- •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
3.С этого момента события могут развиваться различными путями, каждый из которых приведет к тому, что маршрутизаторы R4 и R2 заморозят ложные маршруты.
4.Когда период замораживания на маршрутизаторе R2 пройдет, маршрутизатор сможет восстановить правильные маршруты до сетей получателей расположенных за маршрутизатором R1, которые вскоре после этого могут быть снова вытеснены ложными маршрутами. Если правильные маршруты вытесняются, то повторяется описанный процесс, который может продолжаться бесконечно долго.
Описанная конфигурация сети подвержена возникновению маршрутных петель. Следующие факторы еще более ухудшают негативный эффект описанных маршрутных петель:
– Такие петли могут возникать не сразу. Вместо этого они могут быть вызваны каким-либо событием. Очевидно, что это может произойти в самый неподходящий момент.
– Эти петли могут периодически возникать либо бесконечно, либо ограниченное количество раз. Диагностика периодических маршрутных петель белее сложная задача, чем диагностика постоянных.
16.3.2 Двухсторонние перераспределение маршрутной информации
В отличие от случая с односторонним перераспределением маршрутной информации, приводящим к образованию периодических маршрутных петель, двухсторонние перераспределение маршрутной информации обычно приводят к постоянным маршрутным петлям. Рассмотрим сеть, показанную на рисунке 16.4.
|
0 |
M |
|
M= |
|
R1
M =M1
Сеть N1, Протоколмаршрутизации
Административное расстояние A1>A2
|
4 |
M= |
|
=N |
N 3 |
||
M |
|
|
R4
R5
|
R2 |
|
|
M = |
|
|
N 1 |
|
|
R3 |
M= |
|
|
N2 |
|
Сеть N2, |
|
RP1, |
Протоколмаршрутизации |
RP2, |
RP1 = A1 |
Административное расстояние |
RP2 = A2 |
|
A2<A1 |
|
Рисунок 16.4 – Образование маршрутной петли при двухстороннем перераспределении маршрутной информации
271
Эта сеть аналогична сети рассмотренной ранее на рисунке 16.3, за исключением того, что маршрутизаторы R2 и R5 выполняют двухсторонние перераспределение между протоколами маршрутизации RP1 и RP2.
Предположим, маршрутизатор R1 отправляет маршрутное обновление, содержащие сети получатели в пределах N1, маршрутизатору R2. Как и раньше, маршрутизатор R2 получает это обновление, устанавливает маршруты к данным сетям получателям, производит перераспределение полученной маршрутной информации в протокол маршрутизации RP2 и начинает объявлять перераспределенные маршруты своим соседям по RP2. Соседи R2 после получения обновлений от маршрутизатора R2, начинают в свою очередь объявлять полученную маршрутную информацию своим соседям. В конечном итоге данное маршрутное обновление поступает на маршрутизатор R4, который после занесения в свою таблицу маршрутизации полученных маршрутов, начинает объявлять данную маршрутную информацию маршрутизатору R5. Маршрутизатор R5 заносит полученную информацию в таблицу маршрутизации, а затем производит ее перераспределение обратно в протокол маршрутизации RP1 и начинает объявлять эту маршрутную информацию в сети N1.
В нашем случае эти маршрутные обновления поступят на маршрутизатор R1. Если метрика перераспределения, с которой маршрутизатор R5, произвел перераспределение маршрутной информации в RP1, меньше метрики, с которой маршрутизатор R1 изначально узнал об этих сетях получателях, то он отбросит правильные маршруты и занесет в свою таблицу маршрутизации ложные маршруты через R5.
Насколько вероятно, что события будут развиваться так, как было описано? Ответ таков: очень вероятно. В отличие от сценария с одной точкой перераспределения, этот сценарий не имеет упомянутого ранее упущения.
