Основные протоколы маршрутизации

В этом разделе мы познакомимся с основными внутренними протоколами маршру­ тизации, узнаем их преимущества и недостатки.

Протоколы RIP и RIPng

RIP (Routing Information Protocol — протокол маршрутной информации) — это старый протокол компании Xerox, адаптированный для IP-сетей. Его IP-версия была описана примерно в 1988 году в документе RFC1058. Существует три версии этого про­ токола: RIPv1, RIPv2 и RIPng только для протокола IPv6 (ng (next generation) означает “следующее поколение”).

Все версии этого протокола представляют собой простые Дистанционно-векторные протоколы, метрикой стоимости в которых является количество переходов. Поскольку протокол RIP разрабатывался в те времена, когда отдельные компьютеры были доро­ гими, а сети маленькими, в версии RIPv1 предполагается, что все узлы, находящиеся на расстоянии пятнадцати и более переходов, недоступны. В более поздних версиях это ограничение не было снято, чтобы стимулировать администраторов сложных сетей пе­ реходить на более сложные протоколы маршрутизации.

Информация о бесклассовой адресации, известной под именем CIDR, приведена в разделе 14.4.

Протокол RIPv2 — это улучшенная версия протокола RIP, в которой вместе с адресом следующего перехода передается сетевая маска. Это упрощает управление сетями, где есть подсети и применяется протокол CIDR, по сравнению с протоколом RIPv1. В нем была также предпринята невнятная попытка усилить безопасность протокола RIP.

Протокол RIPv2 можно выполнять в режиме совместимости. Это позволяет сохра­ нить большинство его новых функциональных возможностей, не отказываясь от по­ лучателей, использующих простой протокол RIP. Во многих аспектах протокол RIPv2 идентичен исходному протоколу и отдавать предпочтение следует именно ему.

Детали протокола IPv6 приведены в разделе 14.2.

Протокол RIPng представляет собой переформулирование протокола RIP в терминах протокола IPv6. Он может использоваться только в рамках протокола IPv6, в то время как протокол RIPv2 — только в рамках протокола IPv4. Если вы хотите использовать как протокол IPv4, так и протокол IPv6 вместе с протоколом RIP, то RIP и RIPng необходи­ мо выполнять как отдельные протоколы.

Несмотря на то что протокол RIP известен своим расточительным использованием широковещательного режима, он весьма эффективен при частых изменениях сети, а также в тех случаях, когда топология удаленных сетей неизвестна. Однако после сбоя канала он может замедлить стабилизацию системы.

Сначала исследователи были уверены, что появление более сложных протоколов маршрутизации, таких как OSPF, сделает протокол RIP устаревшим. Тем не менее про­ токол RIP продолжает использоваться, потому что он простой, легкий в реализации и не требует сложного конфигурирования. Таким образом, слухи о смерти протокола RIP оказались слишком преувеличенными.

Протокол RIP широко используется на платформах, не использующих операцион­ ную систему UNIX. Многие устройства, включая сетевые принтеры и сетевые управляе­ мые SNMP-компоненты, способны принимать RIP-сообщения, узнавая о возможных сетевых шлюзах. Кроме того, почти во всех версиях систем UNIX и Linux в той или иной форме существует клиент протокола RIP. Таким образом, протокол RIP считается “наименьшим общим знаменателем” протоколов маршрутизации. Как правило, он при­ меняется для маршрутизации в пределах локальной сети, тогда как глобальную маршру­ тизацию осуществляют более мощные протоколы.



566 Часть II. Работа в сети

Некоторые сайты запускают пассивных демонов протокола RIP (обычно демон routed или ripd из пакета Quagga), которые ожидают сообщений об изменениях в сети, не осу­ ществляют широковещательную рассылку собственной информации. Реальные вы­ числения маршрутов выполняются с помощью более производительных протоколов, таких как OSPF (см. следующий раздел). Протокол RIP используется только как меха­ низм распространения.

Протокол OSPF

OSPF (Shortest Path First Open — открытый протокол первоочередного обнаруже­ ния кратчайших маршрутов) является самым популярным топологическим протоко­ лом. Термин “первоочередное обнаружение кратчайших маршрутов” (shortest path first) означает специальный математический алгоритм, по которому вычисляются маршруты; термин “открытый” (open) — синоним слова “непатентованный”. Основная версия про­ токола OSPF (версия 2) определена в документе RFC2328, а расширенная версия прото­ кола OSPF, поддерживающая протокол IPv6 (версия 3), — в документе RFC5340. Первая версия протокола OSPF устарела и сейчас не используется.

