[править] Дополнительная информация
Сетевой уровень
|
|---|
Как работает процесс маршрутизации?
Маршрутизация — это процесс пересылки пакетов данных между различными сетями. Когда пакет данных отправляется от одного узла сети к другому, маршрутизаторы играют важную роль в определении наиболее эффективного пути для доставки этих данных. Процесс маршрутизации осуществляется в несколько шагов:
- Поиск наилучшего маршрута: Когда пакет данных покидает исходный узел сети, маршрутизатор выбирает наилучший маршрут для доставки пакета к его назначению. Он анализирует информацию о сетях и маршрутах, которые он знает, и сравнивает их для определения наиболее эффективного пути.
- Пересылка пакета: Когда маршрутизатор определяет наилучший маршрут, он отправляет пакет данных по этому маршруту. Он анализирует заголовок пакета, чтобы узнать IP-адрес назначения и определить следующий узел в сети, куда нужно отправить пакет.
- Обновление таблиц маршрутизации: В процессе пересылки пакета данных маршрутизаторы могут нести информацию о маршрутах и сетях, которую они обнаружили. Эта информация используется для обновления таблиц маршрутизации, которые содержат информацию о доступных маршрутах и их параметрах.
- Пересылка пакета через промежуточные узлы: Если пакет данных должен пройти через несколько маршрутизаторов, процесс пересылки повторяется для каждого промежуточного узла. Маршрутизаторы на каждом этапе выбирают наилучший маршрут для доставки и пересылают пакет следующему узлу на маршруте.
Как только пакет данных достигает адресата, процесс маршрутизации заканчивается. Процесс маршрутизации позволяет пакетам данных проходить через различные сети и достигать своего назначения эффективным и безопасным способом.
Отличия rip и rip2: в чем различия протоколов маршрутизации
Как работает протокол rip?
RIP (Routing Information Protocol) — один из старейших протоколов маршрутизации. Он используется для обмена информацией о маршрутах с соседними маршрутизаторами в сети. RIP основывается на принципе распространения информации о маршрутах через все маршрутизаторы сети.
Каждый маршрутизатор, подключенный к сети, отправляет контрольные сообщения с информацией о своих маршрутах. Эти сообщения передаются всем другим маршрутизаторам в сети. Каждый маршрутизатор извлекает из сообщений информацию о маршруте для своих собственных таблиц маршрутизации.
Протокол rip использует простой алгоритм поиска кратчайшего пути до целевой сети. Он считает количество «прыжков» (hops) до назначения и выбирает маршрут с минимальным количеством «прыжков». RIP может поддерживать до 15 «прыжков».
Если маршрут становится недоступным, RIP удаляет его из таблиц маршрутизации и начинает поиск альтернативных маршрутов. RIP обновляет свои таблицы маршрутизации каждые 30 секунд.
RIP хорошо подходит для небольших сетей с низким трафиком и позволяет просто настраивать маршрутизаторы. Однако он неэффективен для больших сетей с высокой степенью изменчивости топологии. В таких случаях рекомендуется использовать более продвинутые протоколы маршрутизации, такие как OSPF или EIGRP.
Протокол IGRP
Протоколмаршрутизациивнутреннихроутеров
(Interior Gateway Routing Protokol-IGRP) являетсяпротоколоммаршрутизации, разработаннымвсередине 1980 гг. компанией Cisco Systems, Inc. Главной
целью было обеспечение живучего протокола для маршрутизации в пределах
автономной системы (AS), имеющей произвольно сложную топологию и включающую в
себя носитель с разнообразными характеристиками ширины полосы и задержки.
IGRP является протоколом внутренних роутеров (IGP) с вектором расстояния.
Протоколы маршрутизации с вектором расстояния требуют от каждого роутера
отправления через определенные интервалы времени всем соседним роутерам всей
или части своей маршрутной таблицы в сообщениях о корректировке маршрута. По
мере того, как маршрутная информация распространяется по сети, роутеры могут
вычислять расстояния до всех узлов объединенной сети.
