Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Протоколы внутренней маршрутизации

Шон Дохерти

Правильный выбор протокола внутренней маршрутизации важен для обеспечения устойчивой работы сети и поддерживаемых ею бизнес-приложений.

Когда вы будете выбирать протокол внутренней маршрутизации, вспомните об основных задачах таких протоколов: устранить зацикливания в сети; быстро обнаружить и обойти ее недоступные участки; минимизировать используемую для маршрутизации полосу пропускания. Но даже правильный выбор протокола маршрутизации не убережет плохо спроектированную сеть от проблем, поэтому не пренебрегайте вопросами проектирования и оптимизации топологии.

Важным вопросом является контроль за объемами служебного трафика, передаваемыми по медленным каналам территориально распределенных сетей (WAN). Чем меньше служебного трафика передается по таким каналам, тем лучше. Однако снижение объема такого трафика может ограничить набор данных, доступных маршрутизаторам для принятия решения о маршрутизации. Так что это, как говорится, палка о двух концах.

Прежде чем углубляться в детали каждого из протоколов, давайте удостоверимся, что мы одинаково понимаем то, о чем идет речь. Протокол маршрутизации — это набор правил, по которым маршрутизатор (устройство, оперирующее информацией уровня 3 модели OSI) определяет наилучший путь, или маршрут наименьшей стоимости (least-cost route), для доставки пакета до удаленной сети или конечного устройства. Протокол маршрутизации также определяет то, как маршрутизаторы посылают друг другу обновления информации, чтобы каждый из них знал о внутренних и/или внешних сетях.

Протоколы внутренней маршрутизации работают в пределах сети одной организации и не так сложны, как протоколы внешней маршрутиза-ции — например, BGP-4, который отвечает за обмен информацией о маршрутах между сетями разных организаций.

Одного вполне достаточно

Если в вашей сети используется более одного протокола маршрутизации, то это больше, чем надо. Наличие нескольких протоколов маршрутизации приводит к ненужной избыточности: чтобы определить оптимальный путь, маршрутизатору, возможно, придется выбирать между двумя путями, полученными с использованием различных метрик. Все это лишнее и только усложняет работу сетевого оборудования.

Ваша задача — выбрать один-единственный, наилучший для сети вашей организации протокол внутренней маршрутизации. Существуют три основных открытых протокола: RIP, OSPF и IS-IS (Interdomain System-to-Interdomain System), и два фирменных протокола, разработанные Cisco Systems: IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) и EIGRP (Enhanced IGRP). Если вы не являетесь заказчиком Cisco, а ваша сеть не очень велика, вряд ли сильно разрастется и в ней не используется технология VLSM (Variable Length Subnet Masks — маски подсетей переменной длины), то лучше остановиться на протоколе RIP. Если вы используете технологию VLSM, то ваш выбор — это OSPF или IS-IS. Для небольшой сети, построенной на оборудовании Cisco, подойдет протокол IGRP, а для большой — EIGRP.

Не забывайте, что для работы протоколов маршрутизации необходимы процессорное время и память. Программа, реализующая такой протокол, обменивается информацией с другой программой, работающей на соседнем маршрутизаторе. Одна из главных их задач — достижение так называемой сходимости (convergence), когда все маршрутизаторы согласуют наилучшие маршруты в сети.

Сначала решите для себя, хотите ли вы, чтобы протокол маршрутизации использовал деление сетей на классы (classful) или на подсети произвольных размеров (classless). Протоколы маршрутизации типа classful (например, RIP-1 и IGRP) не включают в рассылаемые обновления информацию о подсетях, что приводит к неэффективному использованию адресного пространства. Понятно, что они не поддерживают и технологию VLSM, которая позволяет интерфейсам маршрутизатора, находящимся в одной сети, иметь различные маски подсетей. Если вам нужна технология VLSM, то ориентируйтесь на протоколы типа classless: EIGRP, IS-IS и OSPF.