Последующие развитие событий полностью отличается от того, что происходило в схеме с одной точкой перераспределения. После того как маршрутизатор R1 установит ложные маршруты к сетям получателям, расположенным в N1 через маршрутизатор R5, он сменит метрики, с которыми он ранее объявлял эти сети маршрутизатору R2. Вероятно, что эти новые метрики будут меньше корректных, как минимум для части наиболее удаленных сетей получателей. Следовательно, маршрутизатор R2 на этот раз станет получать маршрутные обновления от маршрутизатора R1 с меньшими метриками. Маршрутизатор R2 посчитает эти изменения в сети благоприятными, и не станет замораживать маршруты до сетей получателей из N1 через маршрутизатор R1.
Но поскольку маршрутизатор R2 производит перераспределение полученной от R1 маршрутной информации в N2 с фиксированной метрикой, то он не станет производить рассылку обновлений маршрутной информации для своих соседей по протоколу маршрутизации RP2. На этом завершается процесс обмена изменениями в маршрутной информации. Сеть передачи данных
272
переходит в стабильное состояние, в котором образовавшееся маршрутная петля будет существовать неопределенно долгое время.
На рисунке 16.5 показана общая схема сети, которая подвержена образованию маршрутной петли, вызванной двумя точками перераспределения маршрутной информации.
Метрики протоколов маршрутизации RP1 и RP2 вычисляются с использованием различных алгоритмов, поэтому они обозначаются различными буквами – M и N. Точки перераспределения маршрутизаторы RX1 и RX2 объявляют сети получатели с фиксированной метрикой перераспределения N* и M* соответственно. Маршрутизаторы RX1 и RX2 установили свои маршруты к сетям получателям в M и N с метриками M0 и N0. Необходимо обратить внимание на то, что маршрутизаторы RX1 и RX2 объявляют сети получатели в один домен маршрутизации, тогда как их маршруты к этим сетям получателям указывают в другой домен маршрутизации.
M1
M2 |
Mk |
RM1 |
RMk |
|
M |
Сеть M, |
* |
|
|
Протоколмаршрутизации |
RP1, |
Административное расстояние |
RP1 = A1 |
A1>A2 |
|
RX1 |
Сеть N, |
|
Протоколмаршрутизации |
N* |
Административное расстояние |
A2<A1 |
|
|
Nk |
RNk
RX2
RP2, RP2 = A2
N1
N2
RN1
Рисунок 16.5 – Образование маршрутных петель в двух доменах маршрутизации
Маршрутизаторы в каждом домене установили маршруты, которые указывают на соответствующую точку перераспределения маршрутной информации - либо маршрутизатор RX1, либо RX2.
Маршрутизатор RX2 производит перераспределение маршрутной информации протокола маршрутизации RP2 о сетях получателях из N в домен маршрутизации M протокола маршрутизации RP1 с метрикой M*. Далее эта информация распространяется по домену маршрутизации M, в итоге поступая на маршрутизатор RM1, который объявляет ее маршрутизатору RX1. Маршрутизатор RX1 в свою очередь производит ее перераспределение обратно в домен маршрутизации RP2 с метрикой N*, тем самым, отбрасывая накопленную протоколом RP2 маршрутную информацию о сетях получателях в домене N, и образуя маршрутную петлю.
273
С маршрутной информацией домена маршрутизации M после ее перераспределения в домен маршрутизации N производятся такие же действия.
16.3.3 Протоколы маршрутизации подверженные образованию маршрутных петель
Вышеописанные сценарии образования маршрутных петель, описывались на примерах классических дистанционно-векторных алгоритмов маршрутизации. Однако это не значит, что подобные сценарии с небольшими изменениями не применимы в протоколах маршрутизации по состоянию каналов связи. Даже притом, что маршрутизаторам с запущенным протоколом маршрутизации по состоянию канала известна точная топология всей сети передачи данных домена маршрутизации, которому принадлежит маршрутизатор, им не известна топологическая информация о внешних местах назначения. Поэтому протоколы маршрутизации по состоянию каналов связи обрабатывают информацию о внешних сетях получателях подобно тому, как это делают дистанци- онно-векторные протоколы маршрутизации. Следовательно, они в той же степени подвержены образованию маршрутных петель при перераспределении маршрутной информации.
274