- •Введение
- •Условные обозначения, используемые в пособии
- •Графические символы
- •Соглашения по синтаксису командного языка
- •1 Проектирование масштабируемых сетей передачи данных
- •1.1 Масштабируемые сети передачи данных
- •1.2 Архитектура корпоративной сети передачи данных
- •1.3 Введение в технологию подсетей и ее обоснование
- •1.4 Применение технологии VLSM
- •1.5 Суммирование маршрутов
- •1.6 Проектирование масштабируемого адресного пространства
- •2 Принципы маршрутизации
- •2.1 Определение маршрутизации
- •2.1.1 Маршрутизируемые и маршрутизирующие протоколы
- •2.1.2 Основные функции маршрутизаторов
- •2.2 Концептуальные основы маршрутизации
- •2.2.1 Таблицы маршрутизации
- •2.2.2 Административное расстояние
- •2.2.3 Метрики маршрутов
- •2.2.4 Построение таблицы маршрутизации
- •2.3 Механизмы маршрутизации
- •2.3.1 Прямое соединение
- •2.3.2 Статическая маршрутизация
- •2.3.3 Настройка статических маршрутов
- •2.3.4 Использование «плавающих» статических маршрутов
- •2.3.5 Маршрутизация по умолчанию
- •2.4 Проверка и устранение ошибок в статических маршрутах
- •3 Принципы динамической маршрутизации
- •3.1 Операции динамической маршрутизации
- •3.1.1 Стоимость маршрута
- •3.2 Внутренние и внешние протоколы маршрутизации
- •3.2.1 Понятие автономной системы и домена маршрутизации
- •3.2.2 IGP – протоколы внутреннего шлюза
- •3.2.3 EGP – протоколы внешнего шлюза
- •3.3 Обзор классовых протоколов маршрутизации
- •3.3.1 Суммирование маршрутов при классовой маршрутизации
- •3.3.2 Суммирование маршрутов в разобщенных классовых сетях
- •3.4 Обзор бесклассовых протоколов маршрутизации
- •3.4.1 Суммирование маршрутов при бесклассовой маршрутизации
- •3.4.2 Суммирование маршрутов в разобщенных классовых сетях
- •3.5 Категории алгоритмов маршрутизации
- •3.5.1 Особенности дистанционно-векторных протоколов
- •3.5.2 Маршрутизация по состоянию канала
- •3.5.3 Гибридные протоколы маршрутизации
- •3.6 Конфигурирование протокола маршрутизации
- •4 Дистанционно-векторная маршрутизация
- •4.1 Дистанционно-векторный алгоритм
- •4.1.1 Дистанционно-векторный алгоритм для протокола IP
- •4.2 Маршрутизация по замкнутому кругу
- •4.3 Максимальное количество транзитных переходов
- •4.4 Применения принципа расщепления горизонта
- •4.5 Обратное обновление
- •4.6 Таймеры удержания информации
- •4.7 Механизм мгновенных обновлений
- •5 Протокол RIP
- •5.1 Настройка протокола RIP
- •5.2 Протокол RIP v1
- •5.2.1 Заголовок и поля протокола RIP v1
- •5.2.2 Команда – 1 байт
- •5.2.3 Версия – 1 байт
- •5.2.4 Неиспользуемые поля – 2 байта
- •5.2.5 Идентификатор семейства адресов – 2 байта
- •5.2.6 IP адрес – 4 байта
- •5.2.6 Метрика – 4 байта
- •5.3 Использование команды ip classless
- •5.4 Недостатки протокола RIP v1
- •5.5 Протокол RIP v2
- •5.5.1 Заголовок и поля протокола RIP v2
- •5.5.2 Тег маршрута – 2 байта
- •5.5.3 Маска подсети – 4 байта
- •5.5.4 Следующая пересылка – 4 байта
- •5.6 Аутентификация в протоколе RIP v2
- •5.6.1 Настройка аутентификации для протокола RIP
- •5.7 Суммирование маршрутов в протоколе RIP
- •5.7.1 Распространение маршрута по умолчанию
- •5.8 Расширенная настройка протокола RIP
- •5.8.1 Таймеры протокола RIP
- •5.8.2 Совместное использование в сети протокола RIP v1 и v2
- •5.8.3 Распределение нагрузки в протоколе RIP
- •5.8.4 Настройка протокола RIP для работы в сетях NBMA
- •5.8.5 Механизм инициированных обновлений в протоколе RIP
- •5.9 Тестирование и устранение ошибок в работе протокола RIP
- •6 Протокол EIGRP
- •6.1 Алгоритм диффузионного обновления
- •6.2 Преимущества протокола EIGRP
- •6.3 Автономная система протокола EIGRP
- •6.4 База данных протокола EIGRP
- •6.4.1 Таблица соседства
- •6.4.2 Таблица топологии
- •6.5 Метрика протокола EIGRP
- •6.6 Функционирование протокола EIGRP
- •6.6.1 Надежность передачи пакетов протокола EIGRP
- •6.6.2 Разрыв соседских отношений
- •6.6.3 Запланированное отключение
- •6.6.5 Меры обеспечения стабильности протокола EIGRP
