ПР6 / Справочный_материал_к_ПР6
.pdf
Этапы работы протокола OSPF
(Open Shortest Pass First - открытый протокол, базирующийся на алгоритме поиска наикратчайшего пути )
1этап
2этап
3этап
4этап
|
|
Автономная система |
Маршрутизатор 1 |
Маршрутизатор 2 |
Маршрутизатор N |
(М1) |
(М2) |
(MN) |
Обмен LSA- |
Обмен LSA- |
Обмен LSA- |
пакетами |
пакетами |
пакетами |
Создание |
Создание |
Создание |
||||
топологической |
топологической |
топологической |
||||
базы данных: |
базы данных: |
базы данных: |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Построение |
Построение |
Построение |
SPF-дерева: |
SPF-дерева: |
SPF-дерева: |
М1 |
М2 |
МN |
Заполнение |
Заполнение |
Заполнение |
||||
таблицы |
таблицы |
таблицы |
||||
маршрутизации |
маршрутизации |
маршрутизации |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
31
Пример работы OSPF
|
|
5 |
|
|
R1 |
|
|
R3 |
AS |
|
|
|
|
7 |
|
6 |
|
6 |
|
9 |
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
3 |
10 |
|
R2 |
|
||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R4 |
|
1 этап. Обмен LSAсообщениями.
2 этап. На основе информации полученной на 1 этапе идет создание топологической базы в виде таблицы.
Для наглядности можно представить в виде графа.
Выход из AS
3 этап. Каждый маршрутизатор находит оптимальные маршруты до каждой известной ему сети. Для этого каждый маршрутизатор, считая себя центром сети, используя алгоритм "поиска наикратчайшего пути" (shortest path first - SPF) – алгоритм Дейкстра, Строит SPF – дерево – дерево кратчайших путей.
4 этап. Заполнение таблиц маршрутизации. На основании полученного SPF-дерева каждый маршрутизатор заполняет свою таблицу маршрутизации, в которой будет прописан только один шаг до следующего маршрутизатора. Такая маршрутизация называется одношаговой. 32
Таблица маршрутизации
Таблица маршрутизации, иногда называемая базой данных маршрутизации, — это набор маршрутов, используемых маршрутизатором в данный момент.
Строки таблицы маршрутизации содержат, по крайней мере, следующую информацию:
-действительный адрес или множество действительных адресов в сети;
-информацию, вычисленную протоколом маршрутизации или необходимую ему (Информация о маршрутизации содержит, как правило, метрику, то есть меру времени или расстояния, и несколько отметок о времени)
-информацию, необходимую для того, чтобы переслать сообщение на один маршрутизатор ближе к получателю.
(Информация о пересылке включает в себя данные о выходном интерфейсе и адрес следующей системы по пути)
Подробнее про назначения полей маршрутизатора
см. Мет_указания к ПР6
33
Пример формирования таблицы
|
|
|
|
192.168.4.0 |
|
|
|
|
|
маршрутизации |
|||
|
|
R1 |
|
5 |
|
R3 |
172.17.0.1 |
AS |
|
|
(для R1) |
||
192.168.4.1 |
|
|
192.168.4.2 |
|
|
|
|
|
|||||
192.168.2.1 |
172.16.0.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
192.168.5.1 |
6 |
|
192.168.3.1 |
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
IP-сеть |
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
IP-сеть |
|
|
|
||
|
|
|
|
172.16.0.0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
172.17.0.0 |
|
|
|
||
9 |
|
192.168.5.0 |
(ШД) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
IP-сеть |
|
(ШД) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
192.168.3.0 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
3 |
|
|
(ШД) |
|
|
|
|
|
|
IP-сеть |
192.168.5.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
192.168.2.0 |
|
|
4 |
|
3 |
|
10 |
|
|
|
|||
(ШД) |
2 |
R2 |
172.16.0.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
192.168.2.2 |
|
192.168.3.2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
172.16.0.2 |
R4 |
172.17.0.2 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Выход из AS |
|
|
|
||
|
|
Адрес сети |
Маска сети |
Адрес следующего |
|
Адрес |
Метрика |
Источник |
Время |
||||
№ |
|
назначения |
(Netmask) |
маршрутизатора |
|
порта |
(Metric) |
появления |
жизни |
||||
аписи |
|
(Network |
|
|
(Gateway Address) |
|
(Interface) |
|
записи в таблице |
записи |
|||
|
|
Address) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Source) |
(TTL) |
1 |
192.168.3.0 |
255.255.255.0 |
198.168.4.2 |
|
|
198.168.4.1 |
11 |
OSPF |
150 |
||||
2 |
192.168.2.0 |
255.255.255.0 |
198.168.2.1 |
|
|
198.168.2.1 |
- |
Connected |
- |
||||
3 |
172.16.0.0 |
255.255.0.0 |
172.16.0.1 |
|
|
172.16.0.1 |
- |
Connected |
- |
||||
4 |
172.17.0.0 |
255.255.0.0 |
192.168.4.2 |
|
|
192.168.4.1 |
12 |
OSPF |
150 |
||||
5 |
default |
0.0.0.0 |
172.16.0.2 |
|
|
172.16.0.1 |
- |
Static |
- |
||||
Примечание: Вышеупомянутые в таблице поля являются ориентировочным списком полей в таблицах |
|
маршрутизации, используемых маршрутизаторами. Реально поля в таблицах маршрутизации могут быть |
34 |
другими. |
|
Маска переменной длины
Использование масок переменной длины модифицирует алгоритм маршрутизации, поэтому в этом случае предъявляются особые требования
к протоколам маршрутизации в сети (н-р: должны обеспечивать передачу масок),
к техническим характеристикам маршрутизаторов (н-р: поддерживать поле маcки в таблице, поддерживать технологию "наибольшего совпадения" longest match)
к процедурам их конфигурирования (учитывать наличие маски,
объединение адресных пространств).