IGRP использует комбинацию (вектор) показателей. Задержка объединенной сети
(internetwork delay),
ширина полосы (bandwidth), надежность (reliability) и нагрузка (load) —
все эти показатели учитываются в виде коэффициентов при принятии маршрутного
решения. Администраторы сети могут устанавливать факторы весомости для каждого
из этих показателей. IGRP предусматривает широкий диапазон значений для своих
показателей.
Для обеспечения дополнительной гибкости IGRP разрешает многотрактовую
маршрутизацию. Дублированные линии с одинаковой шириной полосы могут пропускать
отдельный поток трафика циклическим способом с автоматическим переключением на
вторую линию, если первая линия выходит из строя.
Формат пакета
Первое поле пакета IGRP содержит номер версии (version
number).
Поле операционного кода (opcode). Это поле
обозначает тип пакета. Операционный код, равный 1, обозначает
пакет корректировки (содержат заголовок, за которым сразу же идут записи данных
маршрутной таблицы); равный 2-пакет запроса (используются источником для
запроса маршрутной таблицы из другого роутера.
Поле выпуска (edition). Это значение номера
выпуска используется для того, чтобы позволить роутерам избежать обработки
корректировок, содержащих информацию, которую они уже видели.
Поле, содержащее номер AS (AS number). Это поле
необходимо по той причине, что роутеры Cisco могут
перекрывать несколько AS. Несколько AS (или процессов IGRP) в одном роутере
хранят информацию маршрутизации AS отдельно.
Следующие три поля обозначают номер подсетей, номер главных сетей и номер
внешних сетей в пакете корректировки.
Поле контрольной суммы (checksum). Вычисление
контрольной суммы позволяет принимающему роутеру проверять достоверность
входящего пакета.
Характеристики стабильности
IGRP обладает рядом характеристик, предназначенных для повышения своей
стабильности. В их число входят
Временные удерживания изменений используется для того, чтобы помешать регулярным сообщениям о коррректировке
незаконно восстановить в правах маршрут, который возможно был испорчен.
Период удерживания изменений обычно рассчитывается так, чтобы он был больше
периода времени, необходимого для корректировки всей сети в соответствии с
каким-либо изменением маршрутизации.
Расщепленные горизонты Понятие о расщепленных горизонтах проистекает из того
факта, что никогда не бывает полезным отправлять информацию о каком-нибудь
маршруте обратно в том направлении, из которого она пришла. Правило о
расщепленных горизонтах помогает предотвращать зацикливание маршрутов.
Корректировки отмены маршрута предназначены для борьбы с более крупными
маршрутными петлями. Увеличение значений показателей маршрутизации обычно
указывает на появление маршрутных петель. В этом случае посылаются
корректировки отмены, чтобы удалить этот маршрут и перевести его в состояние
удерживания.
Таймеры
IGRP обеспечивает ряд таймеров и переменных, содержащих временные интервалы.
Сюда входят
- таймер корректировки
(определяет, как часто должны отправляться сообщения о корректировке маршрутов), - таймер недействующих
маршрутов, определяет, сколько времени должен ожидать роутер при
отсутствии сообщений о корректировке какого-нибудь конкретного маршрута,
прежде чем об’явить
этот маршрут недействующим - период времени удерживания
изменений - таймер отключения. указывает, сколько времени
должно пройти прежде, чем какой-нибудь роутер должен быть исключен из
маршрутной таблицы.
Как на практике работает сетевая модель OSI
В начале статьи мы задались вопросом: а как передаются сообщения в Telegram? Настало время на него ответить — и показать весь процесс передачи данных по модели OSI.
Мы хотим отправить сообщение нашему другу. Печатаем текст и нажимает кнопку «Отправить», а дальше перемещаемся внутрь компьютера.
Прикладной уровень. Приложение Telegram работает на прикладном уровне модели OSI. Когда мы печатаем текст сообщения и нажимаем кнопку «Отправить», эти данные передаются на сервер мессенджера, а оттуда — нашему другу.
