- •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
16 Перераспределение маршрутной информации
16.1 Понятие перераспределения маршрутной информации
В некоторых ситуациях бывает необходимо использовать несколько протоколов маршрутизации на одном маршрутизаторе. Наиболее распространенными причинами являются:
–Происходит объединение двух сетей передачи данных, а маршрутизация в них обеспечивается с помощью различных протоколов маршрутизации. Если одна из сетей передачи данных перед объединением полностью не переводится на протокол маршрутизации, используемый в другой сети, то в данной ситуации, по крайней мере, на граничных маршрутизаторах объединяемых сетей передачи данных должны быть запущены оба протокола маршрутизации. Для обеспечения связи между данными сетями, пограничные маршрутизаторы должны проводить преобразование маршрутной информации между двумя протоколами маршрутизации.
–Сеть передачи данных переводится с одного протокола маршрутизации на другой. Если миграция не производиться на всех маршрутизаторах одновременно, то на некоторых ключевых маршрутизаторах оба протокола маршрутизации должны сосуществовать определенное время, которое потребуется для полного перехода на новый протокол маршрутизации. В этом случае, чтобы обеспечить связь между частью сети, которая уже была переведена на новый протокол маршрутизации, и частью, где это еще не сделано, ключевые маршрутизаторы должны не только позволять сосуществовать обоим протоколам маршрутизации, но также и выполнять преобразование маршрутной информации между этими протоколами маршрутизации.
–В сети передачи данных могут существовать сервера или рабочие станции, которым необходимо участвовать в процессе динамической маршрутизации, без объявления собственной маршрутной информации. Примером подобной ситуации могут выступать сервера под управлением ОС Unix или Windows, которые используют протокол маршрутизации RIP, а сеть передачи данных реализована на маршрутизаторах Cisco, на которых запущен протокол маршрутизации EIGRP. В такой ситуации маршрутизаторы, которые подключены к сегментам сети, в которых имеются интеллектуальные хосты, должны конвертировать маршрутную информацию протокола EIGRP в протокол RIP.
Существует значительно больше случаев, требующих работы нескольких протоколов маршрутизации на одном маршрутизаторе. Не вдаваясь в подробности каждой из таких ситуаций, очевидно, что все они налагают одно требование: помимо простого сосуществования, протоколы маршрутизации должны обмениваться маршрутной информацией.
262
Простого исполнения нескольких протоколов маршрутизации на одном и том же маршрутизаторе недостаточно для обмена маршрутной информацией между этими протоколами.
Маршрутизаторы автоматически не производят обмен маршрутной информации между протоколами маршрутизации запущенными на них. Причина этого заключается в том, что несколько протоколов маршрутизации, даже присутствуя на одном маршрутизаторе, могут выполнять различные задачи. Следовательно, обмен маршрутной информацией между ними может быть нежелателен.
Другой причиной того, что несколько протоколов маршрутизации запущенные на одном маршрутизаторе не обмениваются маршрутной информацией автоматически, является то, что различные протоколы маршрутизации поразному рассчитывают метрики маршрутов, вследствие чего эти метрики несовместимы. Например, протоколом RIP в качестве метрики используется количество переходов до сети получателя, тогда как протокол EIGRP использует комбинированную метрику. Метрика является одним из важнейших параметров маршрута рассматриваемых протоколом маршрутизации при построении таблицы маршрутизации. Поскольку метрики несовместимы, не существует простого способа адекватно преобразовывать метрики маршрутов рассчитанных различными протоколами маршрутизации. Неадекватное преобразование может с большой вероятностью привести к возникновению маршрутных петель.
Процесс преобразования маршрутной информации между различными ее источниками называется перераспределением маршрутной информации (routing information redistribution) или просто перераспределением.
Источники маршрутной информации не ограничиваются динамическими протоколами маршрутизации. Они также включают статические и присоединенные маршруты. Однако статические и присоединенные маршруты могут быть лишь источником маршрутной информации для перераспределения. По очевидным причинам перераспределение не может производиться в статические и присоединенные маршруты.
Включение перераспределения на маршрутизаторе обычно предполагает указание трех следующих компонентов:
–Источника маршрутной информации, которая должна быть перераспределена.
–Получателя маршрутной информации в виде протокола маршрутизации, в который перераспределяется маршрутная информация.
–Метрик, которые должны использоваться протоколом маршрутизации при объявлении в домен маршрутизации динамического протокола перераспределенной маршрутной информации.