Наличие поля маски изменяет алгоритм определения маршрута по таблице маршрутизации – см следующий слайд.
35
Алгоритм определения маршрута в таблице
маршрутизации
Поле маски необязательное поле в таблице маршрутизации. Если оно есть, то алгоритм определения маршрута по таблице маршрутизации следующий:
Из пересылаемого пакета извлекается IP-адрес назначения.
Последовательно просматриваются все записи в таблице маршрутизации и с каждой записью производятся следующие действия:
Маска, содержащаяся в записи, накладывается на IPадрес узла назначения, извлеченный из пакета.
фрагмент IP-пакета: |
|
…. IP-адрес назначения |
….. |
195.44.56.99
Накладываем на этот адрес маски из таблицы:
|
195.44.56.99 |
|
195.44.56.64 |
Для 1 строки |
255.255.255.248 |
|
|
|
|||
|
|
||
|
|
|
Полученное в результате число является номером сети назначения обрабатываемого пакета. Оно сравнивается с номером сети, который помещен в данной записи таблицы маршрутизации.
Если номера сетей совпадают, то пакет передается маршрутизатору, адрес которого помещен в соответствующем поле данной записи.
Фрагмент таблицы маршрутизации
Network address |
|
Gateway Address |
|
|
Netmask |
(Адрес следующего |
Interface |
||
(Расширенный префикс сети) |
||||
|
маршрутизатора) |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
195.44.56.8 |
255.255.255.248 |
195.44.56.9 |
195.44.56.9 |
|
195.44.56.32 |
255.255.255.224 |
195.44.56.34 |
195.44.56.34 |
|
195.44.56.64 |
255.255.255.192 |
195.44.56.67 |
195.44.56.67 |
|
195.44.56.128 |
255.255.255.128 |
195.44.56.129 |
195.44.56.129 |
|
0.0.0.0 |
0.0.0.0 |
195.44.56.10 |
195.44.56.9 |
Получившийся адрес не совпадает с 195.44.56.8 переходим к следующей строке
Для 2 строки |
195.44.56.99 |
|
195.44.56.64 |
|
|
||
|
255.255.255.224 |
|
|
|
|
|
|
Получившийся адрес не совпадает с 195.44.56.32 |
|||
переходим к следующей строке |
|
||
Для 3 строки |
195.44.56.99 |
|
195.44.56.64 |
|
255.255.255.192 |
|
|
|
|
||
|
|
|
Получившийся адрес совпадает с 195.44.56.64 Значит этот пакет передается на интерфейс
195.44.56.67
36
5. Задание на ПР6
Надо сделать одну работу на выбор студента (проверяться будет ТОЛЬКО одна работа)
Или ПР6 (1 вариант) – применение маски постоянной длины (максимальная оценка 5 баллов)
Или ПР6 (2 вариант) – применение маски переменной длины + заполнение таблицы маршрутизации (максимальная оценка – 11 баллов)
37
Задание на ПР6
ПР6(1 вариант) |
ПР6(2 вариант) |
Для сети с IP-адресом класса B сформировать N подсетей(минимум) одинакового размера
Для сети с IP-адресом класса C сформировать M подсетей(минимум) одинакового размера
Структурировать IP-сеть класса В в соответствии с заданной топологией с использованием масок переменной длины.
Для указанных маршрутизаторов (двух) составить таблицы маршрутизации (для
минимизации числа строк в таблицах использовать объединение маршрутов с помощью маски переменной длины – обязательное условие).
Замечание: при выполнении необходимо учитывать, что маршрутизатор может и
не поддерживать технологию
"наибольшего совпадения" longest match
Подробнее про порядок выполнения работы, требования к содержанию отчета,
примеры выполнения работы и индивидуальные варианты заданий
38
см. Мет_указания к ПР6(1 вариант – маска_const) и ПР6(2 вариант – маска_var)