Весь процесс проходит через API разных библиотек — например, для HTTP-запросов. Интерфейсы позволяют без лишних проблем обмениваться данными и не погружаться в то, как они представлены на низком уровне. Всё, что нужно знать, — это какую функцию вызвать и какие переменные туда передать.
Уровень представления. Здесь данные должны преобразоваться в унифицированный формат, чтобы их можно было передавать на разные устройства и операционные системы. Например, если мы отправляем сообщение c Windows на macOS, данные должны быть в читаемом для компьютеров Apple виде. Такая же ситуация и с другими устройствами.
Раз мы собираемся передать данные на другой компьютер, их нужно перевести в бинарный формат. После этого начнётся сам процесс передачи по сети.
Сеансовый уровень. Чтобы данные успешно передались сначала на сервер Telegram, а затем к нашему другу, приложению нужно установить соединение, или сеанс. Он обеспечивает синхронизацию между устройствами и восстанавливает связь, если она прервалась.
Благодаря сеансам вы можете видеть, что собеседник что-то печатает или отправляет вам картинки или видео. Но главная задача этого соединения — обеспечить стабильное соединение для передачи данных.
Транспортный уровень. Когда соединение установлено и данные унифицированы, пора передавать их. Этим занимается транспортный уровень.
Здесь данные разбиваются на сегменты и к ним добавляется дополнительная информация — например, номер порта и контрольные суммы. Всё это нужно, чтобы данные дошли до пользователя в целостности.
Сетевой уровень. Теперь данным нужно найти маршрут к устройству нашего друга, а затем отправить их по нему. Поэтому данные упаковываются в пакеты и к ним добавляются IP-адреса.
Чтобы получить IP-адрес устройств, которым нужно отправить пакеты, маршрутизаторы (устройства сетевого уровня) обращаются к ARP. Этот протокол быстро найдёт адрес получателя и отдаст его нам.
Канальный уровень. Здесь данные передаются от одного MAC-адреса к другому. Изначальный текст делится на фреймы — с заголовками и контрольными суммами для проверки целостности данных.
Физический уровень. И на самом нижнем уровне данные в виде электрических сигналов передаются по проводам, кабелям или по радиоволнам. Тут только одна задача — как можно быстрее откликаться на сигналы свыше.
Описание протокола
Характеристики протокола:
- RIPv1 и RIPv2 используют UDP порт 520.
- RIPv2 поддерживает CIDR и VLSM.
- RIPv2 Поддерживает авторизацию (для безопасного обмена сообщениями) plane text и md5
- Максимальное число допустимых хопов — 15.
- Поддерживают IP и IPX.
- RIPng использует UDP порт 521.
- Анонсируют полную таблицу маршрутизации каждый периодический анонс.
- Для передачи сообщений RIPv1 в адресе получателя используется широковещательный адрес 255.255.255.255, а RIPv2 — мультикаст адрес 224.0.0.9.
- Использует дистанционно-векторный алгоритм Беллмана-Форда для определения наилучшего маршрута.
- В обновлениях RIPv2 могут передаваться до 25 сетей.
Таймеры протокола
- Update timer — частота отправки обновлений протокола, по истечению таймера отправляется обновление. По умолчанию равен 30 секундам.
- Invalid timer — Если обновление о маршруте не будет получено до истечения данного таймера, маршрут будет помечен как Invalid, то есть с метрикой 16. По умолчанию таймер равен 180 секундам.
- Flush timer (garbage collection timer) — По умолчанию таймер равен 240 секундам, на 60 больше чем invalid timer. Если данный таймер истечет до прихода обновлений о маршруте, маршрут будет исключен из таблицы маршрутизации. Если маршрут удален из таблицы маршрутизации то, соответственно, удаляются и остальные таймеры, которые ему соответствовали.
- Holddown timer — Запуск таймера произойдет после того, как маршрут был помечен как не достижимый. До истечения данного таймера маршрут будет находиться в памяти для предотвращения образования маршрутной петли и по этому маршруту передается трафик. До тех пор, пока не истечёт таймер, новая информация о маршруте не принимается устройством, из-за возможного возникновения петли, однако информация от соседнего маршрутизатора, который ранее анонсировал исчезнувший маршрут, тем не менее, принимается и обрабатывается до истечения таймера. По умолчанию равен 180 секундам. Таймер не является стандартным, добавлен в реализации Cisco.
