Протоколы маршрутизации презентация

маршрутизация

Маршрутизация без таблиц

Адаптивная маршрутизация

Маршрутизация с таблицами (Адаптивная маршрутизация)

(Net - Next Hop)
постоянно поддерживать соответствие таблицы текущей топологии сети – добавление и удаление связей и маршрутизатров

Распределенный подход – нет центрального элемента, собирающего топологические данные и вырабатывающего таблицы для всех

всем непосредственным соседям вектор расстояний до известных ему сетей Расстояние (метрика) – в хопах (промежуточных мршрутизаторах); или в условных единицах, учитывающих пропускную способность каналов связи

H, 1

H, 1

G, 1

A, 1 E, 1

D, 1

A, 1 E, 1

2. Получив векторы от соседей, маршрутизатор добавляет новую информацию к своей базе данных о известных сетях – расстояние наращивается на 1 (или метрику канала связи) Если к одной и той же сети можно попасть разными маршрутами, то выбирается один – с минимальным расстоянием База данных о известных сетях –> таблица маршрутизации

3. Процесс обмена векторами расстояний периодически повторяется – отслеживается динамика изменения топологии сети

A, 1 E, 1
D, 2
C, 3
H, 2
…

Маршрутизаторы обмениваются информацией о топологии сети для построения точного графа. Вершины – маршрутизаторы и сети (A, B, C, …, S, T, U). Передается информация о связях между вершинами графа.

S, U, up S, A, up S, E, up
S, T, up S, L, up

Каждый маршрутизатор через несколько итераций обмена располагает базой топологической информации – графом сети. Графы всех маршрутизаторов идентичны.
Новые топологичские объявления – только при изменении состоянии связи (up -> down)
Периодическое тестирование связи - hello

S, U, up S, A, up S, E, up
S, T, up S, L, up

Каждый маршрутизатор на основе графа строит свою таблицу маршрутизации: - находит от себя кратчайший маршрут до каждой сети - запоминает из этого маршрута только следующий хоп

S, U, up S, A, up S, E, up
S, T, up S, L, up

c = 3,5 мин

= 120 сек

Робин
Мило - Роб
Роб - Робин
Кэлли - Фред
Джеф -Джон
Cвязи типа "маршрутизатор - сеть":
Мило - 201.106.14.0
Робин - 201.106.15.0
Фред - 195.46.17.0
Джон - 195.46.17.0
Роб - 195.46.17.0
Кэлли - 129.35.0.0
Джеф - 197.13.58.0.

:
1) "хост-сеть» - подсеть из одного адреса
2) "тупиковая сеть» - подсеть, подключенная только к одному маршрутизатору
3) "транзитная сеть» - подсеть, подключенная к более чем одному маршрутизатору.

Синхронизация маршрутизаторов "каждый с каждым" на транзитной сети:
передача базы N*(N-1) раз
Синхронизация с "выделенным" маршрутизатором:
передача базы 2*N раз

Объявления о связях маршрутизатора

D)Объявления о связях сети

AS200, AS100; NH = 160.10.20.1; Net=150.10.0.0 255.255.0.0
Объявление RTC>RTA: AS300, AS200, AS100; NH = 150.10.20.2; Net=150.10.0.0 255.255.0.0 – отбраковывается, так как в пути встретился номер своей AS

150.10.30.1

150.10.30.2

200
neighbor 129.213.1.2 remote-as 100
neighbor 175.220.1.2 remote-as 200

RTC#
router bgp 200
neighbor 175.220.212.1 remote-as 200

Внешнее и внутреннее использование BGP
Exterior BGP – между AS
Interior BGP – между маршрутизаторами одной AS

и R3 следующие сообщения:


сеть 201.36.14.0, расстояние 1;
сеть 132.11.0.0, расстояние 1;
сеть 194.27.18.0, расстояние 1.

маршрутизатора R1

Этап 4 — рассылка новой таблицы соседям

Этап 5 — получение RIP-сообщений от соседей
и обработка полученной информации

в очередном сообщении своим соседям и постепенно эта информация становится известна всем маршрутизаторам сети.

Изменения, связанные с потерей какого-либо маршрута, RIP-маршрутизаторы адаптируются сложнее - это связано с тем, что в формате сообщений протокола RIP нет поля, которое бы указывало на то, что путь к данной сети больше не существует.

Для уведомления о том, что некоторый маршрут недействителен, используются два механизма:
□   истечение времени жизни маршрута;
□   указание специального (бесконечного) расстояния до сети, ставшей недоступной.

201.36.14.0, станут передаваться маршрутизатором R2 маршрутизатору R1, а маршрутизатор R1 будет возвращать их маршрутизатору R2.

