Видове протоколи за маршрутизиране
Маршрутизацията е една от най-основните области на работата в мрежа, която администраторът
трябва да знае. Протоколите за маршрутизиране определят как вашите
данни стигат до местоназначението си и помага да
се направи този процес възможно
най-плавен. Въпреки това, има толкова
много различни видове протоколи за маршрутизиране, че може да
бъде много трудно да ги
следите всички!
Протоколите на маршрутизатора включват:
Всички протоколи за
маршрутизиране могат да бъдат класифицирани в следното:
Протоколи за
състояние на вектор и връзка на разстояние
Разстояние VectorLink състояние
|
Изпраща цялата
таблица за маршрутизиране по време на актуализации |
Предоставя само
информация за състоянието на връзката |
|
Изпраща периодични
актуализации на всеки 30-90 секунди |
Използва
задействани актуализации |
|
Излъчва
актуализации |
Актуализации за
няколко отличия |
|
Уязвим за контури
на маршрутизация |
Няма риск от
маршрутизиране на контури |
|
RIP, IGRP |
OSPF, IS-IS |
Протоколите за
векторни разстояния са протоколи, които използвайте разстояние, за да
изработите най-добрия път за пакетите в рамките на мрежа. Тези
протоколи измерват разстоянието въз основа на колко данни за хмел трябва да
преминат, за да стигнат до местоназначението си. Броят на хмелите е по същество
броя на рутерите, необходими за достигане до местоназначението.
Обикновено векторните
протоколи за разстояние изпращат маршрутна таблица, пълна с информация, до
съседни устройства. Този подход ги прави ниски инвестиции за администраторите,
тъй като те могат да бъдат внедрени без много нужда от управление. Единственият
проблем е, че те изискват повече честотна лента, за да изпращат в таблиците за
маршрутизиране и могат да се сблъскат и в маршрутизационни линии.
Протоколи за
състояние на връзка
Протоколите за
състояние на връзка предприемат различен подход за намиране на най-добрия път,
тъй като споделят информация с други рутери в близост. Най- маршрут се
изчислява въз основа на скоростта на пътя до дестинацията и разходите
за ресурси. Протоколите на състоянието на връзката използват алгоритъм за това.
Една от ключовите разлики в протокола за векторно разстояние е, че протоколите
на състоянието на връзката не изпращат таблици за маршрутизиране; вместо това
рутерите се уведомяват взаимно, когато бъдат открити промени.
Маршрутизаторите,
използващи протокола за състояние на връзката, създават три типа таблици; съседна
маса, топологична таблица, и маршрутна маса.
Съседната таблица съхранява подробности за съседните рутери, използвайки
протокола за състояние на връзката, таблицата за топология съхранява цялата топология
на мрежата, а таблицата за маршрутизиране съхранява най-ефективните маршрути.
IGP и EGP
Протоколите за
маршрутизиране могат също да бъдат категоризирани като вътрешни протоколи за
шлюз (IGP) или протоколи за външен шлюз (EGP). IGP са маршрутизационни
протоколи, които обменят информация за маршрутизация с други рутери в рамките
на една автономна система (AS). AS се дефинира като една мрежа или съвкупност
от мрежи под контрола на едно предприятие. Следователно компанията AS е
отделена от ISP AS.
Всяко от следните е
класифицирано като IGP:
От друга страна, EGP
са маршрутизационни протоколи, които се използват за прехвърляне на информация
за маршрутизация между рутери в различни автономни системи. Тези протоколи са
по-сложни и BGP е единственият EGP протокол, който вероятно ще срещнете. Важно
е обаче да се отбележи, че съществува протокол EGP, наречен EGP.
Примерите за EGP
включват:
Видове Протоколи за
маршрутизиране
Информационен
протокол за маршрутизация (RIP)
Информационен
протокол за маршрутизация или RIP е един от първите протоколи за
маршрутизиране, които се създават. RIP се използва и в двете Локални
мрежи (LAN) и Мрежи с широка площ (WANs), а също така
работи на приложния слой на OSI модела. Има няколко версии на RIP,
включително RIPv1 и RIPv2. Оригиналната версия или
RIPv1 определя мрежовите пътища въз основа на IP дестинацията и броя на хопа на
пътуването.
