Автономные системы

Сегодня Internet значительно отличается от той сети, которая была создана в 1980 году. Internet стала мировой, общедоступной информационной сетью, ко­торая удваивается в размерах каждые девять месяцев. Однако столь бурный рост Internet неизбежно привел к выявлению большого количества проблем, связан­ных с маршрутизацией. При этом:

• Производительность протоколов маршрутизации значительно снизилась;

• Размер сообщений, которыми обмениваются маршрутизаторы для поддер­жания своих таблиц маршрутизации растет, что требует все больших ре­сурсов маршрутизаторов и все большей пропускной способности сети;

• Большое число маршрутизаторов, работающих с протоколами маршру­тизации, делают поддержку механизмов обнаружения и изоляции сбоев практически невозможной.

Для того чтобы в какой-то степени снизить влияние этих факторов, сеть In­ternet разделили на отдельные автономные системы (Autonomous System). Ав­тономная система (АС) представляет собою группу сетей и маршрутизаторов, управляемую уполномоченным. АС позволяет независимо управлять различны­ми частями Internet и разрешает маршрутизаторам внутри различных АС ис­пользовать разные протоколы маршрутизации. Каждая сеть внутри АС должна быть доступна из Internet.

Маршрутизаторы внутри одной АС взаимодействуют, используя динамичес­кие протоколы маршрутизации. Протоколы, управляющие маршрутной инфор­мацией внутри АС, относятся к классу так называемых протоколов IGP (Interior Gateway Protocol, внутренний шлюзовой протокол). Главной задачей протоко­лов класса IGP является поддержание необходимой производительности. Эти протоколы должны немедленно подстраиваться под изменения в сетевой топологии и находить маршрут с наименьшей стоимостью. Отдельные протоколы класса IGP это: RIP, NLSP, OSPF, IGRP, EIGRP и IS-IS.

Взаимодействие между маршрутизаторами, принадлежащими к различным АС, требует дополнительного протокола, который называется EGP (Exterior Gateway Protocol, внешний шлюзовой протокол). Так как различные АС управ­ляются совершенно независимо, в протоколе предприняты меры, предотвра­щающие влияние сбоев в других АС. Необходимо учитывать, что для связи с маршрутизаторами внутри АС корневой маршрутизатор (см. ниже), кроме под­держки EGP, должен также поддерживать протоколы класса IGP, так как всю информацию о своей АС протокол EGP получает через IGP.

Подсети

Как известно, IP-адрес состоит из двух иерархических уровней. Необходимость во введении третьего уровня иерархии — уровня подсетей — была продиктована возникновением дефицита номеров сетей и резким ростом таблиц маршрутиза­ции маршрутизаторов в Internet. После введения уровня подсети номер устрой­ства разделяется на две части — номер подсети и номер устройства в этой подсети (рис. 8.4).

Увеличение количества уровней снимает проблему роста таблиц маршрути­зации благодаря тому, что информация о топологии корпоративных сетей стано­вится ненужной магистральным маршрутизаторам Internet. Маршруты из сети Internet до любой конкретной подсети, расположенной в сети с данным IP-адре­сом, одинаковы и не зависят от того, в какой подсети расположен получатель. Это стало возможным благодаря тому, что все подсети сети с данным номером используют один и тот же сетевой префикс, хотя их номера (номера подсетей) разные. Маршрутизаторам в частной сети требуется различать отдельные подсе­ти, но для маршрутизаторов Internet все подсети относятся к единственной за­писи в таблице маршрутизации. Это позволяет администратору частной сети вносить любые изменения в логическую структуру своей сети, не влияя на раз­мер таблиц маршрутизации маршрутизаторов Internet.

Кроме того, легко решается проблема выделения номеров при росте органи­зации. Организация получает номер сети, а затем администратор произвольно присваивает номера подсетей для каждой внутренней сети. Это позволяет орга­низации расширять свою сеть без необходимости получения еще одного сетевого номера.

На рис. 8.5 показана корпоративная сеть (класса В), состоящая из несколь­ких логических подсетей. Граничный маршрутизатор получает весь трафик из сети Internet, адресованный к сети 130.5.0.0 и передает его внутренним подсе­тям, основываясь на информации, содержащейся в третьем октете.

Перечислим некоторые преимущества, которые обеспечивает формирование подсетей внутри частной сети:

• Размер глобальных таблиц маршрутизации в сети Internet не растет;

• Администратор может по своему усмотрению создавать новые подсети без необходимости получения новых номеров сетей;

• Изменение топологии частной сети не влияет на таблицы маршрутизации в сети Internet, поскольку маршрутизаторы в Internet не имеют маршру­тов в индивидуальные подсети организации — они хранят только марш­рут с общим номером сети.