с. После отказа интерфейса в маршрутизаторах R1 и R2 будут сохраняться некорректные записи. Маршрутизатор R2 по-прежнему снабжает маршрутизатор R1 своей записью о сети 201.36.14.0 с метрикой 2, так как ее время жизни не истекло. Пакеты зацикливаются.
Время 180-360 с. В начале этого периода у маршрутизатора R2 истекает время жизни записи о сети 201.36.14.0 с метрикой 2. Теперь маршрутизатор R2 принимает от маршрутизатора R1 запись о сети 201.36.14.0 с метрикой 3 и трансформирует ее в запись с метрикой 4. Маршрутизатор R1 не получает новых сообщений от маршрутизатора R2 о сети 201.36.14.0 с метрикой 2, поэтому время жизни его записи начинает уменьшаться. Пакеты продолжают зацикливаться.
Время 360-540 с. Теперь у маршрутизатора R1 истекает время жизни записи о сети 201.36.14.0 с метрикой 3. Маршрутизаторы R1 и R2 опять меняются ролями — R2 снабжает R1 устаревшей информацией о пути к сети 201.36.14.0, уже с метрикой 4, которую R1 преобразует в метрику 5. Пакеты продолжают зацикливаться.

Если бы в протоколе RIP не было выбрано расстояние 16 в качестве недостижимого, то описанный процесс длился бы бесконечно.
В результате маршрутизатор R2 на очередном этапе описанного процесса получает от маршрутизатора R1 метрику 15, которая после наращивания, превращаясь в метрику 16, фиксирует недостижимость сети. Период нестабильной работы сети длился 36 минут.
Ограничение в 15 хопов сужает область применения протокола RIP до сетей, в которых число промежуточных маршрутизаторов не может быть больше 15. Для более масштабных сетей нужно применять другие протоколы маршрутизации, например OSPF, или разбивать сеть на автономные области.

задержкой (время распространения пакета);
числом дейтограмм, стоящих в очереди для передачи;
загрузкой канала;
требованиями безопасности;
типом трафика;
числом шагов до цели;
возможностями промежуточных связей (например, многовариантность достижения адресата).

Пример выделения областей при OSPF маршрутизации в автономной системе
(М - маршрутизаторы; c - сети).

двух типов: маршрутизатор-маршрутизатор и маршрутизатор-сеть.

сегодня основным протоколом обмена маршрутной информацией между автономными системами Интернета. Протокол BGP пришел на смену протоколу EGP, использовавшемуся в тот начальный период, когда Интернет имел единственную магистраль.
Маршрутизатор взаимодействует с другими маршрутизаторами по протоколу BGP только в том случае, если администратор явно указывает при конфигурировании, что эти маршрутизаторы являются его соседями.

поле данных IP-пакета

Является средством оповещения отправителя о «несчастных случаях» (диагностикой), произошедших с IP- пакетами. Протокол ICMP «отслеживает» передвижение IP-пакета по сети и при отбрасывании пакета маршрутизатором передает сообщение об этом узлу-источнику, обеспечивая таким образом обратную связь между посланным пакетом и отправителем.
Мониторинг сети. В основе популярных утилит для мониторинга IP-сетей ping и tracert лежат ICMP-сообщения. С помощью ICMP-сообщений приложение может определить маршрут перемещения данных, оценить работоспособность сети, определить время прохождения данных до заданного узла, сделать запрос о значении маски определенного сетевого интерфейса.
Поскольку IP-пакет содержит адрес отправителя, но не содержит никакой адресной информации о промежуточных маршрутизаторах, ICMP-сообщения направляются только конечным узлам, где могут быть обработаны либо ядром операционной системы, либо протоколами транспортного и прикладного уровней, либо приложениями, либо просто проигнорированы.
Обработка ICMP-сообщений не входит в обязанности протоколов IP и ICMP.

а когда TCP?
2.   Можно ли продвигать IP-пакеты, если в маршрутизаторе отсутствует таблица маршрутизации? Варианты ответов:
О нет, это невозможно;
О можно, если использовать маршрутизацию от источника;
О можно, если в маршрутизаторе задан маршрут по умолчанию.
3.   Можно ли обойтись в сети без протоколов маршрутизации?
4.   В чем заключаются недостатки дистанционно-векторных протоколов маршрутизации? Варианты ответов:
О интенсивный дополнительный трафик в крупных сетях;
О выбранные маршруты не всегда обладают минимальной метрикой;
О большое время сходимости сети к согласованным таблицам маршрутизации.
5.   В чем заключается основной принцип работы протоколов маршрутизации, основанных на алгоритмах состояния связей?
6.   В чем разница между внутренними и внешними шлюзовыми протоколами?
7.   Какая метрика используется в протоколе RIP?
8.   По какой причине в протоколе RIP расстояние в 16 хопов между сетями полагается недостижимым? Варианты ответов:
О из-за того, что поле, отведенное для хранения значения расстояния, имеет длину 4 двоичных разряда;
О сети, в которых работает RIP, редко бывают большими;
О для получения приемлемого времени сходимости алгоритма.