5.0.1.1 Динамическая маршрутизация
Масштаб сетей данных, которые мы используем в повседневной жизни для учебы, работы или в развлекательных целях, варьируется от небольших локальных сетей до крупных глобальных объединенных сетей. Домашняя сеть может состоять из маршрутизатора и двух или более компьютеров. Рабочая сеть организации может иметь несколько маршрутизаторов и коммутаторов, обслуживающих потребности в передаче данных сотен или даже тысяч конечных устройств.
Маршрутизаторы выполняют пересылку пакетов, используя данные таблицы маршрутизации. Информацию о маршрутах к удаленным сетям маршрутизатор получает посредством статических и динамических маршрутов.
В большой сети, состоящей из нескольких сетей и подсетей, настройка и обслуживание статических маршрутов между этими сетями требует частого административного вмешательства и значительных непроизводительных затрат. Эти операционные издержки создают особые проблемы, когда происходят изменения в сети, такие как отказ в работе связи или внедрение новой подсети. Использование протоколов динамической маршрутизации может упростить настройку и обслуживание, а также повысить масштабируемость сетевой инфраструктуры.
В настоящей главе рассматриваются протоколы динамической маршрутизации. В главе представлены преимущества использования протоколов динамической маршрутизации, классификация протоколов маршрутизации и использование метрик протоколов маршрутизации для определения оптимального пути сетевого трафика. Кроме того, будут изучены характеристики протоколов динамической маршрутизации и различия между различными протоколами маршрутизации. Сетевые профессионалы должны понимать различные доступные протоколы маршрутизации, чтобы принимать верные решения о том, когда использовать статическую маршрутизацию, динамическую маршрутизацию или оба варианта. Сетевые специалисты также должны знать особенности протоколов динамической маршрутизации, чтобы выбрать оптимальный протокол для конкретной сетевой среды.
5.1.1.1 Классификация протоколов маршрутизации
Протоколы динамической маршрутизации упрощают обмен маршрутной информацией между маршрутизаторами. Протокол маршрутизации представляет собой набор процессов, алгоритмов и сообщений, используемых для обмена данными маршрутизации и наполнения таблицы маршрутизации оптимальными путями. Протоколы динамической маршрутизации используются для решения следующих задач:
Протоколы маршрутизации можно классифицировать по различным группам в соответствии с их характеристиками. В частности, протоколы маршрутизации можно классифицировать по следующим признакам:
Например, протоколы маршрутизации IPv4 можно классифицировать следующим образом:
Протоколы классовой маршрутизации RIPv1 и IGRP являются устаревшими протоколами и используются только в старых сетевых топологиях. Позднее эти протоколы были усовершенствованы в протоколы бесклассовой маршрутизации — RIPv2 и EIGRP. По своей природе протоколы маршрутизации по состоянию канала относятся к протоколам бесклассовой маршрутизации.
На рисунке показан иерархический вид классификации протокола динамической маршрутизации.
5.4.1.1 Обзор
Протоколы динамической маршрутизации упрощают обмен информацией о маршрутах между маршрутизаторами. Назначение протоколов динамической маршрутизации включает: обнаружение удаленных сетей, обновление актуальной информации маршрутизации, выбор наилучшего пути к сетям места назначения и возможность находить новый лучший путь, если текущий путь больше не доступен. Несмотря на то что протоколы динамической маршрутизации требуют меньшего вмешательства со стороны администратора, чем статическая маршрутизация, для их работы все же требуется специально выделенная часть ресурсов маршрутизатора, включая ресурсы ЦП и полосу пропускания канала.
Во многих случаях сети используют комбинацию статической и динамической маршрутизации. Динамическая маршрутизация является оптимальным выбором для больших сетей, в то время как статическая маршрутизация идеально подходит для конечных тупиковых сетей.
При изменении топологии протоколы маршрутизации передают данные об изменениях в рамках домена маршрутизации. Процесс приведения всех таблиц маршрутизации в согласованное состояние, в котором все маршрутизаторы в одном домене или области имеют полную и точную информацию о сети, называется конвергенцией. Некоторые протоколы маршрутизации сходятся быстрее, чем другие.
Метрики используются протоколами маршрутизации для определения оптимального или кратчайшего пути для доступа к сети назначения. Различные протоколы маршрутизации используют различные метрики. Как правило, чем меньше значение метрики, тем более оптимальным считается путь. Показатели, используемые протоколами динамической маршрутизации, включают переходы, пропускную способность, задержку, надежность и нагрузку.
Протоколы маршрутизации могут быть классифицированы как классовые или бесклассовые, векторно-дистанционные или по состоянию связи, а также протокол внутренней маршрутизации или протокол внешнего шлюза.
Дистанционно-векторные протоколы используют маршрутизаторы в качестве указательных знаков на пути к конечной точке назначения. Единственные данные, которые известны маршрутизатору об удаленной сети — расстояние или метрика до такой сети, а также путь или интерфейс, используемые для доступа к ней. Дистанционно-векторные протоколы не имеют фактической карты топологии сети. Современные дистанционно-векторные протоколы — это RIPv2, RIPng и EIGRP.
Маршрутизаторы, использующие протокол маршрутизации на основе состояния канала, могут создавать полное представление топологии сети путем сбора данных ото всех остальных маршрутизаторов. Для сбора этих данных используются пакеты состояния канала (LSP).
Для вычисления оптимального пути протоколы маршрутизации по состоянию канала используют алгоритм Дейкстры. Данный алгоритм обычно называют алгоритмом маршрутизации по кратчайшему пути (SPF). Для определения совокупной стоимости маршрута алгоритм использует суммарную стоимость всех путей от источника до места назначения. Протоколы маршрутизации по состоянию канала — это OSPF и IS-IS.
Контрольная работа по главе 5: CCNA18Cls3
EIGRP хранит все маршруты, полученные от соседних устройств, в таблице топологии.