26.Маршрутизация: протоколы ospf и вgр

Маршрутизация (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).

Выделяют два типа аппаратной маршрутизации:

1. со статическими шаблонами потоков

2. динамически адаптируемыми таблицами

Статические шаблоны потоков подразумевают разделение всех входящих в маршрутизатор IP-пакетов на виртуальные потоки; каждый поток характеризуется набором признаков для пакета такие как: IP-адресами отправителя/получателя, TCP/UDP-порт отправителя/получателя (в случае поддержки маршрутизации на основании информации 4 уровня), порт, через который пришёл пакет.

Динамически адаптируемые таблицы используют правила маршрутизации "напрямую", используя маску и номер сети из таблицы маршрутизации для проверки пакета и определения порта, на который нужно передать пакет. При этом изменения в таблице маршрутизации (в результате работы, например, протоколов маршрутизации/резервирования) сразу же влияют на обработку всех новопришедших пакетов.

Программная маршрутизация выполняется либо специализированным ПО маршрутизаторов, либо программным обеспечением на компьютере.

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).

OSPF оперативно распределяет трафик между равноценными маршрутами, оптимизируя таким образом использование линий связи. Обеспечивает аутентификацию маршрутов и административный контроль, производя маршрутизацию областей. Также он предоставляет возможности маршрутизации по типу трафика.

В OSPF сбор информации осуществляется в явном виде, каждый маршрутизатор обладает полной информацией о состоянии сети, которую он получает в информационном обмене со своими коллегами, поэтому он сам может произвести все необходимые для составления таблицы маршрутизации вычисления в явном виде (по тому алгоритму, который ему подходит).

Как только случается измениться состоянию какой-либо линии связи в сети, ответственный за неё маршрутизатор рассылает всем остальным маршрутизаторам информацию о своих подопечных линиях связи и их текущих состояниях (о пропускной способности, о задержках, о загруженности и т.д.).

OSPF обеспечивает маршрутизацию по оптимальным с требуемой точки зрения линиям за счёт полностью перестраиваемой под нужды пользователя маршрутной метрики, для задания которой может использоваться произвольная (неотрицательная) функция от задержки, пропускной способности, стоимости и любых других факторов.

Например, трафик может направляться по самым дешёвым маршрутам.

OSPF не нуждается в ограничении маршрутизации одной единственной исходящей линией. Он может эффективно распределять трафик между несколькими равноценными альтернативными маршрутами, что позволяет более эффективно использовать линии связи.

OSPF также делает простым осуществление маршрутизации по типу трафика. Такая маршрутизация позволяет разделять весь трафик на классы (до восьми классов) и предоставлять разные маршруты для разных классов.

Например, передача файлов может осуществляться по спутниковой линии с большой пропускной способностью, обладающей, однако, значительными задержками, и одновременно осуществляться передача трафика по наземной арендованной линии с малой пропускной способностью, но малыми задержками.

OSPF хорош ещё и тем, что его можно очень просто доработать для осуществления маршрутизации груповых передач.

Так как при использовании OSPF каждый маршрутизатор имеет всю необходимую для маршрутизации информацию о состоянии сети, он легко может определить маршрут групповой передачи, минимально загружающий сеть.

BGP (англ. Border Gateway Protocol, протокол граничного шлюза) — основной протокол динамической маршрутизации 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.