Теоретические сведения. Маршрутизаторы строят таблицы маршрутизации на основе трех основных типов маршрутов: напрямую подключенные к устройству маршруты

Маршрутизаторы строят таблицы маршрутизации на основе трех основных типов маршрутов: напрямую подключенные к устройству маршруты, статические маршру­ты и маршруты, полученные от протоколов динамической маршрутизации. Можно строить сети, используя только первые два типа маршрутов, однако сети, в которых используется динамическая маршрутизация обладают двумя серьезными преимуществами – автоматическим добавлением маршрутов и отказоустойчивостью. В операционной системе Cisco IOS поддерживаются многие протоколы динамической маршрутизации, однако все они выполняют примерно одинаковые функции, перечисленные ниже:

1. Получение информации об IP-подсетях от смежных устройств.

2. Анонсирование маршрутной информации об IP-подсетях смежным устройствам.

3. Если обнаружено более одного маршрута к какой-либо подсети, то выбор наилучшего маршрута на основе метрики.

4. Если происходит изменение топологии сети, например, отказ какого-либо канала связи, то запускается процесс конвергенции - уведомление других устройств о пропадании маршрута и выбор нового оптимальный маршрута.

Все протоколы IP-маршрутизации делятся на два больших класса:

- IGP — протокол маршрутизации, разработанный для использования внутри одной автономной системы (autonomous system — AS);

- EGP — протокол маршрутизации, предназначенный для маршрутизации между автономными системами.

Под автономной системой понимают сеть, находящуюся под единым административным управлением и принадлежащую одной организации. Все автономные системы имеют свой уникальный идентификатор, называемый номером автономной системы (AS number — ASN).

На сегодняшний день среди протоколов из класса EGP единственным использующимся является протокол граничного шлюза (Border Gateway Proto­col – BGP), а среди протоколов из класса IGP активно используются множество протоколов, наиболее популярными из них являются протоколы RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS и т.д.

Алгоритм, лежащий в основе протокола маршрутизации, определяет принцип его работы и методы обработки информации. Под термином алгоритм протокола маршрутизации понимается логика и процессы, используемые в различных протоколах маршрутизации, чтобы получить все маршруты в сети, выбрать из них наилучшие маршруты ко всем подсетям, а также обеспечить как можно более быструю конвергенцию протокола в ответ на изменения топологии сети.

Существует три больших класса алгоритмов для IGP-протоколов маршрутизации:

- дистанционно-векторные (называемые также алгоритмами Беллмана-Форда), по этим алгоритмам работает протокол RIP;

- алгоритмы с учетом состояния каналов (link-state), по этим алгоритмам работают протоколы OSPF и IS-IS;

- сбалансированные гибридные (их также называют расширенными дистанционно-векторными), по этим алгоритмам работает протокол EIGRP.

Наилучший маршрут в протоколах маршрутизации к какой-либо подсети выби­рается на основании определенной характеристики — метрики. Чем меньше метри­ка маршрута, тем более оптимальным является маршрут. Ниже, в таблице 7.1, перечислены наиболее популярные протоколы маршрутизации и их метрики:

Таблица 7.1. Метрики для протоколов динамической маршрутизации

Если в сети есть резервные каналы и используется единственный протокол маршрутизации, каждый маршрутизатор может обнаружить несколько маршрутов к одной подсети, а затем выбрать оптимальный, используя метрику. Тем не менее, на практике часто возникают ситуации, когда в сети одновременно используется несколько протоколов маршрутизации. В такой ситуации маршрутизатор может получить несколько маршрутов к одной и той же подсети через несколько протоколов маршрутизации, и в таком случае метрики не помогут в выборе оптимального маршрута, поскольку метрики разных протоколов не совместимы между собой. В Cisco IOS эта проблема решается за счет присвоения административного расстояния (administrative distance — AD) каждому протоколу маршрутизации. Система IOS выбирает маршрут от протокола маршрутизации с меньшим значением AD. В таблице 7.2 приведены административные расстояния для наиболее распространенных источников маршрутов.

Таблица 7.2. Административные расстояния для источников маршрутов

Ниже будет дано подробное описание работы трех протоколов маршрутизации – RIP, OSPF и EIGRP, так как именно эти протоколы будут использоваться в практической части лабораторной работы.