Как уже говорилось выше, если у вас имеется небольшая корпоративная сеть без VLSM и в ней нет маршрутизаторов Cisco, то протокол RIP-1 является наилучшим выбором. Его легко реализовать на устройствах уровня 3, а простая команда запустит его в работу на всех интерфейсах. К тому же это самый дешевый вариант: протокол RIP-1 встроен в любую операционную систему BSD. Все, что вам нужно будет сделать, — установить эту систему на недорогой компьютер, добавить вторую сетевую карту — и вот вам RIP-маршрутизатор готов. В протоколе RIP-2 добавлена аутентификация служебных сообщений; поддерживается два режима: простой, когда незашифрованный ключ для аутентификации посылается вместе с сообщением, и с использованием алгоритма MD5. В остальном RIP-2 поддерживает все те же функции, что и RIP-1.

Многих RIP-1 привлекает своей простотой, но за это, как известно, надо платить. Он не масштабируется и не позволяет эффективно использовать пропускную способность сети.

Вариант 1

Протоколы внутренней маршрутизации делятся на две основные группы: выбирающие маршрут на основании вектора расстояния (distance vector) и учитывающие при таком выборе состояние линий связи, или просто связей (link state). К первой группе относятся протоколы RIP-1 и IGRP, созданные для небольших сетей. Использующие их маршрутизаторы посылают периодические обновления каждые 30 (RIP) или 90 с (IGRP). Получив обновления, маршрутизатор заменяет всю таблицу маршрутизации, а затем посылает ее своим соседям. В результате объемы служебного трафика довольно велики, поэтому при дефиците канальных ресурсов (что особенно актуально для WAN-сетей) следует держаться подальше от протокола RIP-1, а протокол Cisco IGRP использовать с большой осторожностью.

Еще одна проблема, связанная с протоколом RIP-1, заключается в том, что его можно использовать, только если диаметр сети составляет не более 15 переходов (hop). Число переходов между маршрутизатором и удаленной сетью (или конечным устройством) равно числу маршрутизаторов между этими двумя точками. Если число переходов между двумя любыми конечными устройствами в сети будет больше 15 или вам нужно сконфигурировать маршрутизатор, указав метрику с числом переходов больше этого числа, то протокол RIP-1 использовать не следует.

Кроме того, RIP-1 — это плохой выбор в случае, если у вас несколько неравноценных (с каналами различной пропускной способности), но одинаковых по числу переходов маршрутов до удаленной сети. Если маршрутизатор RIP-1 “увидит”, что длина этих маршрутов составляет одинаковое число переходов, он распределит по ним трафик поровну. На первый взгляд правильное решение. Но представьте себе, что один маршрут “пролегает” по каналу 56 Кбит/c, а другой — по линии OC-3 (155 Мбит/с), и дейтаграммы все равно будут распределены между ними поровну. Это уже отнюдь не правильно.

Если у вас установлен маршрутизатор Cisco, вы можете применять протокол IGRP, который позволяет более эффективно использовать несколько неравноценных путей. Основное различие между ними состоит в том, что если RIP-1 полагается только на число переходов, то IGRP использует более “продвинутую” метрику, учитывающую пропускную способность каналов и задержки в них. Кроме того, он “принимает во внимание” информацию по загрузке, надежности и максимальному размеру передаваемых блоков данных (Maximum Transmission Unit — MTU). Как один из вариантов протокол IGRP можно запустить только на выбранных (не на всех) маршрутизаторах в домене маршрутизации. Он работоспособен при максимальном диаметре сети, равном 100 переходам.

Даже при наличии всего одного маршрутизатора Cisco (в окружении маршрутизаторов RIP-1) все равно можно применить протокол IGRP, поскольку он “способен делиться” своей информацией с другими протокольными машинами. Но с ростом сети ориентированные на использование вектора расстояния протоколы RIP-1 и IGRP становятся все менее пригодными. Обновления полностью всех таблиц маршрутизации способны породить затор в сети, который приведет к задержкам, потере данных маршрутизации и повторным передачам обновлений. В этих условиях загрузка памяти и процессора маршрутизатора может стать ненормально высокой, а время сходимости — резко возрасти.

Протокол EIGRP является усовершенствованным вариантом протокола IGRP, он увеличивает потенциал для роста сети и сокращает время сходимости. Для рассылки обновлений EIGRP используют групповую адресацию, а маршрутизатор хранит информацию, касающуюся только его соседей. Вместо проведения полнотабличных обновлений EIGRP строит топологию маршрутизации с использованием сообщений Hello и дискретных запросов. Кроме того, протокол задействует сложный алгоритм DUAL (Diffusing Update Algorithm), который при определении оптимального маршрута учитывает пропускную способность канала, круговую задержку или время ожидания.