- •6.7 Алгоритм DUAL
- •6.7.1 Работа алгоритма DUAL
- •6.8 Механизм ответов на запросы
- •7 Конфигурирование и тестирование протокола EIGRP
- •7.1 Запуск протокола EIGRP
- •7.2 Настройка аутентификации в протоколе EIGRP
- •7.3 Суммирование маршрутов в протоколе EIGRP
- •7.4 Настройка маршрута по умолчанию в протоколе EIGRP
- •7.5 Распределение нагрузки в протоколе EIGRP
- •7.6 Расширенная настройка протокола EIGRP
- •7.6.1 Таймеры протокола EIGRP
- •7.6.2 Изменение административного расстояния протокола EIGRP
- •7.6.3 Изменение весовых коэффициентов протокола EIGRP
- •7.6.4 Настройка протокола EIGRP для сетей NBMA
- •7.6.5 Использование EIGRP пропускной способности каналов связи
- •7.6.6 Идентификация маршрутизаторов в протоколе EIGRP
- •7.7 Тестирование и устранение ошибок в работе протокола EIGRP
- •8 Использование протокола EIGRP в масштабируемых сетях
- •8.1 Масштабируемость. Проблемы и решения
- •8.2 Использование суммарных маршрутов
- •8.3 Использование тупиковых маршрутизаторов
- •8.4 Использование протокола EIGRP в современных условиях
- •9 Протоколы маршрутизации по состоянию канала
- •9.1 Алгоритм «кратчайшего пути» Дейкстры
- •10 Протокол OSPF
- •10.1 Характеристики протокола OSPF
- •10.1.1 Групповая рассылка обновлений состояния каналов
- •10.1.2 Аутентификация
- •10.1.3 Быстрота распространения изменения в топологии
- •10.1.4 Иерархическое разделение сети передачи данных
- •10.2 База данных протокола OSPF
- •10.2.1 Таблица соседства
- •10.2.2 Таблица топологии
- •10.3 Метрика протокола OSPF
- •10.4 Служебные пакеты протокола OSPF
- •10.4.1 Пакет приветствия
- •10.4.2 Суммарная информация о таблице топологии
- •10.4.3 Запрос на получение информации о топологическом элементе
- •10.4.4 Обновление информации о топологических элементах
- •10.4.5 Подтверждение о получении
- •10.5 Процесс установки соседских отношений
- •10.5.1 Поиск соседей
- •10.5.2 Обмен топологической информацией
- •11 Настройка протокола OSPF в одной зоне
- •11.1 Запуск протокола OSPF
- •11.2 Управление значением идентификатора маршрутизатора OSPF
- •11.3 Настройка аутентификации в протоколе OSPF
- •11.3.1 Проверка функционирования аутентификации
- •11.4 Настройка маршрута по умолчанию в протоколе OSPF
- •11.5 Распределение нагрузки в протоколе OSPF
- •11.6 Расширенная настройка протокола OSPF
- •11.6.1 Таймеры протокола OSPF
- •11.6.2 Изменение административного расстояния протокола OSPF
- •11.7 Тестирование и устранение ошибок в работе протокола OSPF
- •12 Работа протокола OSPF в сетях различных типов
- •12.1 Работа протокола OSPF в сетях «Точка-Точка»
- •12.2 Работа протокола OSPF в широковещательных сетях
- •12.2.1 Правила выбора DR и BDR маршрутизаторов
- •12.3 Работа протокола OSPF в сетях NBMA
- •12.4 Режимы работы протокола OSPF в сетях NBMA
- •12.5 Режимы работы протокола OSPF в сетях Frame Relay
- •12.5.1 Нешироковешательный режим
- •12.5.2 Многоточечный режим
- •12.5.3 Использование подинтерфейсов
- •12.6 Проверка работы протокола OSPF в сетях различных типов
- •13 Работа протокола OSPF в нескольких зонах
- •13.1 Типы маршрутизаторов OSPF
- •13.1.1 Внутренние маршрутизаторы
- •13.1.2 Магистральные маршрутизаторы
- •13.1.3 Пограничные маршрутизаторы
- •13.1.4 Пограничные маршрутизаторы автономной системы
- •13.2 Типы объявлений о состоянии каналов
- •13.2.1 Структура заголовка сообщения LSA
- •13.2.2 Объявление состояния маршрутизатора (Тип 1)
- •13.2.3 Объявление состояния сети (Тип 2)
- •13.2.4 Суммарные объявления о состоянии каналов (Тип 3 и 4)
- •13.2.5 Объявления внешних связей (Тип 5 и 7)
- •13.3 Построение таблицы маршрутизации протоколом OSPF
- •13.3.1 Типы маршрутов протокола OSPF
- •13.3.2 Расчет метрики внешних маршрутов
- •13.4 Суммирование маршрутов протоколом OSPF
- •13.4.1 Суммирование межзональных маршрутов
- •13.4.2 Суммирование внешних маршрутов
- •13.4.3 Отображение внешних суммарных маршрутов
- •14 Специальные типы зон протокола OSPF
- •14.1 Типы зон протокола OSPF
