Разработка системы маршрутизации в глобальных сетях(протокол RIP для IP)

необходимо знать только о других маршрутизаторах в пределах своего домена,

поэтому их алгоритмы маршрутизации могут быть упрощенными. Соответственно

может быть уменьшен и трафик обновления маршрутизации, зависящий от

используемого алгоритма маршрутизации.

Алгоритмы с игнтеллектом в главной вычислительной машине или в

маршрутизаторе

Некоторые алгоритмы маршрутизации предполагают, что конечный узел

источника определяет весь маршрут. Обычно это называют маршрутизацией от

источника. В системах маршрутизации от источника маршрутизаторы действуют

просто как устойства хранения и пересылки пакета, без всякий раздумий

отсылая его к следующей остановке.

Другие алгоритмы предполагают, что главные вычислительные машины ничего

не знают о маршрутах. При использовании этих алгоритмов маршрутизаторы

определяют маршрут через об'единенную сеть, базируясь на своих собственных

расчетах. В первой системе, рассмотренной выше, интеллект маршрутизации

находится в главной вычислительной машине. В системе, рассмотренной во

втором случае, интеллектом маршрутизации наделены маршрутизаторы.

Компромисс между маршрутизацией с интеллектом в главной вычислительной

машине и маршрутизацией с интеллектом в маршрутизаторе достигается путем

сопоставления оптимальности маршрута с непроизводительными затратами

трафика. Системы с интеллектом в главной вычислительной машине чаще

выбирают наилучшие маршруты, т.к. они, как правило, находят все возможные

маршруты к пункту назначения, прежде чем пакет будет действительно отослан.

Затем они выбирают наилучший мааршрут, основываясь на определении

оптимальности данной конкретной системы. Однако акт определения всех

маршрутов часто требует значительного трафика поиска и большого об'ема

времени.

Внутридоменные или междоменные алгоритмы

Некоторые алгоритмы маршрутизации действуют только в пределах доменов;

другие - как в пределах доменов, так и между ними. Природа этих двух типов

алгоритмов различная. Поэтому понятно, что оптимальный алгоритм

внутридоменной маршрутизации не обязательно будет оптимальным алгоритмом

междоменной маршрутизации.

Алгоритмы состояния канала или вектора расстояния

Алгоритмы состояния канала (известные также как алгоритмы

"первоочередности наикратчайшего маршрута") направляют потоки маршрутной

информации во все узлы об'единенной сети. Однако каждый маршрутизатор

посылает только ту часть маршрутной таблицы, которая описывает состояние

его собственных каналов. Алгоритмы вектора расстояния ( известные также как

алгоритмы Бэлмана-Форда) требуют от каждогo маршрутизатора посылки всей или

части своей маршрутной таблицы, но только своим соседям. Алгоритмы

состояния каналов фактически направляют небольшие корректировки по всем

направлениям, в то время как алгоритмы вектора расстояний отсылают более

крупные корректировки только в соседние маршрутизаторы.

Отличаясь более быстрой сходимостью, алгоритмы состояния каналов

несколько меньше склонны к образованию петель маршрутизации, чем алгоритмы

вектора расстояния. С другой стороны, алгоритмы состояния канала

характеризуются более сложными расчетами в сравнении с алгоритмами вектора

расстояний, требуя большей процессорной мощности и памяти, чем алгоритмы

вектора расстояний. Вследствие этого, реализация и поддержка алгоритмов

состояния канала может быть более дорогостоящей. Несмотря на их различия,

оба типа алгоритмов хорошо функционируют при самых различных

обстоятельствах.

2.3 Показатели алгоритмов (метрики)

Маршрутные таблицы содержат информацию, которую используют программы

коммутации для выбора наилучшего маршрута. Чем характеризуется построение

маршрутных таблиц? Какова особенность природы информации, которую они

содержат? В данном разделе, посвященном показателям алгоритмов, сделана

попытка ответить на вопрос о том, каким образом алгоритм определяет

предпочтительность одного маршрута по сравнению с другими.

В алгоритмах маршрутизации используется много различных показателей.

