Демоны и протоколы маршрутизации
Категория: Маршрутизация | Автор: admin | 25-03-2010, 02:57 | Просмотров: 3631

В простейших сетях, подобно той, что представлена на рис. А, имеет смысл настраивать маршрутизацию вручную. Но начиная с определенного момента сеть становится слишком сложной для подобного администрирования. Вместо того чтобы явно сообщать каждому компьютеру каждой подсети, как находить другие компьютеры и сети, лучше заставить сами компьютеры отыскивать эту информацию. Данная задача возлагается на протоколы маршрутизации и демоны, которые их реализуют.

Динамические протоколы имеют то преимущество над системами статической маршрутизации, что они позволяют быстро адаптироваться к изменениям в сетевой топологии. Когда пропадает канал, демоны быстро находят альтернативные маршруты и сообщают о них в сети, связанные с этим каналом.

Демоны маршрутизации собирают информацию из трех источников конфигурационных файлов, существующих таблиц маршрутизации и "родственных" демонов других систем. Данные объединяются, и вычисляется оптимальный набор маршрутов, после чего новые маршруты записываются обратно в системную таблицу (и при необходимости посылаются другим системам посредством протоколов маршрутизации). Состояние сети время от времени меняется, поэтому демоны должны периодически опрашивать друг друга, чтобы убедиться в актуальности имеющейся у них информации.

Конкретный алгоритм вычисления маршрутов зависит от протокола. Протоколы бывают двух типов: дистанционно-векторные и топологически;

 

Дистанционно-векторные протоколы

 

В основе дистанционно-векторных протоколов лежит следующая идея: "Если маршрутизатор X расположен на расстоянии пяти переходов от сети Y и является моим соседом, то я нахожусь в шести переходах от данной сети". Компьютер, работающий по такому протоколу, объявляет о том, как далеко, по его мнению, находятся от него известные ему сети. Если соседние компьютеры не знают лучших маршрутов к этим сетям, они помечают данный компьютер как стандартный шлюз. В противном случае они просто игнорируют это уведомление". Предполагается, что со временем таблицы маршрутизации придут в стабильное состояние.

Как упростилась бы маршрутизация, если бы все работало так, как задумано! К сожалению, описанный алгоритм не лучшим образом справляется с изменениями топологии. Иногда стабилизация вообще не наступает вследствие возникновения бесконечных циклов (например, маршрутизатор X получает информацию от маршрутизатора Y и посылает ее маршрутизатору Z, который возвращает ее маршрутизатору Y). На практике приходится вводить сложные эвристические правила или задавать произвольные ограничения. К примеру, в RIP (Routing Information Protocol — протокол маршрутной информации) считается, что любая сеть, находящаяся на расстоянии более 15-ти переходов, недоступна.

Даже в обычных ситуациях может потребоваться слишком много циклов обновлений, чтобы все маршрутизаторы перешли в стабильное состояние Следовательно, для предотвращения зацикливания необходимо сделать периоды обновлений очень короткими, а это, в свою очередь, ведет к тому, что дистанционно-векторные протоколы оказываются слишком "словоохотливыми". Например, протокол RIP требует, чтобы маршрутизаторы осуществляли широковещательную рассылку имеющейся у них информации каждые 30 секунд. В протоколах IGRP и EIGRP обновления посылаются каждые 90 секунд.

В противоположность этому, в BGP (Border Gateway Protocol — пограничный межсетевой протокол) вся таблица посылается один раз, после чего передаются только изменения, по мере того как они происходят. Такая оптимизация позволяет существенно снизить "переговорный" трафик (большей частью ненужный).

В табл. 14.1 перечислены дистанционно-векторные протоколы, широко используемые сегодня.

Таблица 14.1. Наиболее распространенные дистанционно-векторные протоколы маршрутизации

Аббревиатура

Полное название

Применение

RIP

Routing Information Protocol (протокол маршрутной информации)

Локальные сети

IGRP

Interior Gateway Routing Protocol (протокол маршрутизации между внутренними шлюзами)

Некоторые глобальные сети

EIGRP

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (улучшенный протокол маршрутизации между внутренними шлюзами)

Глобальные сети, корпоративные локальные сети

BGP

Border Gateway Protocol (пограничный межсетевой протокол)

Магистральные сети Internet

 

Топологические протоколы

 

Топологические протоколы, или протоколы состояния канала, распространяют информацию в относительно необработанном виде. Записи выглядят примерно так: "Маршрутизатор X является смежным по отношению к маршрутизатору Y, и канал функционирует". Полный набор таких записей образует карту сетевых связей, на основании которой каждый маршрутизатор может построить свою собственную таблицу. Основное преимущество топологических протоколов по сравнению с дистанционно-векторными заключается в способности быстро находить функционирующий маршрут в случае краха. К издержкам относится необходимость хранения полной карты соединений на каждом узле, для чего требуются дополнительные процессорные мощности и память.