- •14.1.1 Правила тупиковых зон
- •14.2 Тупиковые зоны протокола OSPF
- •14.2.1 Настройка тупиковой зоны
- •14.3 Полностью тупиковые зоны протокола OSPF
- •14.3.1 Настройка полностью тупиковой зоны
- •14.4 Таблицы маршрутизации в тупиковых зонах
- •14.5 Не совсем тупиковые зоны протокола OSPF
- •14.5.1 Настройка не совсем тупиковой зоны
- •14.5.2 Настройка полностью тупиковой зоны NSSA
- •14.6 Проверка функционирования специальных зон протокола OSPF
- •15 Виртуальные каналы в протоколе OSPF
- •15.1 Настройка виртуальных каналов
- •15.1.2 Примеры использования виртуальных каналов
- •15.2 Проверка функционирования виртуальных каналов
- •16 Перераспределение маршрутной информации
- •16.1 Понятие перераспределения маршрутной информации
- •16.2 Понятие метрического домена
- •16.3 Маршрутные петли
- •16.3.1 Односторонние перераспределение маршрутной информации
- •16.3.2 Двухсторонние перераспределение маршрутной информации
- •16.3.3 Протоколы маршрутизации подверженные образованию маршрутных петель
- •17 Совместная работа нескольких протоколов маршрутизации
- •17.2 Настройка базового перераспределения маршрутной информации
- •17.2.1 Метрика, присваиваемая перераспределяемым маршрутам
- •17.3 Настройка перераспределения маршрутной информации из присоединенных и статических маршрутов
- •17.4 Настройка перераспределения маршрутной информации в протокол RIP
- •17.5 Настройка перераспределения маршрутной информации в протокол EIGRP
- •17.6 Настройка перераспределения маршрутной информации в протокол OSPF
- •18 Управление трафиком маршрутных обновлений
- •18.1 Использование пассивных интерфейсов
- •18.1.1 Настройка пассивных интерфейсов
- •18.2 Фильтрация маршрутной информации, передаваемой между маршрутизаторами
- •18.2.1 Фильтрация сетей получателей по IP адресу сети
- •18.2.2 Фильтрация сетей получателей по длине префикса
- •18.2.3 Использование списков доступа и списков префиксов при фильтрации маршрутной информации
- •18.3 Фильтрация маршрутной информации в процессе перераспределения маршрутной информации
- •19 Маршрутные карты
- •19.1 Понятие маршрутных карт
- •19.2 Настройка маршрутной карты
- •19.3 Использование маршрутных карт при перераспределении маршрутной информации
- •19.4 Проверка конфигурации маршрутных карт
- •20 Маршрутизация по политикам
- •20.1 Понятие маршрутных политик
- •20.2 Настройка маршрутизации по политикам
- •20.3 Пример маршрутизации по политикам
- •20.4 Проверка маршрутизации по политикам
- •21 Обзор протокола BGP
- •21.1 Автономные системы
- •21.2 Использование протокола BGP
- •21.2.1 Когда используется протокол BGP
- •21.2.2 Когда не следует использовать протокол BGP
- •22 Терминология и концепции протокола BGP
- •22.1 Характеристики протокола BGP
- •22.2 Таблицы протокола BGP
- •22.3 Одноранговые устройства или соседи BGP
- •22.4 Маршрутизация по политикам
- •22.5 Атрибуты протокола BGP
- •22.5.1 Содержимое сообщения обновления протокола BGP
- •22.5.2 Стандартные и опциональные атрибуты
- •22.5.3 Атрибут «Путь к AS»
- •22.5.4 Атрибут «Узел следующего перехода»
- •22.5.5 Атрибут «Локальный приоритет»
- •22.5.6 Атрибут MED
- •22.5.7 Атрибут «Отправитель»
- •22.5.7 Атрибут «Сообщество»
- •22.5.8 Атрибут «Вес»
- •23 Работа протокола BGP
- •23.1 Типы сообщений протокола BGP
- •23.1.1 Состояния BGP соседей
- •23.2 Процесс принятия решения при выборе пути
- •23.2.1 Выбор нескольких путей
- •23.3 CIDR маршрутизация и суммирование маршрутов
- •24 Настройка протокола BGP
- •24.1 Одноранговые группы
- •24.2 Основные команды протокола BGP
- •24.2.1 Модификация атрибута NEXT-HOP
- •24.2.2 Описание объединенного адреса в BGP таблице
- •24.2.3 Перезапуск протокола BGP
- •24.3 Проверка работоспособности протокола BGP
- •25 Множественная адресация
- •25.1 Типы множественной адресации
- •Заключение
- •Словарь терминов
- •Список использованных источников
–Бит E. Бит указывает, что маршрутизатор является пограничным маршрутизатором автономной системы (ASBR).
