L09-СетиТК(IP)
.pdfОсновные понятия
Маршрутизация (routing) это процесс перемещения пакета от источника к приемнику через через сеть передачи данных
Маршрутизатор (Router) это устройство, передающее пакет
внужном направлении (нужный интерфейс)
Маршрутизируемый протокол (Routed Protocol, IP-протокол) существует в каждом маршрутизаторе для передачи пакета в нужном направлении
Нужное направление передачи маршрутизатор определяет
наосновании таблицы маршрутизации (forwarding tables)
Таблицы маршрутизации формируются протоколами
маршрутизации (Routing Protocol – RIP, OSPF, IGRP, IS-IS, BGP-4)
Протокол маршрутизации – это распределенный протокол, работающий координировано с другими маршрутизаторами для целей изучения и формирования глобального представления сети
непротиворечивым и законченным способом
Протоколы маршрутизации работают по алгоритмам
маршрутизации (DVA – дистанционно-векторный, LSA – состояния связей) |
51 |
|
© Masich G.F. 18.11.2013 |
IP-протокол |
Процесс формирования маршрутной таблицы
►При инсталляции на маршрутизаторах запускаются протоколы маршрутизации (routing protocols), которые обмениваются маршрутной информацией с соседями
►Информация о маршрутах “соседей” используется для формирования своих таблиц маршрутизации
►На основе таблиц выбирают один или несколько путей для доставки пакетов в пункт назначения
►Маршрутизаторы взаимодействуют при передаче трафика
с соседями (следующими ближайшими устройствами - next- hop devices)
► Информация о пересылке до следующих ближайших устройств сети (адрес канального уровня и исходящий интерфейс) помещается в таблицу маршрутов (forwarding table)
© Masich G.F. 18.11.2013 |
IP-протокол |
52 |
Определение оптимального маршрута (метрика)
1.Решение о лучшем маршруте выполняется на основании метрики маршрута
2.Метрика – это стандарт измерения (число), используемый протоколами маршрутизации
3.Когда в маршрутизатор поступает пакет, он анализирует заголовок и выделяет IP-адрес получателя
4.Сопоставляет IP-адрес получателя с информацией в таблице маршрутов пересылки (forwarding table) и получает сведения об:
исходящем интерфейсе (через какой порт передавать)
адресе следующего ближайшего устройства, откуда можно попасть в пункт назначения
5.Кроме того маршрутизатор выполняет все необходимые
дополнительные функции (уменьшение “времени жизни”- TTL, управление параметрами “тип сервиса” – TOS, фрагментацию и отработку “опций” при необходимости)
© Masich G.F. 18.11.2013 |
IP-протокол |
53 |
|
Пример маршрутизации |
|
|
|
||||||
(используется протокол маршрутизации RIP, метрика число хопов) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Хост 192.10.1.2 |
-> |
||
Хост 192.10.1.2 |
|
|
Хост 192.10.5.2 |
Хост 192.10.6.2 |
|
|||||
|
R1 |
192.10.2.0/24 |
R2 |
E0 |
|
|
|
|
|
|
|
М(2000) |
S1 |
|
|
|
|
|
|
||
E0 |
S0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
S1 |
192.10.2.2 |
S0 |
192.10.5.0/24 |
|
|
|
|
||
192.10.1.0/24 |
М(10) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
М(10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
192.10.4.0/24 |
Таблица IP-маршрутизатора |
||||||
192.10.3.0/24 |
|
R1 (RIP) |
|
|
|
|||||
|
М(60) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
Сеть |
|
Следующий |
Метри- |
|||||
М(60) |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
S0 |
|
|
назначения |
узел |
|
|
ка |
|
192.10.3.2 |
S1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
192.10.1.0 |
Подключен (E0) |
|
- |
||||
|
R3 E0 |
|
|
|
||||||
|
|
|
192.10.2.0 |
Подключен (S0) |
|
- |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
192.10.3.0 |
Подключен (S1) |
|
- |
||
192.10.6.0/24 |
|
|
|
192.10.4.0 |
192.10.2.2 |
(S0) |
|
1 |
||
М(10) |
|
|
|
192.10.4.0 |
192.10.3.2 |
(S1) |
|
1 |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
192.10.5.0 |
192.10.2.2 |
(S0) |
|
1 |
|
|
Хост 192.10.6.2 |
|
|
192.10.6.0 |
192.10.3.2 |
(S1) |
|
1 |
||
© Masich G.F. |
18.11.2013 |
|
|
IP-протокол |
