в чем состоит отличие протоколов внутренней и внешней маршрутизации
Типы протоколов маршрутизации – полное руководство
Маршрутизация является одной из самых фундаментальных областей сетей, которые должен знать администратор. Протоколы маршрутизации определяют, как ваши данные попадают в пункт назначения, и помогают максимально упростить этот процесс. Однако существует так много разных типов протокола маршрутизации, что может быть очень трудно отследить их все!
В этом посте мы собираемся обсудить ряд различных типов протоколов и концепций протоколов. Протоколы маршрутизатора включают в себя:
Прежде чем мы перейдем к рассмотрению самих протоколов маршрутизации, важно сосредоточиться на категориях протоколов. Все протоколы маршрутизации можно разделить на следующие:
Протокол вектора расстояния и состояния соединения
| Посылает всю таблицу маршрутизации во время обновлений | Предоставляет только информацию о состоянии ссылки |
| Отправляет периодические обновления каждые 30-90 секунд | Использует инициированные обновления |
| Обновления трансляций | Мультикаст обновления |
| Уязвим к петлям маршрутизации | Нет риска маршрутизации петли |
| RIP, IGRP | OSPF, IS-IS |
Как правило, протоколы векторного расстояния отправляют таблицу маршрутизации, полную информации, на соседние устройства. Такой подход делает их низкими инвестициями для администраторов, поскольку их можно развернуть без особой необходимости в управлении. Единственная проблема заключается в том, что им требуется больше пропускной способности для отправки по таблицам маршрутизации, а также они могут работать в циклах маршрутизации..
Протоколы состояния канала
Протоколы состояния канала используют другой подход к поиску наилучшего пути, поскольку они обмениваются информацией с другими маршрутизаторами, находящимися поблизости. Маршрут рассчитывается исходя из скорости пути до пункта назначения и стоимость ресурсов. Протоколы состояния канала используют алгоритм для решения этой проблемы. Одно из ключевых отличий от протокола векторного расстояния состоит в том, что протоколы состояния канала не отправляют таблицы маршрутизации; вместо этого маршрутизаторы уведомляют друг друга при обнаружении изменений.
IGP и EGP
Каждое из следующего классифицируется как IGP:
Примеры EGP включают в себя:
Типы протокола маршрутизации
График маршрутизации
Протокол маршрутизации информации (RIP)
Протокол маршрутизации информации или RIP является одним из первых протоколов маршрутизации, которые будут созданы. RIP используется в обоих Локальные сети (Локальные сети) и Глобальные сети (WAN), а также работает на прикладном уровне модели OSI. Есть несколько версий RIP, включая RIPv1 и RIPv2. Исходная версия или RIPv1 определяет сетевые пути на основе IP-адреса и количества переходов в пути..
RIPv1 взаимодействует с сетью, передавая свою таблицу IP всем маршрутизаторам, подключенным к сети. RIPv2 немного сложнее и отправляет свою таблицу маршрутизации на адрес многоадресной рассылки. RIPv2 также использует аутентификацию для обеспечения большей безопасности данных и выбирает маску подсети и шлюз для будущего трафика. Основным ограничением протокола RIP является то, что он имеет максимальное число переходов 15, что делает его непригодным для больших сетей..
Смотрите также: Инструменты мониторинга локальной сети
Протокол межсетевого шлюза (IGRP)
IGRP идеально подходит для больших сетей, потому что передает обновления каждые 90 секунд и имеет максимальное количество прыжков 255. Это позволяет поддерживать большие сети, чем протокол, такой как RIP. IGRP также широко используется, потому что он устойчив к петлям маршрутизации, потому что он автоматически обновляется, когда происходят изменения в сети.
Сначала откройте кратчайший путь (OSPF)
OSPF также использует Алгоритм Дейкстры пересчитать сетевые пути при изменении топологии. Этот протокол также относительно безопасен, так как он может аутентифицировать изменения протокола для обеспечения безопасности данных. Он используется многими организациями, потому что его можно масштабировать до больших сред. Изменения топологии отслеживаются, и OSPF может пересчитать скомпрометированные маршруты пакетов, если ранее использованный маршрут был заблокирован.
Протокол внешнего шлюза (EGP)
Причина, по которой этот протокол потерял популярность, заключается в том, что он не поддерживает многопутевые сетевые среды. Протокол EGP работает, храня базу данных о близлежащих сетях и пути, по которым они могут добраться до них. Эта информация отправляется на подключенные маршрутизаторы. Как только он прибудет, устройства могут обновить свои таблицы маршрутизации и провести более осознанный выбор пути по всей сети..
Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)
EIGRP оснащен рядом функций для максимальной эффективности, в том числе Надежный транспортный протокол (RTP) и Алгоритм диффузного обновления (DUAL). Пакетные передачи стали более эффективными, потому что маршруты пересчитываются для ускорения процесса конвергенции..
Протокол пограничного шлюза (BGP)
Протокол пограничного шлюза или BGP является протоколом маршрутизации Интернета, который классифицируется как протокол векторного пути. BGP был предназначен для замены EGP с децентрализованным подходом к маршрутизации. Алгоритм выбора лучшего пути BGP используется для выбора наилучших маршрутов для передачи пакетов. Если у вас нет пользовательских настроек, BGP выберет маршруты с кратчайшим путем к месту назначения..
Однако многие администраторы предпочитают менять решения о маршрутизации на критерии в соответствии со своими потребностями.. Алгоритм выбора лучшего пути можно настроить, изменив атрибут сообщества стоимости BGP. BGP может принимать решения о маршрутизации на основе таких факторов, как вес, локальные предпочтения, локально сгенерированный, длина AS_Path, тип источника, дискриминатор с несколькими выходами, eBGP через iBGP, метрика IGP, идентификатор маршрутизатора, список кластеров и адрес соседа.
BGP отправляет обновленные данные таблицы маршрутизатора только тогда, когда что-то меняется. В результате отсутствует автоматическое обнаружение изменений топологии, что означает, что пользователь должен настроить BGP вручную. С точки зрения безопасности протокол BGP может быть аутентифицирован, так что только утвержденные маршрутизаторы могут обмениваться данными друг с другом..
Промежуточная система-промежуточная система (IS-IS)
В соответствии с IS-IS маршрутизаторы организованы в группы, называемые областями, и несколько областей группируются вместе, чтобы создать домен. Маршрутизаторы в этой области размещаются на уровне 1, а маршрутизаторы, которые соединяют сегменты, классифицируются как уровень 2. Существует два типа адресов, используемых IS-IS; Точка доступа к сетевой службе (NSAP) и Название сетевого объекта (СЕТЬ).
Классные и бесклассовые протоколы маршрутизации
Протоколы маршрутизации также могут быть классифицированы как классовые и бесклассовые протоколы маршрутизации. Различие между ними сводится к тому, как они выполняют обновления маршрутизации. Дискуссия между этими двумя формами маршрутизации часто упоминается как классовая или бесклассовая маршрутизация..
Классные протоколы маршрутизации
Классовые протоколы маршрутизации не отправляют информацию маски подсети во время обновлений маршрутизации, но бесклассовые протоколы маршрутизации делают. RIPv1 и IGRP считаются классными протоколами. Эти два являются классными протоколами, потому что они не включают информацию о маске подсети в свои обновления маршрутизации. Классовые протоколы маршрутизации с тех пор устарели бесклассовыми протоколами маршрутизации..
Бесклассовые протоколы маршрутизации
Протоколы динамической маршрутизации
Одним из основных преимуществ динамических протоколов маршрутизации является то, что они уменьшают необходимость управления конфигурациями. Недостатком является то, что это происходит за счет выделения ресурсов, таких как ЦП и пропускная способность, чтобы они работали на постоянной основе. OSPF, EIGRP и RIP считаются протоколами динамической маршрутизации..
Протоколы маршрутизации и метрики
Независимо от того, какой тип протокола маршрутизации используется, будут четкие метрики, которые используются для измерения того, какой маршрут лучше выбрать. Протокол маршрутизации может идентифицировать несколько путей к пункту назначения, но должен иметь возможность работать, что является наиболее эффективным. Метрики позволяют протоколу определять, какой путь следует выбрать, чтобы обеспечить сеть наилучшим обслуживанием..
Метрики по типу протокола
| ПОКОЙСЯ С МИРОМ | Количество прыжков |
| RIPv2 | Количество прыжков |
| IGRP | Пропускная способность, задержка |
| OSPF | Пропускная способность |
| BGP | Выбранный администратором |
| EIGRP | Пропускная способность, задержка |
| IS-IS | Выбранный администратором |
Административное расстояние
| Подключенный интерфейс | 0 |
| Статический маршрут | 1 |
| Улучшенный сводный маршрут IGRP | 5 |
| Внешний BGP | 20 |
| Внутренний улучшенный IGRP | 90 |
| IGRP | 100 |
| OSPF | 110 |
| IS-IS | 115 |
| ПОКОЙСЯ С МИРОМ | 120 |
| EIGRP внешний маршрут | 170 |
| Внутренний BGP | 200 |
| неизвестный | 255 |
Чем ниже числовое значение административного расстояния, тем больше маршрутизатор доверяет маршруту. Чем ближе числовое значение к нулю, тем лучше. Протоколы маршрутизации используют административное расстояние в основном как способ оценки надежности подключенных устройств. Вы можете изменить административное расстояние протокола, используя процесс расстояния в режиме субконфигурации.