Но если вы не клиент Cisco, то при выборе технологии маршрутизации, учитывающей состояния связей, вам следует обратить внимания на протоколы OSPF и IS-IS.

Вариант 2

Как и RIP-1 и IGRP, протоколы маршрутизации на основе состояния связей решают задачи устранения маршрутных петель и поддержки таблицы маршрутов в актуальном состоянии, но более эффективным образом. Они также обмениваются информацией со своими непосредственными соседями, но эта информация относится к локальным линиям связи (link) на маршруте, а не к самим маршрутам. Линии связи — это соединения “точка—точка” между маршрутизатором и непосредственно подключенными к нему соседями. Обмен информацией о связях является более эффективным, что снижает время сходимости.

Некоторые протоколы маршрутизации на основе состояния связей используют групповую рассылку частичных обновлений. Протокол OSPF посылает таблицу полностью, но сокращает накладные расходы на маршрутизацию, делая это только через 30 мин. Но учтите следующее: хотя эти протоколы меньше загружают сетевые ресурсы, они больше нагружают центральный процессор маршрутизатора.

Маршрутизаторы, использующие протоколы типа link state, поддерживают “взаимоотношения” с соседними маршрутизаторами (в одной и той же физической сети), посылая им сообщения Hello. Интерфейсы между двумя соседями должны иметь одинаковую маску сети и таймеры Hello. До тех пор пока связь между маршрутизаторами существует (проходят сообщения Hello), они “понимают”, что в сети все в порядке. Но, как только такие сообщения перестают поступать, маршрутизаторы немедленно передают соответствующие обновления другим непосредственно подключенным к ним соседям.

Эти обновления, называемые обновлениями LSA (Link-State Advertisements), посылаются вне зависимости от того, подошло или нет время штатных обновлений. Когда сообщение LSA получено, маршрутизатор вычисляет новый путь и обновляет свою карту маршрутов с использованием алгоритма SPF (Shortest Path First), разработанного Е.В. Дейкстрой (E.W. Dijkstra).

В отличие от протоколов RIP-1 и IGRP протоколы маршрутизации на основании состояния связей могут масштабироваться и обслуживать очень большие сети. Вы можете создать области (areas) внутри зоны действия протоколов OSFP и IS-IS. каждая область выступает как объект маршрутизации, внутри которого маршрутизаторы обмениваются информацией между собой. На границе области пограничный маршрутизатор обменивается информацией с маршрутизаторами других областей. Этот подход сокращает объем вычислений, необходимых в больших и сложных сетях, а также сокращает служебный трафик (протоколов маршрутизации) в WAN-сетях.

Сделайте ваш выбор

Выбор протокола внутренней маршрутизации зависит от сложности вашей сети и доступной полосы пропускания. Относительно простые сети без серьезных ограничений по пропускной способности могут использовать протоколы маршрутизации на основании вектора расстояния, например RIP-1 или IGRP (в маршрутизаторах Cisco). В более сложных сетях требуются такие протоколы, как EIGRP или OSPF, которые могут рассчитывать “стоимость” отдельных переходов с учетом пропускной способности каналов связи, задержки в них, их загрузки, надежности и даже значения MTU. Они обеспечивают более быструю сходимость и эффективное распределение трафика по разным путям..





  
11 '2006
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• Как обуздать стресс, работая в call-центре

инфраструктура

• Защита хранящихся корпоративных данных

• SAS, или Старая песня на новый лад

• Далеко, а рукой подать

• Протоколы внутренней маршрутизации

информационные системы

• Недорогие пакеты управления настольными системами

• Wеb-конференции, которые объединяют мир

сети связи

• Усовершенствованные приемники для оборудования WCDMA

• Файлообменные сети P2P: основные принципы, протоколы, безопасность

кабельные системы

• Открытые монтажные стойки в центрах обработки данных

• Производители кабельных систем приближают беспроводное будущее

защита данных

• Межсетевые экраны для Web-приложений излечивают страх

• Тестируем межсетевые экраны для Web-приложений

новые продукты

• Универсальная радиорелейная платформа компании Alcatel


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх