- •Введение
- •Условные обозначения, используемые в пособии
- •Графические символы
- •Соглашения по синтаксису командного языка
- •1 Проектирование масштабируемых сетей передачи данных
- •1.1 Масштабируемые сети передачи данных
- •1.2 Архитектура корпоративной сети передачи данных
- •1.3 Введение в технологию подсетей и ее обоснование
- •1.4 Применение технологии VLSM
- •1.5 Суммирование маршрутов
- •1.6 Проектирование масштабируемого адресного пространства
- •2 Принципы маршрутизации
- •2.1 Определение маршрутизации
- •2.1.1 Маршрутизируемые и маршрутизирующие протоколы
- •2.1.2 Основные функции маршрутизаторов
- •2.2 Концептуальные основы маршрутизации
- •2.2.1 Таблицы маршрутизации
- •2.2.2 Административное расстояние
- •2.2.3 Метрики маршрутов
- •2.2.4 Построение таблицы маршрутизации
- •2.3 Механизмы маршрутизации
- •2.3.1 Прямое соединение
- •2.3.2 Статическая маршрутизация
- •2.3.3 Настройка статических маршрутов
- •2.3.4 Использование «плавающих» статических маршрутов
- •2.3.5 Маршрутизация по умолчанию
- •2.4 Проверка и устранение ошибок в статических маршрутах
- •3 Принципы динамической маршрутизации
- •3.1 Операции динамической маршрутизации
- •3.1.1 Стоимость маршрута
- •3.2 Внутренние и внешние протоколы маршрутизации
- •3.2.1 Понятие автономной системы и домена маршрутизации
- •3.2.2 IGP – протоколы внутреннего шлюза
- •3.2.3 EGP – протоколы внешнего шлюза
- •3.3 Обзор классовых протоколов маршрутизации
- •3.3.1 Суммирование маршрутов при классовой маршрутизации
- •3.3.2 Суммирование маршрутов в разобщенных классовых сетях
- •3.4 Обзор бесклассовых протоколов маршрутизации
- •3.4.1 Суммирование маршрутов при бесклассовой маршрутизации
- •3.4.2 Суммирование маршрутов в разобщенных классовых сетях
- •3.5 Категории алгоритмов маршрутизации
- •3.5.1 Особенности дистанционно-векторных протоколов
- •3.5.2 Маршрутизация по состоянию канала
- •3.5.3 Гибридные протоколы маршрутизации
- •3.6 Конфигурирование протокола маршрутизации
- •4 Дистанционно-векторная маршрутизация
- •4.1 Дистанционно-векторный алгоритм
- •4.1.1 Дистанционно-векторный алгоритм для протокола IP
- •4.2 Маршрутизация по замкнутому кругу
- •4.3 Максимальное количество транзитных переходов
- •4.4 Применения принципа расщепления горизонта
- •4.5 Обратное обновление
- •4.6 Таймеры удержания информации
- •4.7 Механизм мгновенных обновлений
- •5 Протокол RIP
- •5.1 Настройка протокола RIP
- •5.2 Протокол RIP v1
- •5.2.1 Заголовок и поля протокола RIP v1
- •5.2.2 Команда – 1 байт
- •5.2.3 Версия – 1 байт
- •5.2.4 Неиспользуемые поля – 2 байта
- •5.2.5 Идентификатор семейства адресов – 2 байта
- •5.2.6 IP адрес – 4 байта
- •5.2.6 Метрика – 4 байта
- •5.3 Использование команды ip classless
- •5.4 Недостатки протокола RIP v1
- •5.5 Протокол RIP v2
- •5.5.1 Заголовок и поля протокола RIP v2
- •5.5.2 Тег маршрута – 2 байта
- •5.5.3 Маска подсети – 4 байта
- •5.5.4 Следующая пересылка – 4 байта
- •5.6 Аутентификация в протоколе RIP v2
- •5.6.1 Настройка аутентификации для протокола RIP
- •5.7 Суммирование маршрутов в протоколе RIP
- •5.7.1 Распространение маршрута по умолчанию