Заключительные слова
Как вы можете видеть, протоколы маршрутизации могут быть определены и продуманы различными способами. Ключ заключается в том, чтобы рассматривать протоколы маршрутизации как протоколы векторов расстояния или состояния канала, протоколы IGP или EGP и классные или бесклассовые протоколы. Это общие категории, к которым относятся общие протоколы маршрутизации, такие как RIP, IGRP, OSPF и BGP..
Конечно, во всех этих категориях у каждого протокола есть свои нюансы в том, как он измеряет лучший путь, будь то по количеству переходов, задержке или другим факторам. Изучение всего, что вы можете узнать об этих протоколах, которые вы сохраняете во время повседневного общения, поможет вам как на экзамене, так и в реальной среде..
Связанный: Инструменты для трассировки и трассировки
Внутренние и внешние протоколы маршрутизации
Маршрутизаторы/шлюзы, которые используются для образования сетей и подсетей внутри автономной системы, называются внутренними шлюзами (interior gateways), а шлюзы, с помощью которых автономные системы присоединяются к магистрали сети, называются внешними шлюзами (exterior gateways).Магистраль сети также является автономной системой. Все автономные системы имеют уникальный 16-разрядный номер, который выделяется организацией,учредившей новую автономную систему, InterNIC.
Внутренние шлюзы могут использовать для внутренней маршрутизации достаточно подробные графы связей между собой, чтобы выбрать наиболее рациональный маршрут. Однако если информация такой степени детализации будет храниться во всех маршрутизаторах сети, то топологические базы данных так разрастутся, что потребуют наличия памяти гигантских размеров, а время принятия решений о маршрутизации станет неприемлемо большим.
Техника бесклассовой маршрутизации CIDR может значительно сократить объемы маршрутной информации, передаваемой между автономными системами. Так, если все сети внутри некоторой автономной системы начинаются с общего префикса, например 194.27.0.0/16, то внешний шлюз этой автономной системы должен делать объявления только об этом адресе, не сообщая отдельно о существовании внутри данной автономной системы, например, сети 194.27.32.0/19или 194.27.40.0/21, так как эти адреса агрегируются в адрес 194.27.0.0/16.
BGP не использует технические метрики, а осуществляет выбор наилучшего маршрута исходя из правил, принятых в сети. BGP поддерживает бесклассовую адресацию и использует суммирование маршрутов для уменьшения таблиц маршрутизации.
BGP является протоколом прикладного уровня и функционирует поверх протокола транспортного уровня TCP (порт 179). BGP, наряду с DNS, является одним из главных механизмов, обеспечивающих функционирование Internet.
Приведенная выше структура Internet с единственной магистралью достаточно долго соответствовала действительности, поэтому специально для нее был разработан протокол обмена маршрутной информации между автономными системами, названный EGP. Однако по мере развития сетей поставщиков услуг структура Internet стала гораздо более сложной, с произвольным характером связей между автономными системами. Поэтому протокол EGP уступил место протоколу BGP, который позволяет распознать наличие петель между автономными системами и исключить их из межсистемных маршрутов. Протоколы EGP и BGP используются только во внешних шлюзах автономных систем, которые чаще всего организуются поставщиками услуг Internet. В маршрутизаторах корпоративных сетей работают внутренние протоколы маршрутизации, такие как RIP и OSPF.
Протокол RIP
Протокол RIP (Routing Information Protocol) является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа, он представляет собой один из наиболее ранних протоколов обмена маршрутной информацией и до сих пор чрезвычайно распространен в вычислительных сетях ввиду простоты реализации. Кроме версии RIP для сетей TCP/IP существует также версия RIP для сетей IPX/SPX компании Novell.
Для IP имеются две версии протокола RIP: первая и вторая.Протокол RIPvl не поддерживает масок, то есть он распространяет между маршрутизаторами только информацию о номерах сетей и расстояниях до них, а информацию о масках этих сетей не распространяет, считая, что все адреса принадлежат к стандартными классам А, В или С. Протокол RIPv2 передает информацию о масках сетей, поэтому он в большей степени соответствует требованиям сегодняшнего дня. Так как при построении таблиц маршрутизации работа версии 2 принципиально не отличается от версии 1, то в дальнейшем для упрощения записей будет описываться работа первой версии.