Update:насколько часто(в секундах) рассылать обновления Invalid: сколько секунд должно пройти после получения последнего обновления, чтобы счесть маршрут некорректным и поместить его на удержание Hold Down: сколько времени (в секундах) «не верить» любым равным или менее убедительным (худшим) обновления маршрутов, находящихся на удержании Flush: сколько секунд с момента последнего валидного обновления должно пройти, проежде чем мы выбросим этот маршрут в корзину(сбор мусора для непредпочтительных и необновляемых маршрутов)
Разница между RIP и OSPF
- Конструкция сетевого стола: RIP запрашивает таблицу маршрутизации из разных соседних устройств маршрутизатора, использующего RIP. Позже маршрутизатор консолидировал эту информацию и построил собственную таблицу маршрутизации. Эта таблица отправляется этим соседним устройствам через регулярный промежуток времени и обновляется консолидированная таблица маршрутизации маршрутизатора. В случае OSPF таблица маршрутизации строится маршрутизатором, просто получая немного необходимой информации от соседних устройств.Да, он никогда не получает всю таблицу маршрутизации устройств, а построение таблицы маршрутизации действительно проще с OSPF.
- Какой тип протокола маршрутизации в Интернете? RIP представляет собой векторный протокол расстояний, тогда как OSPF является протоколом состояния канала. Протокол расстояний использует подсчет расстояний или переходов для определения пути передачи, и, очевидно, RIP является одним из его видов. Протокол состояния канала немного сложнее по сравнению с первым, поскольку он анализирует различные источники, такие как скорость, стоимость и перегрузка пути при определении кратчайшего пути. Он использует алгоритм, называемый Dijkstra.
- Ограничение счета хопа: RIP позволяет максимально использовать до 15 прыжков, и он был настроен так, чтобы избежать длительного ожидания маршрутизатора. Но нет такого максимального ограничения количества с OSPF.
- Дерево сети: Это эквивалент OSPF, если таблица маршрутизации, построенная RIP, но информация в ней действительно отличается от того, что было в RIP. Да, маршрутизатор OSPF сохраняет его как корневой узел, а затем создает карту дерева для обозначения путей между другими устройствами в сети. Это сетевое дерево часто упоминается как кратчайшее дерево путей.
- Используемый алгоритм: Маршрутизаторы RIP используют алгоритм векторного расстояния, тогда как OSPF использует алгоритм кратчайшего пути для определения маршрутов передачи. Одним из таких алгоритмов кратчайшего пути является Dijkstra.
- Классификация сети: В RIP сети классифицируются как области и таблицы. В OSPF сети классифицируются как области, подзоны, автономные системы и базовые области.
- Уровень сложности: RIP относительно проще, тогда как OSPF является сложным.
- Когда это лучше всего подходит? RIP лучше всего подходит для небольших сетей, так как у него есть ограничения на количество прыжков. OSPF лучше подходит для крупных сетей, поскольку таких ограничений нет.
Давайте рассмотрим эти различия между RIP и OSPF в табличной форме.