OSPF — протокол промышленного уровня, который эффективно функционирует в крупных сетях со сложной топологией. По сравнению с протоколом RIP, он имеет ряд преимуществ, включая возможность управления несколькими маршрутами, ведущими к одному адресату, и возможность разделения сети на сегменты (“области”), которые бу­ дут делиться друг с другом только высокоуровневыми данными маршрутизации. Сам про­ токол очень сложный, поэтому имеет смысл использовать его только в крупных систе­ мах, где важна эффективность маршрутизации. Для эффективного использования про­ токола OSPF необходимо, чтобы ваша схема адресации имела иерархический характер.

В спецификации протокола OSPF не навязывается конкретная метрика стоимости. По умолчанию в реализации этого протокола компанией Cisco в качестве метрики ис­ пользуется пропускная способность сети.

Протокол EIGRP

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol — протокол маршрутизации вну­ тренних шлюзов) — это патентованный протокол маршрутизации, используемый толь­ ко маршрутизаторами компании Cisco. Протокол IGRP был разработан для устранения некоторых недостатков протокола RIP еще в те времена, когда не было такого надеж­ ного стандарта, как протокол OSPF. Протокол IGRP был отклонен в пользу протоко­ ла EIGRP, который допускает произвольные сетевые маски CIDR. Протоколы IGRP и EIGPR конфигурируются одинаково, несмотря на различия в их организации.

Протокол EIGRP поддерживает протокол IPv6, но в нем, как и во всех других про­ токолах маршрутизации, адресные пространства IPv6 и IPv4 конфигурируются отдельно и существуют как параллельные домены маршрутизации.

Протокол EIGRP является дистанционно-векторным, но он спроектирован так, что­ бы избежать проблем зацикливания и медленной стабилизации, свойственных другим протоколам данного класса. В этом смысле протокол EIGRP считается образцом. Для большинства применений протоколы EIGRP и OSPF обеспечивают равные функцио­

нальные возможности.

Глава 15. Маршрутизация 567

IS-IS: протокол маршрутизации между промежуточными системами

Протокол IS-IS (Intra-domain Intermediate System to Intermediate System Routing Pro­ tocol) является ответом на протокол OSPF со стороны организации ISO. Первоначально он предназначался для маршрутизации в рамках сетевых протоколов OSI, но впослед­ ствии был расширен для поддержки IР-маршрутизации.

Оба протокола — IS-IS и OSPF — создавались в начале 90-х годов, когда протоколы организации ISO преднамеренно хранились в тайне. Благодаря усилиям со стороны ор­ ганизации IETF, протокол IS-IS получил видимость законности, но со временем стал все сильнее уступать в популярности протоколу OSPF и сегодня используется редко. В на­ стоящее время из-за множества ненужных функциональных особенностей, заложенных в него организацией ISO, лучше его избегать.

Протоколы RDP и NDP

Протокол RDP (Router Discovery Protocol — протокол обнаружения маршрутизаторов) использует ICMP-сообщения, посылаемые по групповому IР-адресу 224.0.0.1, для распро­ странения информации о других маршрутизаторах в сети. К сожалению, не все маршрути­ заторы в настоящее время рассылают такие сообщения, и не все компьютеры могут их при­ нимать. Остается надеяться, что когда-нибудь этот протокол станет более популярным.

Информация о протоколе ARP приведена в разделе 14.6.

Протокол NDP (Neighbor Discovery Protocol — протокол обнаружения соседнего узла), основанный на протоколе IPv6, объединяет функциональные возможности про­ токолов RDP и ARP (Address Resolution Protocol — протокол разрешения адреса), ис­ пользуемых для отображения адресов IPv4 в адреса аппаратных устройств в локальных сетях. Поскольку этот протокол является основным компонентом протокола IPv6, он используется там, где используется протокол IPv6, и протоколы маршрутизации в рам­ ках протокола IPv6 основаны именно на нем.

Протокол ВGР

Протокол BGP (Border Gateway Protocol — протокол пограничной маршрутизации) является протоколом внешней маршрутизации, т.е. он управляет трафиком между ав­ тономными системами, а не между отдельными сетями. Существовало несколько попу­ лярных протоколов внешней маршрутизации, но протокол BGP пережил их всех.

В настоящее время BGP является стандартным протоколом, используемым для ма­ гистральной маршрутизации в Интернете. В средине 2010 года таблица маршрутизации Интернета содержала около 320 тыс. префиксов. Совершенно очевидно, что это мас­ штаб, при котором магистральная маршрутизация существенно отличается от локальной.

Поиск по сайту: