низкая устойчивость к повреждениям линий связи (особенно, в ситуациях, когда обрыв происходит между устройствами второго уровня и порт маршрутизатора не получает статус down). Отсутствие динамического балансирования нагрузки Необходимость в ведении отдельной документации к маршрутам, проблема синхронизации документации и реальных маршрутов.
Для добавления статических записей в таблицу маршрутизации используется команда route.
route add [сеть] mask [сетевая маска] [шлюз] Добавляет маршрут
route -p add {сеть} mask [сетевая маска] ]шлюз] Добавляет постоянный маршрут
route delete [сеть] [шлюз\ Удаляет маршрут
route change [сеть] [шлюз] Изменяет маршрут
route print Показывает таблицу маршрутизации
route -f Стирает все маршруты
ifconfig ep0 inet 192.168.1.5 netmask 255.255.255.0 route add default 192.168.1.1
Класифікація протоколів динамічної маршрутизації.
Внутрення, внешняя( между станциями)
Внешняя. Автономная система (AS) в Интернете — это система IP-сетей и маршрутизаторов, управляемых одним или несколькими операторами, имеющими единую политику маршрутизации с Интернетом.
Автономные системы можно сгруппировать в 3 категории, в зависимости от их соединений и режима работы.
Многоинтерфейсная (multihomed) AS — это AS, которая имеет соединения с более чем одним Интернет-провайдером. Это позволяет данной AS оставаться подключенной к Интернету в случае выхода из строя соединения с одним из Интернет-провайдеров. Кроме того, этот тип AS не разрешает транзитный трафик от одного Интернет-провайдера к другому.
Ограниченная (stub) AS — это AS, имеющая единственное подключение к одной внешней автономной системе. Это расценивается как бесполезное использование номера AS, так как сеть размещается полностью под одним Интернет-провайдером и, следовательно, не нуждается в уникальной идентификации.
Транзитная (transit) AS — это AS, которая пропускает через себя транзитный трафик сетей, подключенных к ней. Таким образом, сеть A может использовать транзитную AS для связи с сетью B.
BGP (англ. Border Gateway Protocol, протокол граничного шлюза) — основной протокол динамическоймаршрутизации в Интернете.
BGP, в отличие от других протоколов динамической маршрутизации, предназначен для обмена информацией о маршрутах не между отдельными маршрутизаторами, а между целыми автономными системами, и поэтому, помимо информации о маршрутах в сети, переносит также информацию о маршрутах на автономные системы. BGP не использует технические метрики, а осуществляет выбор наилучшего маршрута исходя из правил, принятых в сети.
BGP поддерживает бесклассовую адресацию и использует суммирование маршрутов для уменьшениятаблиц маршрутизации. С 1994 года действует четвёртая версия протокола, все предыдущие версии являются устаревшими.
BGP является протоколом прикладного уровня и функционирует поверх протокола транспортного уровняTCP (порт 179).
BGP, наряду с DNS, является одним из главных механизмов, обеспечивающих функционирование Internet.
Внутрення.RIP, OSPF
Протокол RIP (англ. Routing Information Protocol) — один из наиболее распространенных протоколов маршрутизации в небольших компьютерных сетях, который позволяет маршрутизаторам динамически обновлять маршрутную информацию (направление и дальность в хопах), получая ее от соседних маршрутизаторов. RIP — так называемый протокол дистанционно-векторной маршрутизации, который оперирует хопами (ретрансляционными скачками) в качествеметрики маршрутизации. Максимальное количество хопов, разрешенное в RIP — 15 (метрика 16 означает «бесконечно большую метрику»). Каждый RIP-маршрутизатор по умолчанию вещает в сеть свою полную таблицу маршрутизации раз в 30 секунд, генерируя довольно много трафика на низкоскоростных линиях связи. RIP работает на прикладном уровне стека TCP/IP, используя UDP порт 520.
В современных сетевых средах RIP — не самое лучшее решение для выбора в качестве протокола маршрутизации, так как его возможности уступают более современным протоколам, таким как EIGRP, OSPF. Ограничение на 15 хопов не дает применять его в больших сетях. Преимущество этого протокола — простота конфигурирования.
OSPF (англ. Open Shortest Path First) — протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения кратчайшего пути Алгоритм Дейкстры(Dijkstra’s algorithm).
Протокол OSPF был разработан IETF в 1988 году. Последняя версия протокола представлена в RFC 2328. Протокол OSPF представляет собой протокол внутреннего шлюза (Interior Gateway Protocol — IGP). Протокол OSPF распространяет информацию о доступных маршрутах между маршрутизаторами одной автономной системы.
OSPF предлагает решение следующих задач:
Увеличение скорости сходимости (в сравнении с протоколом RIP2, так как нет необходимости выжидания многократных тайм-аутов по 30с);
Поддержка сетевых масок переменной длины (VLSM);
Достижимость сети (быстро обнаруживаются отказавшие маршрутизаторы, и топология сети изменяется соответствующим образом);
Оптимальное использование пропускной способности (т.к строится минимальный остовный граф по алгоритму Дейкстры);
Метод выбора пути.