| S.No | Различия в | ПОКОЙСЯ С МИРОМ | OSPF |
| 1. | Конструкция сетевого стола | RIP запрашивает таблицу маршрутизации из разных соседних устройств маршрутизатора, использующего RIP. Позже маршрутизатор консолидировал эту информацию и построил собственную таблицу маршрутизации. |
Он построен маршрутизатором, просто получая немного необходимой информации от соседних устройств. Да, он никогда не получает всю таблицу маршрутизации устройств, а построение таблицы маршрутизации действительно проще с OSPF. Он представляет таблицу в виде древовидных карт. |
| 2. | Какой тип протокола маршрутизации в Интернете? | Это протокол вектора расстояния, и он использует подсчет расстояний или переходов для определения пути передачи. | Это протокол состояния канала, и он анализирует различные источники, такие как скорость, стоимость и прохождение пути при определении кратчайшего пути. |
| 3. | Уровень сложности | Это относительно проще. | Это сложно. |
| 4. | Ограничение количества хоп | Он позволяет не более 15 прыжков. | Таких ограничений на количество прыжков нет. |
| 5. | Сетевое дерево | Вместо сетевых деревьев не используются таблицы маршрутизации. | Он использует сетевые деревья для хранения путей. |
| 6. | Используемый алгоритм | Маршрутизаторы RIP используют маршрутизаторы, используя алгоритм векторного расстояния. | Маршрутизаторы OSPF используют алгоритм кратчайшего пути для определения маршрутов передачи. Одним из таких алгоритмов кратчайшего пути является Dijkstra. |
| 7. | Сетевая классификация | Здесь сети классифицируются как области и таблицы. |
Сети классифицируются как области, подзоны, автономные системы и магистральные области. |
| 8. | Когда это лучше всего подходит? | Он лучше всего подходит для небольших сетей, поскольку у него есть ограничения на подсчет переходов. |
Это лучше для больших сетей, поскольку таких ограничений нет. |
В этом разница между RIP и OSPF, протоколами маршрутизации! Немногие считают, что первое идеально подходит для своего маршрутизатора, тогда как другие учитывают последнее. Сделайте много из этого, используя правильный для своих сетей!
Развитие стека TCP/IP: протокол IPv.6
Технология
стека TCP/IP сложилась в основном в конце 1970-х
годов и с тех пор основные принципы работы
базовых протоколов, таких как IP, TCP, UDP и ICMP,
практически не изменились. Однако, сам
компьютерный мир за эти годы значительно
изменился, поэтому долго назревавшие
усовершенствования в технологии стека TCP/IP
сейчас стали необходимостью.
Основными
обстоятельствами, из-за которых требуется
модификация базовых протоколов стека TCP/IP,
являются следующие.
|
Повышение производительности компьютеров и коммуникационного оборудования. За время существования стека производительность компьютеров возросла на два порядка, объемы оперативной памяти выросли более чем в 30 раз, пропускная способность магистрали Internet в Соединенных Штатах выросла в 800 раз. |
|
|
Появление новых приложений. Коммерческий бум вокруг Internet и использование ее технологий при создании intranet привели к появлению в сетях TCP/IP, ранее использовавшихся в основном в научных целях, большого количества приложений нового типа, работающих с мультимедийной информацией. Эти приложения чувствительны к задержкам передачи пакетов, так как такие задержки приводят к искажению передаваемых в реальном времени речевых сообщений и видеоизображений. Особенностью мультимедийных приложений является также передача очень больших объемов информации. Некоторые технологии вычислительных сетей, например, frame relay и ATM, уже имеют в своем арсенале механизмы для резервирования полосы пропускания для определенных приложений. Однако эти технологии еще не скоро вытеснят традиционные технологии локальных сетей, не поддерживающие мультимедийные приложения (например, Ethernet). Следовательно, необходимо компенсировать такой недостаток средствами сетевого уровня, то есть средствами протокола IP. |
|
|
Бурное расширение сети Internet. В начале 90-х годов сеть Internet расширялась очень быстро, новый узел появлялся в ней каждые 30 секунд, но 95-й год стал переломным — перспективы коммерческого использования Internet стали отчетливыми и сделали ее развитие просто бурным. Первым следствием такого развития стало почти полное истощение адресного пространства Internet, определяемого полем адреса IP в четыре байта. |
|
|
Новые стратегии администрирования. Расширение Internet связано с его проникновением в новые страны и новые отрасли промышленности. При этом в сети появляются новые органы администрирования, которые начинают использовать новые методы администрирования. Эти методы требуют появления новых средств в базовых протоколах стека TCP/IP. |
Основным
предложением по модернизации протокола IP
является предложение, разработанное
группой IETF. Сейчас принято называть ее
предложение версией 6 — IPv6, а все
остальные предложения группируются под
названием IP Next Generation, IPng.