Сложные алгоритмы маршрутизации при выборе маршрута могут базироваться на

множестве показателей, комбинируя их таким образом, что в результате

получается один отдельный (гибридный) показатель. Ниже перечислены

показатели, которые используются в алгоритмах маршрутизации:

1. Длина маршрута

2. Надежность

3. Задержка

4. Ширина полосы пропускания

5. Нагрузка

6. Стоимость связи

Длина маршрута

Длина маршрута является наиболее общим показателем маршрутизации.

Некоторые протоколы маршрутизации позволяют администраторам сети назначать

произвольные цены на каждый канал сети. В этом случае длиной тракта

является сумма расходов, связанных с каждым каналом, который был

траверсирован. Другие протоколы маршрутизации определяют "количество

пересылок", т.е. показатель, характеризующий число проходов, которые пакет

должен совершить на пути от источника до пункта назначения через изделия

об'единения сетей (такие как маршрутизаторы).

Надежность

Надежность, в контексте алгоритмов маршрутизации, относится к надежности

каждого канала сети (обычно описываемой в терминах соотношения бит/ошибка).

Некоторые каналы сети могут отказывать чаще, чем другие. Отказы одних

каналов сети могут быть устранены легче или быстрее, чем отказы других

каналов. При назначении оценок надежности могут быть приняты в расчет любые

факторы надежности. Оценки надежности обычно назначаются каналам сети

администраторами сети. Как правило, это произвольные цифровые величины.

Задержка

Под задержкой маршрутизации обычно понимают отрезок времени, необходимый

для передвижения пакета от источника до пункта назначения через

об'единенную сеть. Задержка зависит от многих факторов, включая полосу

пропускания промежуточных каналов сети, очереди в порт каждого

маршрутизатора на пути передвижения пакета, перегруженность сети на всех

промежуточных каналах сети и физическое расстояние, на которое необходимо

переместить пакет. Т.к. здесь имеет место конгломерация нескольких важных

переменных, задержка является наиболее общим и полезным показателем.

Полоса пропускания

Полоса пропускания относится к имеющейся мощности трафика какого-либо

канала. При прочих равных показателях, канал Ethernet 10 Mbps

предпочтителен любой арендованной линии с полосой пропускания 64 Кбайт/сек.

Хотя полоса пропускания является оценкой максимально достижимой пропускной

способности канала, маршруты, проходящие через каналы с большей полосой

пропускания, не обязательно будут лучше маршрутов, проходящих через менее

быстродействующие каналы.

2.4 Таблицы маршрутизации

Решение о пересылке данных по определенному маршруту принимается на

основании сведений о том, какие адреса сетей (или идентификаторы (коды)

сетей) доступны в объединенной сети. Эти сведения содержатся в базе данных,

называемой таблицей маршрутизации. Таблица маршрутизации представляет собой

набор записей, называемых маршрутами, которые содержат информацию о

расположении сетей с данными идентификаторами в объединенной сети. Таблицы

маршрутизации могут существовать не только на маршрутизаторах. Узлы, не

являющиеся маршрутизаторами, могут также вести свои таблицы маршрутизации

для определения оптимальных маршрутов.

2.4.1 Типы записей в таблице маршрутизации

Каждая запись в таблице маршрутизации считается маршрутом и может иметь

один из следующих типов.

1) Маршрут к сети

Маршрут к сети ведет к сети, входящей в объединенную сеть и имеющей

указанный код (идентификатор).

2) Маршрут к узлу

Маршрут к узлу ведет к конкретному узлу в объединенной сети, обладающему

указанным адресом (кодом сети и кодом узла). Маршруты к узлу обычно

используются для создания пользовательских маршрутов к отдельным узлам с

целью оптимизации или контроля сетевого трафика.

3) Маршрут по умолчанию

Маршрут по умолчанию используется, если в таблице маршрутизации не были

найдены подходящие маршруты. Например, если маршрутизатор или узел не могут

найти нужный маршрут к сети или маршрут к узлу, то используется маршрут по

умолчанию. Маршрут по умолчанию упрощает настройку узлов. Вместо того чтобы

настраивать на узлах маршруты ко всем сетям объединенной сети, используется

один маршрут по умолчанию для перенаправления всех пакетов с адресами

сетей, не обнаруженными в таблице маршрутизации.

2.4.2 Структура таблицы маршрутизации

Каждая запись таблицы маршрутизации состоит из следующих информационных

полей.