–Бит B. Бит указывает, что маршрутизатор является пограничным маршрутизатором зоны OSPF (ABR).
Каждая запись о связи состоит из пяти обязательных полей и до четырех необязательных полей ToS. В настоящее время возможность указания типа сервиса убрана из стандарта OSPF, однако поля ToS оставлены в пакетах протокола OSPF для выполнения обратной совместимости с устаревшими версиями протокола OSPF. Данные поля заполняются 0.
–Идентификатор связи. Идентификатор объекта, к которому ведет описываемая связь.
–Данные связи. Поле передает информацию сетевого уровня, необходимую для алгоритма SPF.
–Тип связи. Поле указывает тип связи маршрутизатора.
–Метрика. Поле содержит стоимость соответствующей связи маршрутизатора.
Первые три поля, «Идентификатор связи», «Данные связи», «Тип связи», тесно взаимосвязаны. Взаимозависимость между значениями, которые могут принимать эти поля, приведена в таблице 13.3.
Таблица 13.3 – Взаимосвязь полей в LSA 1 Типа
Тип |
Описание типа |
Идентификатор связи |
Данные связи |
|
связи |
связи |
|||
|
|
|||
|
Канал «Точка- |
RID маршрутизатора на |
IP адрес интерфейса. |
|
1 |
Точка». |
другом конце канала |
|
|
|
|
связи. |
|
|
2 |
Транзитная |
IP адрес DR маршрути- |
IP адрес интерфейса. |
|
сеть. |
затора. |
|
||
|
|
|||
3 |
Тупиковая |
Сетевой префикс тупи- |
Маска подсети тупикового |
|
сеть. |
кового сегмента. |
сегмента. |
||
|
||||
|
Виртуальная |
RID маршрутизатора на |
IP адрес интерфейса через |
|
4 |
связь. |
другом конце виртуаль- |
который пакеты OSPF от- |
|
|
ного. |
правляются по виртуально- |
||
|
|
|||
|
|
|
му каналу. |
13.2.3 Объявление состояния сети (Тип 2)
Объявления состояния сети описывают маршрутизаторы, подключенные к широковещательному сегменту или сегменту NBMA. Они объявляются DR маршрутизатором выбранным в этом сегменте. Сообщения LSA второго типа распространяются только в пределах зоны, в которой они объявлены (Рисунок 13.8).
231
Зона 1
DR |
Internal |
Internal |
|
LSA |
2 |
Рисунок 13.8 – Область распространения LSA 2 типа
Структура сообщения состояния сети представлена на рисунке 13.9.
Данные пакета LSA
32 бита
8 |
8 |
8 |
8 |
|
Заголовок |
LSA (Тип = 2) |
|
|
|
|
|
|
Маска сети |
|
|
|
|
|
|
|
Присоединенный маршрутизатор |
1 |
Присоединенный маршрутизатор |
N |
Рисунок 13.9 – Структура сообщения LSA 2 типа
Структура сообщения включает в себя заголовок LSA со значением 2 в поле «Тип сообщения», далее идут поля данных:
–Маска сети. Поле содержит маску подсети широковещательного сегмента, о котором распространяется информация.
–Присоединенные маршрутизаторы. Поле содержит RID маршрутизатора принадлежащего широковещательному сегменту. Количество полей равняется количеству маршрутизаторов в широковещательном сегменте.