Поскольку процесс общения между маршрутизаторами не является частью алгоритма вычисления маршрута, появляется возможность реализовать топологические протоколы так, чтобы не возникало циклов. Изменения в топологической базе данных распространяются по сети очень быстро, не загружая ни канал, ни центральный процессор.

Топологические протоколы сложнее дистанционно-векторных, зато они позволяют реализовать такие технологии, как маршрутизация на основании запрашиваемого типа обслуживания (поле TOS IP-пакета) и предоставление нескольких маршрутов к одному адресату. Ни одна из этих возможностей не поддерживается в готовых UNIX-системах, и для их использования потребуется покупать выделенные маршрутизаторы.

В табл. 14.2 перечислены популярные топологические протоколы.

 

Таблица 14.2. Распространенные топологические протоколы

Аббревиатура

Полное название

Применение

OSPF

Open Shortest Path First (открытый протокол первоочередного обнаружения кратчайших маршрутов)

Крупные сети

IS-IS

Intermediate System to Intermediate System (протокол связи между промежуточными системами)

(практически не применяется)

 

Метрики кратчайшего пути

 

Чтобы протокол маршрутизации мог определить, какой путь к заданной сети является кратчайшим, необходимо прежде всего прояснить, что значит "кратчайший". Это путь с наименьшим числом переходов? С наименьшим временем задержки? С наименьшими финансовыми затратами?

Для целей маршрутизации качество канала определяется числом, называемым метрикой стоимости. Путем сложения отдельных метрик вычисляется общая стоимость маршрута. В простейших системах каждому каналу назначается стоимость 1, в результате метрикой маршрута является число переходов. Но любой из перечисленных выше критериев может стать метрикой стоимости.

Знатоки сетей долго и упорно трудились над тем, чтобы определение такого понятия, как метрика стоимости, было максимально гибким, а некоторые современные протоколы даже позволяют использовать разные метрики для разных видов сетевого трафика. Тем не менее в 99% случаев на всю эту суету можно не обращать внимания. Просто воспользуйтесь стандартными метриками, принятыми в большинстве сетей.

Бывают ситуации, когда кратчайший физический маршрут к адресату не должен выбираться по умолчанию из политических соображений. В таких случаях можно искусственно завысить стоимость критических каналов. Всю остальную работу предоставьте демонам.

 

Внутренние и внешние протоколы

 

Автономная система — это группа сетей, находящихся под административным или политическим контролем одного юридического лица. Это довольно нечеткое определение. Реальные автономные системы могут представлять собой как глобальные корпоративные сети, так и отдельные университетские объединения. Все зависит от того, как осуществляется маршрутизация. Основная тенденция заключается в том, чтобы сделать автономную систему как можно более крупной. Это приводит к упрощению администрирования и повышению эффективности маршрутизации.

Маршрутизация внутри автономной системы отличается от маршрутизации между такими системами. Протоколы второго типа (внешние) должны уметь управлять множеством маршрутов к различным сетям и понимать тот факт, что соседние маршрутизаторы находятся под контролем других людей Внешние протоколы не раскрывают топологию автономной системы, поэтому в определенном смысле их можно рассматривать как второй уровень маршрутизации, на котором соединяются между собой группы сетей, а не отдельные компьютеры.

На практике небольшим организациям редко требуется внешний протокол, если только они не подключены к нескольким провайдерам одновременно. При наличии нескольких провайдеров традиционное разделение на локальный домен и домен Internet нарушается, поскольку маршрутизаторам приходится определять, какой маршрут лучше всего подходит для данного конкретного адреса. (Это не означает, что каждый маршрутизатор должен знать всю необходимую информацию. Большинство узлов может по умолчанию направлять свои пакеты внутреннему шлюзу, осуществляющему основную работу.)

Внешние протоколы не сильно отличаются от своих внутренних аналогов, но именно на последних мы сосредоточим внимание в данной главе, так как они применяются гораздо чаще.



 (голосов: 1)
Версия для печати | Комментариев: 0
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.


 
Логин
Пароль
 

 
Locations of visitors to this page