Рассмотрим процесс построения таблицы маршрутизации с помощью протокола RIP на примере составной сети, изображенной на рис. 111
В этой сети имеется восемь IP-сетей, связанных четырьмя маршрутизаторами с идентификаторами: Ml, М2, МЗ и М4. Маршрутизаторы,работающие по протоколу RIP, могут иметь идентификаторы, однако для работы протокола они не являются необходимыми. В RIP-сообщениях эти идентификаторы не передаются.
В исходном состоянии в каждом маршрутизаторе программным обеспечением стека TCP/IP автоматически создается минимальная таблица маршрутизации,в которой учитываются только непосредственно подсоединенные сети.
Приведённая ниже таблица позволяет оценить примерный вид минимальной таблицы маршрутизации маршрутизатора Ml.
| Номер сети | Адрес следующего маршрутизатора | Порт | расстояние |
| 201.36.14.0 | 201.36.14.3 | ||
| 132.11.0.0 | 132.11.0.7 | ||
| 194.27.18.0 | 194.27.18.1 |
После инициализации каждого маршрутизатора он начинает посылать своим соседям сообщения протокола RIP, в которых содержится его минимальная таблица.
RIP-сообщения передаются в пакетах протокола UDP и включают два параметра для каждой сети: ее IP-адрес и расстояние до нее от передающего сообщение маршрутизатора.
Таким образом, маршрутизатор Ml передает маршрутизатору М2и МЗ следующее сообщение:
сеть 201.36.14.0, расстояние 1;
сеть 132.11.0.0, расстояние 1;
сеть 194.27.18.0, расстояние 1.
После получения аналогичных сообщений от маршрутизаторов М2и МЗ маршрутизатор Ml наращивает каждое полученное поле метрики на единицу и запоминает, через какой порт и от какого маршрутизатора получена новая информация (адрес этого маршрутизатора будет адресом следующего маршрутизатора,если эта запись будет внесена в таблицу маршрутизации). Затем маршрутизатор начинает сравнивать новую информацию с той, которая хранится в его таблице маршрутизации.
| Номер сети | Адрес следующего маршрутизатора | Порт | расстояние |
| 201.36.14.0 | 201.36.14.3 | ||
| 132.11.0.0 | 132.11.0.7 | ||
| 194.27.18.0 | 194.27.18.1 | ||
| 132.17.0.0 | 132.11.0.101 | ||
| 132.15.0.0 | 132.11.0.101 | ||
| 194.27.19.0 | 194.27.18.51 | ||
| 202.101.15.0 | 194.27.18.51 | ||
| 132.11.0.0 | 132.11.0.101 | ||
| 194.27.18.0 | 194.27.18.51 |
Аналогичные операции с новой информацией выполняют и остальные маршрутизаторы сети.
Посмотрим, как это делает маршрутизатор Ml
| Номер сети | Адрес следующего маршрутизатора | Порт | расстояние |
| 201.36.14.0 | 201.36.14.3 | ||
| 132.11.0.0 | 132.11.0.7 | ||
| 194.27.18.0 | 194.27.18.1 | ||
| 132.17.0.0 | 132.11.0.101 | ||
| 132.15.0.0 | 132.11.0.101 | ||
| 132.15.0.0 | 194.27.18.51 | ||
| 194.27.19.0 | 194.27.18.51 | ||
| 194.27.19.0 | 132.11.1.101 | ||
| 202.101.15.0 | 194.27.18.51 | ||
| 202.101.16.0 | 132.11.0.101 | ||
| 202.101.16.0 | 154.27.18.51 |
На этом этапе маршрутизатор Ml получил от маршрутизатора М3информацию о сети 132.15.0.0, которую тот в свою очередь на предыдущем цикле работы получил от маршрутизатора М4. Маршрутизатор уже знает о сети 132.15.0.0,причем старая информация имеет лучшую метрику, чем новая, поэтому новая информация об этой сети отбрасывается.
Если маршрутизаторы периодически повторяют этапы рассылки и обработки RIP-сообщений, то за конечное время в сети установится корректный режим маршрутизации. Под корректным режимом маршрутизации здесь понимается такое состояние таблиц маршрутизации, когда все сети будут достижимы из любой сети с помощью некоторого рационального маршрута. Пакеты будут доходить до адресатов и не зацикливаться в петлях, подобных той, которая образуется маршрутизаторамиМ1-М2-МЗ-М4.
Для адаптации к изменениям в сети протокол RIP использует ряд механизмов.
Дата добавления: 2019-09-30 ; просмотров: 342 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Внешние и внутренние протоколы маршрутизации. Общая организация сети Internet
Интернет обладает не только организационной структурой, определяющей деление Интернета на сети различных поставщиков услуг (ISР). Интернет состоит также из автономных систем (AS).
Автономная система — это совокупность сетей под единым административным управлением, обеспечивающим общую для всех входящих в автономную систему маршрутизаторов политику маршрутизации. Обычно автономной системой управляет один поставщик услуг Интернета, самостоятельно выбирая, какие протоколы маршрутизации должны использоваться в некоторой автономной системе и каким образом между ними должно выполняться перераспределение маршрутной информации. Крупные поставщики услуг и корпорации могут представить свою составную сеть как набор нескольких автономных систем. Регистрация автономных систем происходит централизованно, как и регистрация IР-адресов и DNS-имен. Номер автономной системы состоит из 16 разрядов и никак не связан с префиксами IР-адресов сетей, входящих в нее. Он выделяется организацией, учредившей новую автономную систему, InterNIC.
В соответствии с этой концепцией Интернет выглядит как набор взаимосвязанных автономных систем (рис. 7.8), каждая из которых состоит из взаимосвязанных сетей (рис. 7.9).
Рис. 7.9. Организация автономной системы
Основная цель деления Интернета на автономные системы — обеспечение многоуровневого подхода к маршрутизации. До введения автономных систем предполагался двухуровневый подход — то есть сначала маршрут определялся как последовательность сетей, а затем вел непосредственно к заданному узлу в конечной сети.
С появлением автономных систем появляется третий, верхний, уровень маршрутизации — теперь сначала маршрут определяется как последовательность автономных систем, затем — как последовательность сетей, а уж затем ведет к конечному узлу.
В Интернет сохранилась старая терминология, в соответствии с которой маршрутизаторы называются шлюзами.
Автономные системы соединяются внешними шлюзами (маршрутизаторами). Между внешними маршрутизаторами AS разрешается использовать только один протокол маршрутизации, определяющий обмен маршрутной информацией между ними. Этот протокол не может быть произвольным. Он должен быть признан в данное время сообществом Интернета в качестве стандартного для внешних шлюзов. Такой протокол маршрутизации называется внешним шлюзовым протоколом(Exterior Gateway Protocol, EGP) и в настоящее время им является протокол BGP версии 4 (BGPv4). Все остальные протоколы (например, RIP, OSPF, IS-IS) являются внутренними шлюзовыми протоколами(Interior Gateway Protocols, IGP). Внутри автономной системы может использоваться любой внутренний протокол. Например, в одной OSPF, в другой RIP и т.д.
Внешний шлюзовой протокол отвечает за выбор маршрута между автономными системами. В качестве адреса следующего маршрутизатора указывается адрес точки входа в соседнюю автономную систему.
Внутренние шлюзовые протоколы отвечают за маршрут внутри автономной системы (через внутренние маршрутизаторы) . В случае транзитной автономной системы эти протоколы указывают точную последовательность маршрутизаторов от точки входа в автономную систему до точки выхода из нее.
Кроме того, деление Internet на автономные системы способствует агрегированию (объединению) информации во внешних шлюзах. Внутренние шлюзы могут использовать для внутренней маршрутизации достаточно подробные графы связей между собой, чтобы выбрать наиболее рациональный маршрут. Однако, если такая детальная информация обо всех сетях автономных систем будет храниться во внешних маршрутизаторах, то их топологические базы данных так разрастутся, что потребуют наличия памяти гигантских размеров, а время принятия решений о маршрутизации станет неприемлемо большим. Поэтому детальная топологическая информация остается внутри автономной системы, а автономную систему как единое целое для остальной части Internet представляют внешние шлюзы, которые сообщают о внутреннем составе автономной системы минимально необходимые сведения — количество IP-сетей, их адреса и внутреннее расстояние до этих сетей от данного внешнего шлюза.
Техника бесклассовой маршрутизации CIDR может значительно сократить объёмы маршрутной информации, передаваемой между автономными системами. Так, если все сети внутри некоторой автономной системы начинаются с общего префикса, например 194.27.0.0/16, то внешний шлюз этой автономной системы должен делать объявления только об этом адресе, не сообщая отдельно о существовании внутри данной автономной системы, например, сети 194.27.32.0/19 или 194.27.40.0/21, так как эти адреса агрегируются в адрес 194. 27. 0. 0/16.