1) Код сети

Код сети (или адрес узла для маршрута к узлу). На IP-маршрутизаторах

существует дополнительное поле маски подсети, позволяющее выделить код IP-

сети из IP-адреса назначения.

2) Адрес пересылки

Адрес, по которому перенаправляются пакеты. Адресом пересылки может быть

аппаратный адрес или IP-адрес узла. Для сетей, к которым непосредственно

подключен узел или маршрутизатор, поле адреса пересылки может содержать

адрес интерфейса, подключенного к сети.

3) Интерфейс

Сетевой интерфейс, используемый при перенаправлении пакетов,

предназначенных для сети с данным кодом. Он может задаваться номером порта

или другим логическим идентификатором.

4) Метрика

Стоимость использования маршрута. Обычно лучшими считаются маршруты,

имеющие наименьшую метрику. При наличии нескольких маршрутов к нужной сети

назначения выбирается маршрут с наименьшей метрикой. Некоторые алгоритмы

маршрутизации позволяют хранить в таблице маршрутизации только один маршрут

к сети с данным кодом, даже при наличии нескольких таких маршрутов. В таком

случае метрика используется маршрутизатором для выбора маршрута, заносимого

в таблицу маршрутизации.

Примечание

. Вышеприведенный список содержит лишь список полей типичной таблицы

маршрутизации, используемой маршрутизаторами. Поля реальных таблиц

маршрутизации различных маршрутизируемых протоколов могут отличаться.

3 Создание объединенной IP-сети со статической маршрутизацией

Объединенная IP-сеть со статической маршрутизацией не использует

протоколы маршрутизации, такие как RIP для IP или OSPF, для обмена

информацией маршрутизации между маршрутизаторами. Вся информация

маршрутизации хранится в статических таблицах маршрутизации на каждом из

маршрутизаторов. Нужно проследить за тем, чтобы в таблице маршрутизации

каждого маршрутизатора присутствовали маршруты, необходимые для обеспечения

трафика между любыми двумя конечными точками объединенной IP-сети.

В этом разделе собраны сведения по следующим вопросам.

а) Среда со статической маршрутизацией

б) Вопросы проектирования среды со статической маршрутизацией

в) Безопасность статической маршрутизации

г) Развертывание статической маршрутизации

3.1 Среда со статической маршрутизацией

Среда со статической IP-маршрутизацией подходит для небольших

статических объединенных IP-сетей с единственными путями.

а) Под термином «небольшая объединенная сеть» понимается сеть, содержащая

от 2 до 10 сетей.

б) Термин «сеть с единственными путями» означает, что передача пакетов в)

между любыми двумя конечными точками объединенной сети возможна только по

одному маршруту.

г) Термином «статическая сеть» называются сети, топология которых со

временем не меняется.

Среды со статической маршрутизацией могут использоваться в следующих

случаях:

1) малый бизнес;

2) небольшая офисная объединенная IP-сеть;

3) единственная сеть офиса подразделения.

Вместо того чтобы использовать протокол маршрутизации в достаточно

медленном канале глобальной связи, на маршрутизаторе офиса подразделения

задается единственный маршрут по умолчанию, обеспечивающий передачу в

главный офис всего трафика, не имеющего

адресатов в сети подразделения.

Статическая маршрутизация имеет следующие недостатки.

1) Отсутствие отказоустойчивости

Если маршрутизатор или канал связи перестают функционировать,

статические маршрутизаторы не обнаруживают сбой и не информируют о нем

другие маршрутизаторы. Эта проблема существенна, главным образом, для

больших объединенных сетей организаций; небольшие офисные сети (с двумя

маршрутизаторами и тремя локальными сетями) испытывают такие трудности

недостаточно часто для того, чтобы рассматривать вопрос о развертывании

топологии с множественными путями и протоколом маршрутизации.

2) Затраты на администрирование

Если в объединенной сети добавляется или удаляется одна из сетей,

маршруты к этой сети должны быть добавлены или удалены вручную. При

добавлении нового маршрутизатора на нем нужно правильно настроить все

необходимые маршруты.

3.2 Вопросы проектирования среды со статической маршрутизацией

Во избежание возможных неполадок при реализации статической

маршрутизации необходимо учитывать следующие вопросы.