|
|
|
54 |
|
Пример маршрутизации |
|
|
|||||||
(используется протокол маршрутизации OSPF, метрика скорость канала) |
||||||||||
Хост 192.10.1.2 |
|
|
|
Хост 192.10.5.2 |
|
|
|
|||
|
R1 |
192.10.2.0/24 |
R2 |
|
|
|
|
|
||
|
М(2000) |
|
E0 |
|
|
|
|
|||
|
S1 |
|
|
|
|
|
||||
E0 |
S0 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
S1 |
|
192.10.2.2 |
S0 |
192.10.5.0/24 |
|
|
|
||
192.10.1.0/24 |
|
М(10) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
М(10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
192.10.4.0/24 |
Таблица IP-маршрутизатора |
|||||
192.10.3.0/24 |
|
|
R1 (OSPF) |
|
|
|||||
|
|
М(60) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
Сеть |
|
Следующий |
Метри- |
||||
М(60) |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
S0 |
|
|
назначения |
узел |
|
ка |
||
192.10.3.2 |
|
S1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
192.10.1.0 |
Подключен (E0) |
- |
||||
|
R3 |
E0 |
|
|
||||||
|
|
|
192.10.2.0 |
Подключен (S0) |
- |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
192.10.3.0 |
Подключен (S1) |
- |
||
192.10.6.0/24 |
|
|
|
|
192.10.4.0 |
192.10.3.2 |
(S1) |
120 |
||
М(10) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
192.10.5.0 |
192.10.3.2 |
(S1) |
130 |
|
|
Хост 192.10.6.2 |
|
|
192.10.6.0 |
192.10.3.2 |
(S1) |
70 |
|||
© Masich G.F. |
18.11.2013 |
|
|
|
IP-протокол |
|
|
55 |
Понятие AS
Внешние (EGP) и внутренние (IGP) протоколы маршрутизации
© Masich G.F. 18.11.2013 |
IP-протокол |
56 |
Понятие AS и внутренние и внешние протоколы маршрутизации Internet
►Большинство протоколов маршрутизации в сетях с коммутацией пакетов, ведут свое происхождение от сети Internet и ее предшественницы - сети
ARPANET.
►Internet изначально строилась как сеть, объединяющая большое количество
существующих систем
► С самого начала в ее структуре выделяли
магистральную сеть (core backbone network)
автономные системы (autonomous systems, AS) - сети,
присоединенные к магистрали
© Masich G.F. 18.11.2013 |
IP-протокол |
57 |
Core / ядро
►Core / ядро - малый набор routers, которые имеют непротиворечивую и полную информацию обо всех адресатах
Отдаленные routers могут иметь “частичную информацию” (не полную информацию обо всех адресатах в Интернет), если они указывают заданные по умолчанию маршруты на core / ядро
Таким образом, отдаленные routers (пограничные маршрутизаторы в сетях S1, S2 …)
Поставляют Core информацию о своих сетях
Используют маршруты по умолчанию к Core
Частичная информация позволяет администраторам производить локальные изменения маршрутизации по месту нахождения независимо друг от друга
CORE
S1 |
S2 |
. . . |
Sn |
© Masich G.F. 18.11.2013 |
IP-протокол |
58 |
Иерархия маршрутизации
Иерархия маршрутизации необходима для больших сетей (Интернет)
обеспечивает более структурированное представление Internet
Иерархия маршрутизации, используемая в Интернет
базируется на понятии Автономная система (Autonomous Systems, AS)
AS идентифицированы числом, может быть получен подобно IPадресу от региональных Internet регистраторов
Смысл разделения всей сети Internet на автономные
системы:
Возможность реализации политики маршрутизации Способность к расширению в больших масштабах
Изменение внутри какой-либо AS никак не должно влиять на работу остальных AS
AS видят друг друга, как правило, одной строчкой таблицы маршрутизации
© Masich G.F. 18.11.2013 |
IP-протокол |
59 |
IGP, EGP
В пределах (внутри) AS один или большее число протоколов IGP обеспечивают внутреннюю маршрутизацию
IGP (Interior Gateway Protocol) - внутренний протокол маршрутизации
IGP примеры: RIP, RIPv2, OSPF, IGRP, eIGRP, IS-IS
IGP маршрутизатор направляет пакеты к внутренним адресатам
Между AS маршрутная информация передается по EGP протоколам
EGP (Exterior Gateway Protocol) - внешний протокол шлюза EGP примеры: EGP-2, BGP-3, BGP-4
EGP маршрутизатор знает как достигнуть сетей адресата другой AS
© Masich G.F. 18.11.2013 |
IP-протокол |
60 |