RIPv1 взаимодейства с
мрежата, като излъчва IP таблицата си към всички маршрутизатори, свързани към
мрежата. RIPv2 е малко по-сложен от този и изпраща таблицата си за
маршрутизиране на адрес за множествено предаване. RIPv2 също използва
удостоверяване, за да запази данните по-сигурни и избира маска на подмрежата и
шлюз за бъдещ трафик. Основното ограничение на RIP е, че той има максимален
брой хоп от 15, което го прави неподходящ за по-големи мрежи.
Вижте също: Инструменти за мониторинг
на LAN
Протокол за вътрешен
шлюз (IGRP)
Internal Gateway
Protocol или IGRP е протокол за векторно разстояние, произведен от Cisco. IGRP
е проектиран да се основава на основите, определени на RIP, за да функционира
по-ефективно в по-големите мрежи и свали капачката от 15 хопа това
беше поставено на RIP. IGRP използва показатели като честотна лента,
закъснение, надеждност и натоварване, за да сравнява жизнеспособността на маршрутите
в мрежата. В настройките по подразбиране на IGRP обаче се използват само ширина
на лентата и забавяне.
IGRP е идеален за
по-големи мрежи, защото той излъчва актуализации на всеки 90 секунди и
има максимален брой хоп 255. Това му позволява да поддържа по-големи мрежи
от протокол като RIP. IGRP също е широко използван, тъй като е устойчив на
маршрутизация, защото се актуализира автоматично, когато настъпят промени в
мрежата.
Първи отворен
най-кратък път (OSPF)
Open Shortest Path
First или OSPF протоколът е IGP за състоянието на връзката, който е създаден за
IP мрежи с помощта на Най-кратък път първо (SPF) алгоритъм.
SPF алгоритъмът се използва за изчисляване на най-краткия обхващащ дърво, за да
се осигури ефективно предаване на пакети. OSPF маршрутизаторите поддържат бази
данни с подробна информация за заобикалящата топология на мрежата. Тази база
данни е запълнена с данни, взети от Реклами за състоянието на връзката
(LSAs) изпратен от други рутери. LSA са пакети, които съдържат
подробна информация за това колко ресурси би поел даден път.
OSPF също
използва Алгоритъм на Dijkstra за преизчисляване на мрежовите
пътища, когато топологията се промени. Този протокол е също сравнително
сигурен, тъй като може да удостоверява промените в протокола, за да запази данните.
Той се използва от много организации, тъй като е мащабируем към големи среди.
Промените в топологията се проследяват и OSPF може да преизчисли компрометирани
пакети за маршрути, ако преди това използваният маршрут е блокиран.
Външен протокол за шлюз
(EGP)
External Gateway
Protocol или EGP е протокол, който се използва за обмен на данни между шлюзови
хостове, които се съседват помежду си в рамките на автономни системи. С други
думи, EGP предоставя форум за рутери, за да споделят информация в различни
домейни. Най-популярният пример на EGP е самият интернет. Таблицата за
маршрутизиране на EGP протокола включва известни маршрутизатори, разходи за
маршрути и адреси на съседни устройства. EGP се използва широко от по-големи
организации, но оттогава е заменен от BGP.
Причината, поради
която този протокол не е в полза, е, че не поддържа многостранни мрежови среди.
Протоколът EGP работи, като запазва база данни от близките мрежи и пътищата,
които може да поеме, за да достигне до тях. Тази информация се изпраща към
свързаните рутери. След като пристигне, устройствата могат да актуализират
своите таблици за маршрутизиране и да предприемат по-информиран избор на път в
цялата мрежа.
Подобрен протокол за
маршрутизиране на вътрешния шлюз (EIGRP)
Подобреният протокол
за маршрутизиране на вътрешния шлюз или EIGRP е протокол за маршрутизиране на
вектор от разстояние, за който се използва IP, AppleTalk, и NetWare мрежи.
EIGRP е патентован протокол на Cisco, който е проектиран да следва от
първоначалния IGRP протокол. Когато използва EIGRP, маршрутизатор взема
информация от маршрутни таблици на съседите си и ги записва. Съседите се
запитват за маршрут и когато се случи промяна, маршрутизаторът уведомява
съседите си за промяната. Това има краен резултат от това да направим съседни
маршрутизатори наясно какво се случва в близките устройства.