Последний компонент сводиться, как правило, к указанию одной или нескольких фиксированных метрик, которые должны использоваться протоколом маршрутизации при объявлении перераспределенной маршрутной ин-
263
формации. Если указана лишь одна метрика, протокол маршрутизации будет использовать ее для всех перераспределяемых сетей получателей, а если указано несколько, протокол маршрутизации использует каждую из них для индивидуального подмножества перераспределяемых сетей получателей в соответствии с отдельно указанными правилами.
Перераспределение маршрутной информации необязательно должно быть двухсторонним. Если информация одного протокола маршрутизации перераспределяется в другой, информация последнего не обязательно должна перераспределяться в первый. Возможно, а в некоторых случаях и желательно перераспределение маршрутной информации только из одного протокола
вдругой, но не наоборот.
Вкачестве примера можно рассмотреть такую ситуацию. В сети передачи данных имеется область, в которой маршрутизация осуществляется при помощи устаревшего сетевого оборудования, на котором не может быть развернут основной протокол маршрутизации применяемый в корпоративной сети передачи данных. В данной ситуации маршрутная информация должна быть перераспределена из данного сегмента в общий домен маршрутизации, а обратное перераспределение может привести к перегрузке маршрутной информацией сетевого оборудования расположенного внутри данной области. В данном случае обеспечение маршрутной информацией о внешних сетях получателях маршрутизаторов внутри области, может быть выполнено распространением маршрута по умолчанию на граничный маршрутизатор области, который обладает полной маршрутной информацией.
16.2 Понятие метрического домена
Различные протоколы маршрутизации используют различные алгоритмы расчета метрик. Независимо от конкретного алгоритма расчета метрики, метрики всех протоколов маршрутизации обладают одним общим свойством
– они увеличиваются с увеличением количества переходов на пути от сети получателя.
Формально накопительный характер метрики можно описать выражением (16.1).
d и d` где d`>d, M(d`)>M(d) |
(16.1) |
где d и d` – количество переходов на пути от сети получателя, M(x) – функция метрики.
Учитывая это общее свойство метрик протоколов маршрутизации, определим метрический домен протокола маршрутизации как часть сети передачи данных, в которой метрики протокола маршрутизации отражают
264
расстояние до сети получателя, и удовлетворяют выражению (16.1). Метрики рассчитываются в соответствии с алгоритмом, предписанным запущенным на маршрутизаторах протоколом маршрутизации. Другими словами, любой маршрутизатор в пределах метрического домена протокола маршрутизации рассчитывает метрики маршрутов до сетей получателей, находящихся в пределах метрического домена, в соответствии с алгоритмом, предписанным протоколом маршрутизации. Если маршрутизатор использует любой другой алгоритм для расчета метрики маршрута до сети получателя, то этот маршрутизатор находится за пределами метрического домена, которому принадлежит сеть получатель.
172.16.14.0/28
R2
1 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
8/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
172.16.14.64/28 172.16.14.16/28
R3
|
|
|
|
8 |
|
|
|
/2 |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
.8 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
.1 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
.1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
172.16.14.32/28 |
1 |
|
|
|
R4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Домен 172.16.0.0 |
|
|
|
192.168 .1.0/28
R1R5
Домен 192.168.1.0
RIP v1
Рисунок 16.1 – Пример метрического домена
Примером метрического домена (Рисунок 16.1) протокола RIP v1 является непрерывная группа сегментов, подсети которых принадлежат одной и той же классовой сети. Граница такого метрического домена для протокола RIP пролегает по маршрутизатору R1, который, кроме того, имеет подключение к сегменту, принадлежащему другой классовой сети.
Как мы знаем, при формировании маршрутных обновлений протоколом RIP, которые должны быть отправлены, через интерфейсы, принадлежащие другой классовой сети, маршрутизатор производит автоматическое суммирование маршрутов до маршрута на классовую сеть, метрику которого устанавливает равной 1, отбрасывая тем самым накопленную информацию о метриках частных маршрутов. Очевидно, что любой маршрутизатор не принадлежащий классовой сети 172.16.0.0, может получать только суммарный маршрут на классовую сеть, а не частные маршруты до сетей получателей. Такие маршрутизаторы будут воспринимать любую сеть получатель в пределах данного метрического домена с одной метрикой – той, которая имеется у них для данной классовой сети. Маршрутизаторы принадлежащие другой классовой сети больше не вычисляют метрики маршрутов, до сетей получателей в пределах данного метрического домена в соответствии с алгоритмом протокола
265