Маршрутизация

1. Маршрутизация

2. маршрутизация - передача пакетов между двумя конечными узлами в составной сети

3. функции сетевого уровня • передача пакетов между конечными узлами в составных сетях; • выбор маршрута передачи пакетов, наилучшего по некоторому критерию; • согласование разных протоколов канального уровня, использующихся в отдельных подсетях одной составной сети.

4. Необходимость маршрутизации

5. Маршрутные таблицы

6. Адреса

7. Таблица маршрутов

8. Маска IP-адреса

9. Использование масок

10. алгоритмы построения таблиц для одношаговой маршрутизации • алгоритмы фиксированной маршрутизации, • алгоритмы простой маршрутизации, • алгоритмы адаптивной маршрутизации

11. Фиксированная маршрутизация • основан на ручном составлении таблицы маршрутизации администратором сети • Различают одномаршрутные таблицы, в которых для каждого адресата задан один путь, и многомаршрутные таблицы, определяющие несколько альтернативных путей для каждого адресата

12. Простая маршрутизация • Случайная маршрутизация - пакеты передаются в любом, случайном направлении, кроме исходного • Лавинная маршрутизация - пакеты передаются во всех направлениях, кроме исходного • Маршрутизация по предыдущему опыту - таблицы маршрутов составляются на основании данных, содержащихся в проходящих через маршрутизатор пакетах

13. Адаптивная маршрутизация • маршрутизаторы периодически обмениваются специальной топологической информацией об имеющихся в интерсети сетях. • Адаптивные протоколы обмена маршрутной информацией: • дистанционно-векторные алгоритмы (Distance Vector Algorithms, DVA); • алгоритмы состояния связей (Link State Algorithms, LSA).

14. Протокол OSPF (Open Shortest Path First)

15. Возможные метрики OSPF • пропускной способностью канала; • задержкой (время распространения пакета); • числом дейтограмм, стоящих в очереди для передачи; • загрузкой канала; • требованиями безопасности; • типом трафика; • числом шагов до цели; • возможностями промежуточных связей (например, многовариантность достижения адресата).

16. Маршрутная таблица OSPF • IP-адрес места назначения и маску; • тип места назначения (сеть, граничный маршрутизатор и т.д.); • тип функции (возможен набор маршрутизаторов для каждой из функций TOS); • область (описывает область, связь с которой ведет к цели, возможно несколько записей данного типа, если области действия граничных маршрутизаторов перекрываются); • тип пути (характеризует путь как внутренний, межобластной или внешний, ведущий к AS); • цена маршрута до цели; • очередной маршрутизатор, куда следует послать дейтограмму; • объявляющий маршрутизатор (используется для межобластных обменов и для связей автономных систем друг с другом)

17. Сообщения об изменениях маршрутов • Возраст маршрута достиг предельного значения (lsrefreshtime). • Изменилось состояние интерфейса. • Произошли изменения в маршрутизаторе сети. • Произошло изменение состояния одного из соседних маршрутизаторов. • Изменилось состояние одного из внутренних маршрутов (появление нового, исчезновение старого и т.д.) • Изменение состояния межзонного маршрута. • Появление нового маршрутизатора, подключенного к сети. • Вариация виртуального маршрута одним из маршрутизаторов. • Возникли изменения одного из внешних маршрутов. • Маршрутизатор перестал быть пограничным для данной as (например, перезагрузился).

18. Преимущества OSPF • Для каждого адреса может быть несколько маршрутных таблиц, по одной на каждый вид IP-операции (TOS). • Каждому интерфейсу присваивается безразмерная цена, учитывающая пропускную способность, время транспортировки сообщения. Для каждой IP-операции может быть присвоена своя цена (коэффициент качества). • При существовании эквивалентных маршрутов OSFP распределяет поток равномерно по этим маршрутам. • Поддерживается адресация субсетей (разные маски для разных маршрутов). • При связи точка-точка не требуется IP-адрес для каждого из концов. (Экономия адресов!) • Применение мультикастинга вместо широковещательных сообщений снижает загрузку не вовлеченных сегментов

19. НедостаткиOSPF • Трудно получить информацию о предпочтительности каналов для узлов, поддерживающих другие протоколы, или со статической маршрутизацией. • OSPF является лишь внутренним протоколом

20. Протокол OSPF

21. Протокол RIP (Routing Information Protocol)

22. Протокол RIP (Routing Information Protocol) • Этап 1 - создание минимальных таблиц • Этап 2 - рассылка минимальных таблиц соседям • Этап 3 - получение RIP-сообщений от соседей и обработка полученной информации • Этап 4 - рассылка новой, уже не минимальной, таблицы соседям • Этап 5 - получение RIP-сообщений от соседей и обработка полученной информации

23. Преимущества RIP • Простота реализации - два типа сообщений, которыми обмениваются маршрутизаторы: • ответ (response) - рассылка вектора расстояний; • запрос (request) - маршрутизатор запрашивает у соседей их маршрутные таблицы или данные об определенном маршруте

24. Недостатки протокола RIP • Ограничение размера RIP-системы 14 промежуточными маршрутизаторами в любом направлении. • Затруднительно использование сложных метрик, учитывающих не просто количество промежуточных маршрутизаторов, но и скорость и качество канала связи. • Явление счета до бесконечности вызывает сбои в маршрутизации. • Широковещательная рассылка векторов расстояний каждые 30 секунд ухудшает пропускную способность сети. • Время схождения алгоритма при создании маршрутных таблиц достаточно. • Маршрутизаторы рассылают свои вектора в один и тот же момент времени, что приводит к большим пикам трафика и отказам в маршрутизации дейтаграмм во время обработки большого количества одновременно полученных векторов.

25. Протокол IGRP(Cisco) • IGRP используется в маршрутизаторах, которые имеют связи с несколькими сетями и выполняют функции переключателей пакетов • Протокол IGRP формирует эту базу данных на основе информации, которую он получит от соседних маршрутизаторов

26. Метрика, используемая в IGRP • время задержки; • пропускную способность самого слабого сегмента пути (в битах в сек); • загруженность канала (относительную); • надежность канала (определяется долей пакетов, достигших места назначения неповрежденными). • [(K1 / Be) + (K2 * Dc)] r [1], • где: K1, K2 = константы; Be= пропускная способность канала (в отсутствии загрузки) * (1 - загрузка канала); Dc = топологическая задержка; r = относительная надежность. (% пакетов, успешно передаваемых по данному сегменту пути). Здесь загрузка измеряется как доля от 1.

27. достоинства протокола IGRP • стабильность маршрутов даже в очень больших и сложных сетях; • быстрый отклик на изменения топологии сети; • минимальная избыточность. • разделение потока данных между несколькими параллельными маршрутами, примерно равного достоинства; • учет частоты ошибок и уровня загрузки каналов; • возможность реализовать различные виды сервиса для одного и того же набора информации.

28. Протокол BGP

29. Функциональная модель маршрутизатора

30. маршрутизатор