Конфигурация периферийного маршрутизатора

Чтобы упростить конфигурацию, можно задать на периферийных

маршрутизаторах маршрут по умолчанию, ведущий к соседствующему

маршрутизатору. Периферийный маршрутизатор — это маршрутизатор,

подключенный к нескольким сетям, лишь в одной из которых имеется

соседствующий маршрутизатор.

Маршруты по умолчанию и циклические маршруты

Рекомендуется не задавать на двух соседствующих маршрутизаторах маршруты

по умолчанию друг к другу. Маршрут по умолчанию передает весь трафик, не

предназначенный для непосредственно подключенной сети, на указанный

маршрутизатор. Два маршрутизатора, заданные в маршрутах по умолчанию друг

друга, могут образовывать циклы маршрутизации, делая невозможной доставку

трафика узлам назначения.

3.3 Среды с использованием вызова по требованию

Статическую маршрутизацию при использовании вызова по требованию можно

реализовать одним из двух способов.

1) Маршрут по умолчанию

На маршрутизаторе офиса подразделения можно настроить маршрут по

умолчанию, использующий интерфейс вызова по требованию. Преимущество

маршрута по умолчанию состоит в том, что его нужно добавить только один

раз. Недостатком маршрута по умолчанию является то, что любой трафик,

адресаты которого находятся вне сети офиса подразделения, в том числе

трафик к недостижимым узлам, вызывает подключение маршрутизатора офиса

подразделения к сети главного офиса.

2) Автостатические маршруты

Автостатические маршруты — это статические маршруты, которые

автоматически добавляются в таблицу маршрутизации маршрутизатора после

запроса маршрутов с помощью протокола RIP для IP при подключении по

требованию. Преимущество автостатических маршрутов заключается в том, что

для недостижимых узлов маршрутизатор не подключается к главному офису.

Недостаток автостатических маршрутов состоит в необходимости их

периодического обновления в соответствии с достижимыми сетями в главном

офисе. Если в главном офисе добавлена новая сеть, а в офисе подразделения

не было выполнено автостатическое обновление, то все узлы в этой новой сети

будут недостижимы из офиса подразделения.

3.4 Безопасность статической маршрутизации

Чтобы предотвратить преднамеренное или непреднамеренное изменение

статических маршрутов на маршрутизаторах, нужно выполнить следующие

действия.

1) Реализовать физическую защиту, чтобы пользователи не имели физического

доступа к маршрутизаторам.

2) Предоставить административные полномочия только тем пользователям,

которые будут запускать службу маршрутизации и удаленного доступа.

3.5 Развертывание статической маршрутизации

Если для вашей объединенной IP-сети подходит статическая маршрутизация,

для ее развертывания нужно выполнить следующие действия.

1. Создайте схему топологии объединенной IP-сети, на которой должны быть

показаны отдельные сети и места расположения маршрутизаторов и узлов

(компьютеров, использующих протокол TCP/IP и не являющихся

маршрутизаторами).

2. Каждой IP-сети (системе кабелей, связанной с другими такими системами

с помощью одного или нескольких маршрутизаторов) присвойте уникальный

код (идентификатор) IP-сети (также называемый адресом IP-сети).

3. Назначьте IP-адреса всем интерфейсам маршрутизаторов. Общепринятой

практикой является назначение интерфейсам маршрутизаторов первых IP-

адресов из выделенного данной сети диапазона адресов. Например, если

IP-сеть имеет код 192.168.100.0 и маску подсети 255.255.255.0, то

интерфейсу маршрутизатора назначается IP-адрес 192.168.100.1.

4. Для периферийных маршрутизаторов настройте маршрут по умолчанию для

интерфейса, для которого имеется соседствующий маршрутизатор.

Использовать маршруты по умолчанию на периферийных маршрутизаторах не

обязательно.

5. Для каждого маршрутизатора, не являющегося периферийным, создайте

список маршрутов, которые нужно добавить в качестве статических

маршрутов в таблицу маршрутизации маршрутизатора. Каждый маршрут

содержит код сети назначения, маску подсети, IP-адрес шлюза (или IP-

адрес для перенаправления), метрику (число прыжков до этой сети) и

адрес интерфейса, который используется для достижения этой сети.

6. На каждый из маршрутизаторов, не являющийся периферийным, добавьте

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9