Азы динамической маршрутизации

Здравствуйте уважаемые читатели, сегодня мы с вами начнем постигать основы основ динамической маршрутизации. Для лучшего понимания материала, изложенного в статье, я настоятельно рекомендую Вам ознакомиться вот с этими публикациями: "Маршрутизация, на примере одного маршрутизатора", "Азыстатической маршрутизации", "Для чего нужен маршрутизатор".  Если вы эти статьи уже успели прочитать, то тогда вперед.

Пусть у нас есть вот такая несложная сеть:

Два маршрутизатора и пять сетей

Как мы уже говорили ранее в статье " Азы статической маршрутизации", по умолчанию при данной топологии сети, маршрутизатор "Левый" будет иметь в своей таблице маршрутизации записи только для 3 непосредственно подключенных к нему сетей: 192.168.1.0/24, 172.20.0.0/16  и 192.168.100.0/30.  Аналогично маршрутизатор "Правый" будет знать только о сетях: 192.168.2.0/24, 10.0.0.0/8 и 192.168.100.0/30. И если мы попробуем из сети 172.20.0.0/16 обратится к сети 192.168.2.0/24, то ответа мы не получим. Как мы уже знаем решить данную проблему можно путем добавления на маршрутизаторы статических маршрутов или же стандартных маршрутов (маршрутов по умолчанию).

Это конечно выход, а что если у нас будет вот такая сетевая топология:

Более сложная сетевая топология

Если в предыдущим примере можно было одной строчкой добавить маршруты по умолчанию, или же добавить двумя командами два статических маршрута, выполнить это на каждом устройстве и все бы работало, то тут дело обстоит посложнее. Маршруты по умолчанию здесь мало применимы,  а если решать проблему маршрутизации при помощи статических маршрутов, то на каждом из устройств понадобиться прописывать уже по шесть статических маршрутов, что не так уж и мало.

А что если у нас будет сеть из нескольких десятков маршрутизаторов, имеющих по десятку сетей каждый? Прописывать кучу статических маршрутов? Конечно же нет. Вот тут как раз необходимо применять протоколы динамической маршрутизации.

Протоколы динамической маршрутизации периодически выполняют рассылку информации, хранящейся в таблице маршрутизации маршрутизатора, через его интерфейсы, на другие маршрутизаторы сети, а также принимают и обрабатывают аналогичные сообщения от других маршрутизаторов сети. Получив такие сообщения маршрутизатор извлекает из них неизвестные маршруты, и добавляет в свою таблицу маршрутизации.

Кроме того что протоколы динамической маршрутизации освобождают сетевых инженеров от необходимости вручную забивать сотни статических маршрутов, протоколы динамической маршрутизации так же позволяют повысить отказоустойчивость сети за счет наличия резервных маршрутов. Например, если у нас есть сеть, как на рисунке выше. И мы не поленились и добавили по 6 статических маршрутов на каждом из устройств, то все будет работать. Но до первой аварии, если какой либо из линков между маршрутизаторами пропадет, то мы сразу заметим неисправности в работе сети. При использовании динамической маршрутизации такой проблемы не возникнет. При аварии, будут использованы резервные маршруты.

Теперь немного теории. Все протоколы динамической маршрутизации можно разделить на протоколы маршрутизации внешнего (Interior Gateway Protocol, IGP) и внутреннего шлюза (Exterior Gateway Protocol, EGP). Протоколы внутреннего шлюза предназначены для маршрутизации внутри автономных систем, протоколы внешнего для осуществления маршрутизации между автономными системами. В данном случае под автономной системой понимается некоторая крупная сеть, по единым управлением. Например, сеть крупного предприятия.

Применение IGP и EGP

Представителями семейства протоколов IGP являются протоколы: RIP-1, RIP-2, IGRP, OSPF, EIGRP. К EGP относится один протокол - BGP.

---

---

При использовании протоколов динамической маршрутизации, все маршруты помещаемые в таблицу маршрутизации снабжаются дополнительной информацией, называемой метрикой. Метрика позволяет маршрутизаторам высчитывать кратчайший маршрут до требуемой сети. В соответствии с тем как рассчитывается метрика все протоколы динамической маршрутизации можно разделить на дистанционно векторные (Distance vector), протоколы c учетом состояния каналов (Link-state) и гибридные.

В дистанционно-векторных проколах маршрутизации в качестве метрики используется количество промежуточных узлов. Чем меньше промежуточных узлов, тем более  предпочтительным будет маршрут.

Некоторая сетевая топология

Пусть у нас есть вот такая сетевая топология. Из сети 1 в сеть 2 можно попасть по двум различным маршрутам, красному и зеленому. В случае использования дистанционно-векторного протокола маршрутизации более предпочтительным будет являться маршрут выделенный зеленым цветом, так как он содержит меньшее число промежуточных узлов на пути к сети назначения. Классическими примерами дистанционно векторных протоколов маршрутизации являются протоколы RIP-1 и RIP-2.

Протоколы c учетом состояния каналов в своей работе, как это не странно, учитывают состояния каналов, и уже исходя из этих состояний высчитывают значения метрики.

Добавляем пропускную способность каналов

Так в сети приведенной на рисунке, в случае применения протокола, учитывающего состояния каналов, пакеты пойдут по красному маршруту, так как его пропускная способность больше. В качестве примера протокола динамической маршрутизации с учетом состояния каналов, можно привести протокол OSPF.

На сегодня это все. Далее начнем разбирать работу протоколов динамической маршрутизации на практике. 

---

---

Опубликовано в: Маршрутизаторы, Протоколы