Отличия IPv6
коротко можно описать следующим образом.
|
Использование более длинных адресов. Новый размер адреса — наиболее заметное отличие IPv6 от IPv4. Версия 6 использует 128-битные адреса. |
|
|
Гибкий формат заголовка. Вместо заголовка с фиксированными полями фиксированного размера (за исключением поля Резерв), IPv6 использует базовый заголовок фиксированного формата плюс набор необязательных заголовков различного формата. |
|
|
Поддержка резервирования пропускной способности. В IPv6 механизм резервирования пропускной способности заменяет механизм классов сервиса версии IPv4. |
|
|
Поддержка расширяемости протокола. Это одно из наиболее значительных изменений в подходе к построению протокола — от полностью детализированного описания протокола к протоколу, который разрешает поддержку дополнительных функций. |
Самые популярные протоколы маршрутизации
Сотни различных сетевых протоколов были созданы для поддержки связи между компьютерами и другими типами электронных устройств. Так называемые протоколы маршрутизации – это семейство сетевых протоколов, которые позволяют компьютерным маршрутизаторам обмениваться данными друг с другом и, в свою очередь, интеллектуально пересылать трафик между их соответствующими сетями. Протоколы, описанные ниже, позволяют активировать эту критически важную функцию маршрутизаторов и компьютерных сетей.
Как работают протоколы маршрутизации
Каждый протокол сетевой маршрутизации выполняет три основные функции:
- discovery – определить другие маршрутизаторы в сети
- управление маршрутом – отслеживайте все возможные пункты назначения (для сетевых сообщений) вместе с некоторыми данными, описывающими путь каждого
- определение пути – принимать динамические решения о том, куда отправлять каждое сетевое сообщение
Несколько протоколов маршрутизации (называемых протоколы состояния канала ) позволяют маршрутизатору создавать и отслеживать полную карту всех сетевых ссылок в регионе, в то время как другие (называемые протоколами векторов расстояния) позволяют маршрутизаторы для работы с меньшим количеством информации о сетевой области.
ПОКОЙСЯ С МИРОМ
Исследователи разработали Протокол маршрутизации информации в 1980-х годах для использования в небольших или средних внутренних сетях, которые подключались к раннему Интернету. Протокол RIP способен маршрутизировать сообщения через сети максимум до 15 прыжков.
Маршрутизаторы с поддержкой RIP обнаруживают сеть, сначала отправляя сообщение с запросом таблиц маршрутизатора от соседних устройств. Соседние маршрутизаторы, на которых запущен протокол RIP, отвечают, отправляя полные таблицы маршрутизации обратно запрашивающей стороне, после чего запрашивающая сторона следует алгоритму для объединения всех этих обновлений в свою собственную таблицу. Через запланированные интервалы RIP-маршрутизаторы затем периодически отправляют свои таблицы маршрутизаторов своим соседям, чтобы любые изменения могли распространяться по сети.
Традиционный RIP поддерживает только сети IPv4, но более новый стандарт RIPng также поддерживает IPv6. RIP использует для связи порты UDP 520 или 521 (RIPng).
OSPF
Open Shortest Path First был создан для преодоления некоторых ограничений RIP, в том числе:
Ограничение на 15 переходов
Невозможность организовать сети в иерархию маршрутизации, что важно для управляемости и производительности в больших внутренних сетях
Значительные пики сетевого трафика, генерируемые повторной отправкой полных таблиц маршрутизатора через запланированные интервалы.
Как следует из названия, OSPF является открытым общедоступным стандартом, широко распространенным среди многих поставщиков. Маршрутизаторы с поддержкой OSPF обнаруживают сеть, отправляя друг другу идентификационные сообщения, за которыми следуют сообщения, которые фиксируют определенные элементы маршрутизации, а не всю таблицу маршрутизации. Это единственный протокол маршрутизации состояния канала, указанный в этой категории.
EIGRP и IGRP
Cisco разработала Протокол маршрутизации интернет-шлюза в качестве другой альтернативы RIP. Более новый Расширенный IGRP (EIGRP) сделал IGRP устаревшим, начиная с 1990-х годов. EIGRP поддерживает IP-подсети classless и повышает эффективность алгоритмов маршрутизации по сравнению со старым IGRP. Он не поддерживает иерархии маршрутизации, такие как RIP. Изначально созданный как собственный протокол, работающий только на устройствах семейства Cisco, EIGRP был разработан с целью упрощения конфигурации и повышения производительности по сравнению с OSPF.
IS-IS
Протокол Промежуточная система – промежуточная система работает аналогично протоколу OSPF. В то время как OSPF стал более популярным в целом, IS-IS по-прежнему широко используется поставщиками услуг, которые извлекли выгоду из протокола, более легко адаптируемого к их специализированной среде. В отличие от других протоколов этой категории, IS-IS не работает по Интернет-протоколу (IP) и использует свою собственную схему адресации.
BGP и EGP
Протокол пограничного шлюза – это стандарт Интернет-протокола внешнего шлюза (EGP). BGP обнаруживает изменения в таблицах маршрутизации и выборочно передает эти изменения другим маршрутизаторам по TCP/IP.
Интернет-провайдеры обычно используют BGP для объединения своих сетей. Кроме того, крупный бизнес иногда также использует BGP для объединения нескольких своих внутренних сетей. Специалисты считают, что BGP является наиболее сложным из всех протоколов маршрутизации из-за сложности его конфигурации.
Протокол EIGRP
В начале 90-х годов фирма Cisco Systems представила усовершенствованный протокол IGRP (Enhanced IGRP — EIGRP), в котором попыталась объединить преимущества протоколов маршрутизации с учетом состояния каналов (link-state) и протоколов маршрутизации на основе длины векторов (distance-vector). Протокол EIGRP основан на алгоритме обновления Diffusing-Update Algorithm (DUAL), определяющем процедуру принятия решений при вычислении всех маршрутов. Используя метрики, DUAL выбирает наиболее эффективные и свободные от петель пути и вносит их в таблицу маршрутов в качестве наилучших и возможных запасных. Если основной маршрут становится недоступным, то задействуется запасной. Это позволяет избежать повторного выполнения алгоритма в случае отказа какой-либо линии связи и уменьшить время сходимости.
Для выявления соседей протокол EIGRP использует короткие сообщения «Hello». Пока маршрутизатор получает такие сообщения от соседних маршрутизаторов, он «считает», что они работают и могут передавать информацию о маршрутах. Применяя протокол Reliable Transport Protocol, EIGRP обеспечивает гарантированную доставку сообщений об обновлениях маршрутов, не «полагаясь» при этом на широковещательную передачу.
Важное свойство EIGRP — поддержка маршрутизации не только трафика IP, но и трафика других сетевых протоколов, в том числе IPX и AppleTalk. Это дает пользователям определенные преимущества, поскольку позволяет им применять в смешанных сетевых средах только один протокол маршрутизации (EIGRP)
Протокол EIGRP поддерживает маски подсетей переменной длины (Variable-Length Subnet Mask — VLSM) и рассылает информацию об обновлениях только при необходимости, причем лишь тем маршрутизаторам, которым необходимо «знать» о происшедших изменениях. Рассматриваемый протокол обеспечивает гораздо более быструю (по сравнению с RIP и IGRP) сходимость оптимальных маршрутов; специалисты Cisco Systems считают, что время сходимости даже в больших сетях составляет несколько секунд.
Возможность использования масок VLSM очень важна для организаций, имеющих крайне ограниченное пространство сетевых адресов. Протоколы RIP и IGRP не предусматривают передачу информации о масках подсети в сообщениях об обновлении маршрутов. Поэтому для корректной работы процесса маршрутизации всем интерфейсам в сети необходимо иметь одинаковую маску подсети. Например, рассмотрим сеть, в которой используется протокол маршрутизации IGRP (или RIP) и которая объединяет небольшие сети с числом хостов меньше 30. Подходящей маской подсети в этом случае будет 255.255.255.224 — она оставляет по 30 адресов для хостов в каждой подсети. Однако если большая часть подсетей содержит менее пяти хостов, то при использовании IGRP (или RIP) большинство адресов «пропадают» (поскольку эти протоколы маршрутизации не позволят применить разные маски для разных подсетей. — Прим. ред.).
