Автономные системы.
В связи с ростом сети Интернет производительность маршрутизаторов значительно снизилась. Неимоверно возрос объем трафика для поддержания маршрутизации и выросли в объеме маршрутные таблицы. В связи с этим Интернет была разделена на ряд Автономных систем (АС) (Autonomous System) (рис.7.1.). Каждая такая система представляет собой группу сетей и маршрутизаторов, управляемую уполномоченным. Это позволяет маршрутизаторая внутри каждой АС использовать различные протоколы маршрутизации. Здесь используются динамические протоколы маршрутизации, определяемые как класс IGP-протоколов (IGP – Interior Gateway Protocol – внутренний шлюзовой протокол). К этому классу относятся протоколы RIP, IS-IS и т.д.
![]() |
Рис.7.1.
Для взаимодействия маршрутизаторов, принадлежащих к разным АС, используется дополнительный протокол, называемый EGP (Exterior Gateway Protocol –внешний шлюзовой протокол).
Примеры протоколов
Протокол RIP
Протокол RIP (Routing Information Protocol) относится к классу IGP. Появился протокол в 1982 году как часть стека протоколов TCP/IP. Стал стандартным протоколом маршрутизации внутри автономной системы. Ограничение — протокол не поддерживает длинные пути, содержащие более 15 переходов.
В качестве метрики используется количество переходов (т.е. число маршрутизаторов, которые должна пройти дейтаграмма, прежде чем достигнет получателя). Всегда выбирается путь с наименьшим числом переходов.
Периодически каждый маршрутизатор посылает сообщения об обновлении маршрутов своим соседям. Такое сообщение содержит всю его таблицу маршрутизации. Предварительно эта таблица заполняется адресами тех сетей, к которым маршрутизатор имеет непосредственный доступ (см. рис.7.2.).
Перед передачей информации соседнему маршрутизатору таблица корректируется – количество переходов до получателя увеличивается на единицу. Получив такое служебное сообщение от соседнего маршрутизатора, маршрутизатор обновляет свою таблицу маршрутизации в соответствии со следующими правилами:
a) Если новое количество переходов меньше старого (для адреса конкретной сети) — эта запись вносится в таблицу маршрутизации.
b) Если запись поступила от того маршрутизатора, который являлся источником уже хранящейся записи, то новое значение количества переходов вносится даже в том случае, если оно больше старого.
По умолчанию интервал между рассылками сообщений – 30 с. При длительном молчании соседнего маршрутизатора (свыше 180 с) записи, относящиеся к нему удаляются из таблицы маршрутизации (предполагается отказ линии или самого маршрутизатора).
![]() |
Рис.7.2.
Протокол OSPF
Протокол OSPF (Open Shortest Path First) принят в 1991 году. Он ориентирован на применение в больших распределенных сетях. Основан на алгоритме состояния канала. Суть этого алгоритма состоит в том, что он должен вычислить кратчайший путь. Под «кратчайшим» имеется в виду не физическая длина, а время передачи информации.
Маршрутизатор отправляет запросы своим соседям, находящимся в одном домене маршрутизации, для выявления состояния каналов до них и далее от них. Состояние канала при этом характеризуется несколькими параметрами, называемыми «метрикой». Это может быть:
¨ пропускная способность канала;
¨ загрузка канала на текущий момент;
¨ задержка информации при прохождении по этому каналу и т.д.
Обобщив полученные сведения, маршрутизатор сообщает их всем соседям. После этого им строится ориентированный граф топологии домена маршрутизации. Каждому ребру графа назначается оценочный параметр (метрика)(рис.7.3.).
![]() |
Рис.7.3.
Затем используется алгоритм Дейкстры, который по двум заданным узлам находит набор ребер с наименьшей суммарной стоимостью, т.е. выбирается оптимальный маршрут. В соответствии с этим строится таблица маршрутизации.
Протокол OSPF относится к классу IGP-протоколов и заменяет протокол RIP в больших и сложных сетях. Рассылка информации о состоянии каналов производится каждые 30 минут. На основе этих сообщений на каждом из маршрутизаторов создается база данных состояния каналов (Link-State Datadase). Эта база одинакова на всех маршрутизаторах домена.
На основе этой базы данных маршрутизатор формирует карту сетевой топологии и дерево кратчайших путей ко всем возможным получателям (см. рис.). Затем формируется таблица маршрутизации (табл.7.1.). Для сетей, подключенных к маршрутизатору напрямую указывается метрика, равная нулю.
Таблица 7.1.
Сеть | Следующий маршрутизатор пути | Метрика маршрута |
Сеть 1 | Маршрутизатор 5 | |
Сеть 2 | Подключена напрямую | |
Сеть 3 | Подключена напрямую | |
Сеть 4 | Маршрутизатор 2 | |
Сеть 5 | Маршрутизатор 2 | |
Сеть 6 | Маршрутизатор 4 |
При изменении состояния хотя бы одного подключенного канала, маршрутизатор рассылает сообщения своим соседям. Производится корректировка базы данных каналов, вычисляются кратчайшие пути, формируется заново таблица маршрутизации.
В больших сетях (с сотнями маршрутизаторов) протокол порождает очень много маршрутной информации, а база данных состояния каналов может достигать нескольких Мбайт.
Протокол IGRP
Протокол IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) разработан фирмой CISCO в 1980 году. Принадлежит к классу протоколов IGP. Работает по алгоритму вектора расстояния. Предназначен для сетей TCP/IP.
В качестве метрики могут быть выбраны:
¨ время задержки;
¨ пропускная способность канала;
¨ загруженность канала;
¨ надежность канала (количество ошибок).
Аналогично протоколу RIP, таблицы маршрутизации формируются путем обмена маршрутизаторами служебной информацией. При запуске маршрутизатор содержит информацию только о подключенных к нему сетях. Затем он получает информацию от соседей и пополняет свою таблицу маршрутизации.
Для каждого маршрута вычисляется обобщенная метрика по формуле, учитывающей пропускную способность каналов, время задержки и надежность с некоторыми весовыми коэффициентами. Предпочтение отдается маршруту с наименьшей обобщенной метрикой.
Разновидностью этого протокола является протокол EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) фирмы CISCO. Он объединяет достоинства методов вектора расстояния и состояния канала. Протокол отличает – небольшой служебный трафик, быстрое восстановление при изменении сетевой топологии (менее чем за 1 сек.). Процедуры протокола являются коммерческой собственностью фирмы.
Дата добавления: 2016-04-11; просмотров: 1153;