EIGRP е оборудван с
редица функции за увеличаване на ефективността, включително Надежден
транспортен протокол (RTP) и a Дифузен алгоритъм на
актуализация (DUAL). Пакетните предавания стават по-ефективни,
защото маршрутите се преизчисляват, за да се ускори процеса на конвергенция.
Протокол за граничен
шлюз (BGP)
Border Gateway
Protocol или BGP е протоколът за маршрутизиране в интернет, който е класифициран като
вектор на протокол за път. BGP беше проектиран да замени EGP с
децентрализиран подход към маршрутизирането. Алгоритмът за избор на най-добър
път на BGP се използва за избор на най-добрите маршрути за пакетни преводи. Ако
нямате персонализирани настройки, тогава BGP ще избере маршрути с най-краткия
път до дестинацията.
Въпреки това много
администратори избират да променят решенията за маршрутизиране на критерии в
съответствие с техните нужди. Алгоритъмът за избор на най-добър път
може да бъде персонализиран чрез промяна на атрибута на общността на разходите
на BGP. BGP може да взема решения за маршрутизиране въз основа на фактори
като тегло, локални предпочитания, генерирани локално, AS_Path дължина, тип на
произход, мулти-изход дискриминатор, eBGP през iBGP, IGP показател, идентификатор
на рутер, списък на клъстери и съседен адрес.
BGP изпраща
актуализирани данни от таблицата на рутера само когато нещо се промени. В
резултат на това няма автоматично откриване на промените в топологията, което
означава, че потребителят трябва да конфигурира BGP ръчно. По отношение на
сигурността BGP протоколът може да бъде удостоверен, така че само одобрени
рутери могат да обменят данни един с друг.
Междинна система към
междинна система (IS-IS)
Междинна система към
междинна система (IS-IS) е състояние на връзката, IP протокол за маршрутизиране
и IGPP протокол, използван в интернет за изпращане на информация за IP
маршрутизиране. IS-IS използва модифицирана версия на алгоритъма
Dijkstra. IS-IS мрежата се състои от набор от компоненти, включително
крайни системи, (потребителски устройства), междинни системи (рутери), области
и домейни.
Под IS-IS
маршрутизаторите са организирани в групи, наречени области и множество области
са групирани заедно, за да съставят домейн.
Рутерите в зоната са
поставени с Layer 1, а маршрутизаторите, които свързват сегменти заедно, са
класифицирани като Layer 2.
Има два типа адреси,
използвани от IS-IS;
Точка за достъп до
мрежова услуга (НСПД) и Заглавие на мрежовото образувание (NET).
Класови и безкласни
протоколи за маршрутизиране
Протоколите за
маршрутизиране също могат да бъдат категоризирани като протоколи за
маршрутизиране в клас и без клас. Разграничението между тези двама се свежда до
начина, по който те извършват маршрутизиране на актуализации. Дебатът между
тези две форми на маршрутизация често се нарича маршрутизиране спрямо клас.
Класови протоколи за
маршрутизиране
Класовите протоколи
за маршрутизиране не изпращат информация за маска на подмрежата по време на
актуализации на маршрутизацията, но протоколи за маршрутизиране без
класове. RIPv1 и IGRP се считат за протоколи
за клас. Тези два са протоколи за клас, защото не включват информация за
маската на подмрежата в своите актуализации за маршрутизиране. Класическите
протоколи за маршрутизиране оттогава са остарели от безкласови протоколи за
маршрутизиране.
Безкласови протоколи
за маршрутизиране
Както беше споменато
по-горе, класните протоколи за маршрутизиране са заменени от безкласови
протоколи за маршрутизиране. Безкласови протоколи за маршрутизиране изпращайте
информация за маска на IP подмрежа по време на актуализации за маршрутизиране.
RIPv2, EIGRP, OSPF и IS-IS са всички видове протоколи за маршрутизиране на
класа, които включват информация за маска на подмрежата в рамките на
актуализации.
Протоколи за
динамично маршрутизиране
Протоколите за
динамично маршрутизиране са друг тип протоколи за маршрутизиране, които са
критични за съвременните корпоративни мрежи. Динамични протоколи за
маршрутизиране позволяват на рутерите автоматично да добавят информация
към техните таблици за маршрутизиране от свързани маршрутизатори. С тези
протоколи маршрутизаторите изпращат актуализации на топологията всеки път,
когато топологичната структура на мрежата се промени. Това означава, че
потребителят не трябва да се тревожи за поддържането на актуализирани мрежови
пътища.
Едно от основните
предимства на протоколите за динамично маршрутизиране е, че те намаляват
необходимостта от управление на конфигурации. Недостатъкът е, че това идва с
цената на разпределянето на ресурси като процесор и трафик, за да ги поддържа
непрекъснато. OSPF, EIGRP и RIP се считат за протоколи за динамично
маршрутизиране.
Протоколи и
показатели за маршрутизиране
Независимо какъв тип
протокол за маршрутизиране се използва, ще има ясни показатели, които се
използват за измерване кой маршрут е най-добрият. Протоколът за маршрутизиране
може да идентифицира множество пътища до дестинация, но трябва да има
способността да разработва кой е най-ефективният. Метриките позволяват на
протокола да определи кой път трябва да бъде избран, за да осигури на мрежата
най-добрата услуга.
Най-простият
показател, който трябва да се вземе предвид, е броят на хопа. Протоколът RIP използва броене
на хоп, за да измери разстоянието, необходимо за даден пакет да достигне
местоназначението си. Колкото повече хопове трябва да премине пакетът, толкова
по-далеч трябва да пътува пакетът. По този начин протоколът RIP има за цел да
избере маршрути, като в същото време свежда до минимум хмела. Освен броя на
хопа има много показатели, които се използват от IP протоколи за
маршрутизиране.
Използваните
показатели включват:
Метрики по тип
протокол
Тип протокол Тип на използвания показател
|
|
|
ПОЧИВАЙ В МИР |
Брой хоп |
|
RIPv2 |
Брой хоп |
|
IGRP |
Ширина на лентата,
забавяне |
|
OSPF |
Bandwidth |
|
BGP |
Избрано от
администратор |
|
EIGRP |
Ширина на лентата,
забавяне |
|
Е-Е |
Избрано от
администратор |
Административно
разстояние
Административното
разстояние е една от най-важните характеристики в рутерите. Административно е терминът,
използван за описване на числова стойност, която се използва за определяне на
приоритет кой маршрут трябва да се използва, когато има два или повече налични
маршрута. Когато са разположени един или повече маршрути, протокол за
маршрутизация с по-ниското административно разстояние е избран като маршрут.
Има административно разстояние по подразбиране, но администраторите също могат
да конфигурират своите.
Източник на маршрута
за Разстояние по подразбиране
административно
разстояние
|
Свързан интерфейс |
0 |
|
Статичен маршрут |
1 |
|
Подобрен IGRP
обобщен маршрут |
5 |
|
Външен BGP |
20 |
|
Вътрешно
усъвършенстван IGRP |
90 |
|
IGRP |
100 |
|
OSPF |
110 |
|
Е-Е |
115 |
|
ПОЧИВАЙ В МИР |
120 |
|
EIGRP външен
маршрут |
170 |
|
Вътрешен BGP |
200 |
|
неизвестен |
255 |
Колкото по-ниска е
числовата стойност на административното разстояние, толкова повече
маршрутизаторът се доверява на маршрута. Колкото по-близо е числовата стойност
до нула, толкова по-добре. Протоколите за маршрутизиране използват
административното разстояние главно като начин за оценка на надеждността на
свързаните устройства. Можете да промените административното разстояние на
протокола, като използвате процеса на разстояние в рамките на режима на
подконфигурация.
Заключение
Както можете да
видите, протоколи за маршрутизиране могат да бъдат дефинирани и обмислени по
широк спектър от различни начини. Ключът е да се мисли за маршрутизиране на
протоколи като протоколи за вектор или разстояние на състоянието на връзката,
протоколи IGP или EGP и протоколи за клас или без клас. Това са всеобхватните
категории, в които попадат общи протоколи за маршрутизиране като RIP, IGRP,
OSPF и BGP..
Разбира се, във
всички тези категории всеки протокол има свои собствени нюанси в начина, по
който измерва най-добрия път, независимо дали това е от броя на хопа, забавянето
или други фактори. Научаването на всичко възможно за тези протоколи, които
задържате по време на ежедневните мрежи, ще ви помогне значително както в
изпит, така и в реална среда.
Свързани КОМАНДИ: Инструменти за traceroute и tracert