EIGRP — фирменный протокол компании Cisco Systems, и поэтому он хорошо совместим с протоколом IGRP. Существует схема автоматического перераспределения маршрутной информации между протоколами IGRP и EIGRP, кроме того, возможно непосредственное преобразование метрики IGRP в метрику EIGRP и наоборот.
Объединение компьютерных сетей
Принципы объединения сетей
Современные вычислительные сети часто строятся с использованием нескольких
различных базовых технологий — Ethernet, Token Ring
или FDDI. Такая неоднородность возникает либо при
объединении уже существовавших ранее сетей, использующих в своих транспортных
подсистемах различные протоколы канального уровня, либо при переходе к новым
технологиям.
Когда две или более сетей организуют совместную транспортную службу, то такой
режим взаимодействия обычно называют межсетевым взаимодействием (internetworking).
Для обозначения составной сети в англоязычной литературе часто также
используется термин интерсеть (internetwork или
internet).
Для образования единой транспортной системы, объединяющей несколько сетей с
различными принципами передачи информации между конечными узлами, служит сетевой
уровень. Сетевой уровень позволяет передавать данные между любыми, произвольно
связанными узлами сети. Таким образом, объединение различных компьютерных сетей
основано на использовании протоколов сетевого уровня.
Протоколы канального уровня не позволяют строить сети с развитой структурой,
например, сети, объединяющие несколько сетей предприятия в единую сеть, или
высоконадежные сети, в которых существуют избыточные связи между узлами. Сетевой
уровень вводится для того, чтобы, с одной стороны, сохранить простоту процедур
передачи пакетов для типовых топологий, а с другой стороны, допустить
использования произвольных топологий.
Основная идея введения сетевого уровня состоит в том, чтобы оставить
технологии, используемые в объединяемых сетях, в неизменном виде, но добавить в
кадры канального уровня дополнительную информацию — заголовок сетевого уровня,
на основании которого можно было бы находить адресата в сети с любой базовой
технологией. Заголовок пакета сетевого уровня имеет унифицированный формат, не
зависящий от форматов кадров канального уровня тех сетей, которые могут входить
в объединенную сеть.
Заголовок сетевого уровня должен содержать адрес назначения и другую
информацию, необходимую для успешного перехода пакета из одной сети в другую
сеть (см. лекцию 16). К такой информации может относиться, например:
- номер фрагмента пакета, нужный для успешного проведения операций
сборки-разборки фрагментов при соединении сетей с разными максимальными
размерами кадров канального уровня; - время жизни пакета, указывающее, как долго от путешествует по интерсети,
это время может использоваться для уничтожения «заблудившихся» пакетов; - информация о наличии и о состоянии связей между сетями, помогающая узлам
сети и маршрутизаторам рационально выбирать межсетевые маршруты; - информация о загруженности сетей, также помогающая согласовать темп
посылки пакетов в сеть конечными узлами с реальными возможностями линий
связи на пути следования пакетов; - качество сервиса — критерий выбора маршрута при межсетевых передачах —
например, узел-отправитель может потребовать передать пакет с максимальной
надежностью, возможно, в ущерб времени доставки.
В качестве адресов отправителя и получателя в составной сети используется не
MAC-адрес, а IP-адрес,
содержащий информацию о номере сети и номере компьютера в данной сети. В
канальных протоколах поле «номер сети» отсутствует — предполагается, что все
узлы принадлежат одной сети. Явная нумерация сетей позволяет протоколам сетевого
уровня составлять точную карту межсетевых связей и выбирать рациональные
маршруты при любой их топологии, используя альтернативные маршруты, если они
имеются, что не умеют делать мосты.
Таким образом, внутри сети доставка сообщений регулируется канальным уровнем.
А доставкой пакетов между сетями занимается сетевой уровень.