Igp, egp и протоколы маршрутизации

Существует два источника информации о маршрутах: внутренние протоколы маршрутизации (Interior Gateway Protocol, сокращенно IGP) и внешние протоколы маршрутизации (Exterior Gateway Protocol, сокращенно EGP). IGP – это протокол, который распространяет маршрутную информацию внутри одной автономной системы. EGP – протокол, который распространяет информацию между автономными системами.

Для того чтобы данные могли перемещаться по сетям, информация о местоположении рабочих станций должна передаваться через глобальную сеть. Именно здесь и всплывает различие между протоколом маршрутизации и маршрутизируемым протоколом. IP – это маршрутизируемый протокол. Распространением маршрутной информации по всей сети (представляющей собой совокупность сетей) занимается протокол маршрутизации.

Новый протокол, который управляет маршрутной информацией в Internet – это протокол граничных маршрутизаторов (Border Gateway Protocol, сокращенно BGP). Он является внешним протоколом (в противоположность IGP). Он необходим только некоторым провайдерам; остальные просто подключены к провайдерам более высокого уровня.

Протоколы маршрутизации RIP

RIP является простейшим из двух основных протоколов, работающих в пределах автономной системы. К сожалению, у этого протокола есть множество недостатков. Было создано огромное количество «заплаток», чтобы сделать его работу более надежной в крупных сетях. В небольших сетях протокол работает просто отлично.

Так как IP – это протокол, использующий маршрутизацию, ему необходим соответствующий протокол, чтобы находить маршрут через совокупность сетей. RIP – это протокол, использующий понятие вектор пути. Его база данных (таблица маршрутов) содержит два поля, необходимых для маршрутизации: вектор (известный IP-адрес) и расстояние (количество маршрутизаторов) до получателя.

RIP строит в памяти таблицу, которая содержит все известные ему маршруты до сетей и их длины. При первоначальной инициализации протокол помещает в таблицу IP-адреса своих локальных портов. С каждым из портов он связывает весовое значение, которое обычно устанавливается равным единице. Затем маршрутизатор запрашивает информацию у других маршрутизаторов, находящихся в его локальных подсетях. Они обмениваются информацией, и теперь каждый обладает всеми необходимыми данными о своих подсетях или о совокупности сетей.

Любая IP-датаграмма, которая идет через маршрутизатор, на пути к получателю перенаправляется (совершает скачок) при переходе через каждый маршрутизатор. После того как маршрутизатор получает пакет и проверяет в датаграмме адрес, он осуществляет поиск в таблице по адресу пункта назначения. Также отыскивается в базе данных порт, связанный с этим адресом, и датаграмма (через этот порт) перенаправляется к пункту назначения. При использовании протокола RIP все маршрутизаторы формируют свои таблицы и затем рассылают эти таблицы (содержащие только IР-адрес и весовое значение) остальным. Маршрутизаторы, которые получают таблицы, добавляют весовое значение, связанное с входящим интерфейсом (порт, через который была принята таблица), к каждой записи.

После этого маршрутизатор решает, сохранить ли информацию из полученной таблицы. Впоследствии эта информация передается другим маршрутизаторам.

Протоколы маршрутизации OSPF

OSPF – это тоже протокол маршрутизации, но его вряд ли можно сравнить с RIP. Единственное сходство в том, что он тоже внутренний. Во времена RIP не было машин, которые достаточно эффективно могли бы работать с OSPF.

Сегодня, с появлением более быстрых процессоров и изобилием оперативной памяти, OSPF – самый подходящий протокол маршрутизации (это справедливо для открытых протоколов). При его использовании значительно увеличивается эффективность, хотя это достаточно сложный протокол, отнимающий огромное количество ресурсов центрального процессора при построении таблицы маршрутов.

OSPF – это внутренний протокол маршрутизации. Он обменивается маршрутной информацией в пределах одной автономной системы (сети и маршрутизаторы, сгруппированные в один домен и находящиеся под единым управлением).

OSPF может использоваться в небольших, средних и крупных сетевых объединениях, однако наиболее впечатляющие результаты будут отмечаться в крупных IP-сетях. В противоположность RIP, OSPF – это протокол, использующий понятие состояния канала передачи данных. Он следит за состоянием каждого канала связи в домене, и полученная информация с помощью лавинной адресации распространяется между всеми маршрутизаторами домена. Лавинная адресация – это процесс передачи данных, когда информация, полученная с одного порта, передается во все остальные активные порты маршрутизатора. Таким образом, все маршрутизаторы получают одинаковую информацию. Она хранится в так называемой базе данных состояния каналов. На основе информации из базы данных состояния каналов формируется дерево кратчайших расстояний, где в качестве корня выступает сам маршрутизатор. Информация, которую выдает этот алгоритм, используется для построения таблицы маршрутов.

Вопросы к лекции 8:

1. Из каких частей состоит IP-адрес?

2. Какие записи содержатся в таблице маршрутизации маршрутизатора IP-сети?

3. Передается ли в IP-пакете маска в тех случаях, когда маршрутизация реализуется с использованием масок?

4. Какую метрику использует протокол RIP при маршрутизации?

5. Какие способы используются, чтобы исключить зацикливание пакета в сети?

6. Сколько подсетей и сколько устройств можно организовать в сети с адресом 203.12. 05.05/27?

7. Какие преимущества дает технология CIDR и что мешает ее внедрению?