13.2.4 Суммарные объявления о состоянии каналов (Тип 3 и 4)
Суммарные объявления о состоянии каналов описывают места назначения, расположенные за пределами зоны, но в приделах домена маршрутизации OSPF. Суммарные LSA типа 3 описывают межзональные маршруты, а LSA типа 4 описывают пограничные маршрутизаторы автономной системы, расположенные за приделами зоны OSPF. Сообщения LSA обоих типов объявляются пограничными маршрутизаторами ABR. В независимости от типа каждое суммарное LSA описывает ровно одно место назначения. Принцип распространения суммарных LSA показан на рисунке 13.10.
232
Зона 1 |
|
|
Зона 0 (Backbone ) |
Зона 2 |
||
DR |
|
ABR /R1 |
|
BBone |
ABR/R2 |
Internal |
|
|
LSA |
3 |
|
LSA |
1 |
RIP |
|
|
|
|
|
|
ASBR |
LSA |
3 |
|
LSA |
3 |
|
LSA 2 |
|
|
||||
|
|
LSA |
4 |
|
LSA |
3 |
|
|
|
|
|
||
Internal |
|
|
|
|
LSA |
3 |
|
LSA |
3 |
LSA 1 |
LSA 1 |
LSA |
4 |
|
|
|
|
|
LSA 1
Рисунок 13.10 – Принцип распространения суммарных LSA
Маршрутизаторы R1 и R2 объявляют в магистральную зону суммарные LSA от зон 1 и 2, а в обратном направлении суммарные LSA магистральной зоны. Пограничный маршрутизатор R1 объявляет несколько суммарных LSA типа 3 для сетей получателей расположенных в 1 зоне и один суммарный LSA типа 4 для ASBR маршрутизатора. Во 2 зоне нет точек входа в другие автономные системы, следовательно, маршрутизатор R2 объявляет в магистральную зону только суммарные LSA 3 типа.
Как говорилось ранее, что одна из основных целей разделения домена маршрутизации OSPF на несколько зон, это уменьшение нагрузки на процессоры маршрутизаторов, вызванной необходимостью выполнения алгоритма SFP для большого количества топологических записей и поддержанием в актуальном состоянии таблиц маршрутизации большого размера. Для выполнения этой задачи в протоколе OSPF должно производиться суммирование топологической информации. Такое суммирование может выполняться только на ABR маршрутизаторах. Для этого применяются суммарные LSA 3 типа. Однако суммирование топологической информации не происходит автоматически, а должно настраиваться вручную, без проведения соответствующей настройки ABR маршрутизаторы будут трансформирование всех известных им LSA 1 и 2 типа в суммарные LSA 3 типа и производить их объявление в соответствии с правилами распространения суммарных LSA.
Структура сообщений LSA 3 и 4 типов представлена на рисунке 13.11. Структура сообщения включает в себя заголовок LSA со значениями 3
или 4 в поле «Тип сообщения», далее идут поля данных:
–Маска. Для суммарного LSA 3 типа поле содержит маску подсети объявляемого суммарного маршрута. Для LSA 4 типа поле заполняется 0.
–Метрика. Поле содержит метрику маршрута к месту назначения.
233
Данные пакета LSA
32 бита
8 |
8 |
8 |
8 |
|
Заголовок |
LSA (Тип = 3 или |
4) |
Маска сети
0Метрика
ToS |
Метрика ToS |
Рисунок 13.11 – Структура сообщения LSA 3 и 4 типов
13.2.5 Объявления внешних связей (Тип 5 и 7)
Объявления о внешних связях описывают места назначения, расположенные за пределами домена маршрутизации OSPF. Эти сообщения объявляются пограничными маршрутизаторами автономных систем (ASBR), и как показано на рисунке 13.12, распространяются по всему домену маршрутизации OSPF.
|
Зона 1 |
|
Зона 0 (Backbone) |
Зона 2 |
|
|
ABR/DR |
BBone |
ABR/DR |
Внешняя AS |
ASBR |
|
|
Internal |
|
|
|
||
|
LSA 5 |
LSA 5 |
LSA 5 |
LSA 5 |
Рисунок 13.12 – Принцип распространения внешних LSA
Как видно из рисунка объявления о внешних связях распространяются без изменения по всему домену маршрутизации OSPF, следовательно, с целью уменьшения нагрузки на маршрутизаторы OSPF без крайней необходимости не следует производить объявления частных маршрутов из других автономных систем.
При объявлении маршрутов из других автономных систем следует производить объявление суммарных маршрутов до внешних сетей получателей.
Различие между 5 и 7 типом внешних LSA заключается в том, что 5 тип применяется для распространения внешних связей внутри и за приделами
234