- •5.8 Расширенная настройка протокола RIP
- •5.8.1 Таймеры протокола RIP
- •5.8.2 Совместное использование в сети протокола RIP v1 и v2
- •5.8.3 Распределение нагрузки в протоколе RIP
- •5.8.4 Настройка протокола RIP для работы в сетях NBMA
- •5.8.5 Механизм инициированных обновлений в протоколе RIP
- •5.9 Тестирование и устранение ошибок в работе протокола RIP
- •6 Протокол EIGRP
- •6.1 Алгоритм диффузионного обновления
- •6.2 Преимущества протокола EIGRP
- •6.3 Автономная система протокола EIGRP
- •6.4 База данных протокола EIGRP
- •6.4.1 Таблица соседства
- •6.4.2 Таблица топологии
- •6.5 Метрика протокола EIGRP
- •6.6 Функционирование протокола EIGRP
- •6.6.1 Надежность передачи пакетов протокола EIGRP
- •6.6.2 Разрыв соседских отношений
- •6.6.3 Запланированное отключение
- •6.6.5 Меры обеспечения стабильности протокола EIGRP
- •6.7 Алгоритм DUAL
- •6.7.1 Работа алгоритма DUAL
- •6.8 Механизм ответов на запросы
- •7 Конфигурирование и тестирование протокола EIGRP
- •7.1 Запуск протокола EIGRP
- •7.2 Настройка аутентификации в протоколе EIGRP
- •7.3 Суммирование маршрутов в протоколе EIGRP
- •7.4 Настройка маршрута по умолчанию в протоколе EIGRP
- •7.5 Распределение нагрузки в протоколе EIGRP
- •7.6 Расширенная настройка протокола EIGRP
- •7.6.1 Таймеры протокола EIGRP
- •7.6.2 Изменение административного расстояния протокола EIGRP
- •7.6.3 Изменение весовых коэффициентов протокола EIGRP
- •7.6.4 Настройка протокола EIGRP для сетей NBMA
- •7.6.5 Использование EIGRP пропускной способности каналов связи
- •7.6.6 Идентификация маршрутизаторов в протоколе EIGRP
- •7.7 Тестирование и устранение ошибок в работе протокола EIGRP
- •8 Использование протокола EIGRP в масштабируемых сетях
- •8.1 Масштабируемость. Проблемы и решения
- •8.2 Использование суммарных маршрутов
- •8.3 Использование тупиковых маршрутизаторов
- •8.4 Использование протокола EIGRP в современных условиях
- •9 Протоколы маршрутизации по состоянию канала
- •9.1 Алгоритм «кратчайшего пути» Дейкстры
- •10 Протокол OSPF
- •10.1 Характеристики протокола OSPF
- •10.1.1 Групповая рассылка обновлений состояния каналов
- •10.1.2 Аутентификация
- •10.1.3 Быстрота распространения изменения в топологии
- •10.1.4 Иерархическое разделение сети передачи данных
- •10.2 База данных протокола OSPF
- •10.2.1 Таблица соседства
- •10.2.2 Таблица топологии
- •10.3 Метрика протокола OSPF
- •10.4 Служебные пакеты протокола OSPF
- •10.4.1 Пакет приветствия
- •10.4.2 Суммарная информация о таблице топологии
- •10.4.3 Запрос на получение информации о топологическом элементе
- •10.4.4 Обновление информации о топологических элементах
- •10.4.5 Подтверждение о получении
- •10.5 Процесс установки соседских отношений
- •10.5.1 Поиск соседей
- •10.5.2 Обмен топологической информацией
- •11 Настройка протокола OSPF в одной зоне
- •11.1 Запуск протокола OSPF
- •11.2 Управление значением идентификатора маршрутизатора OSPF
- •11.3 Настройка аутентификации в протоколе OSPF
- •11.3.1 Проверка функционирования аутентификации
- •11.4 Настройка маршрута по умолчанию в протоколе OSPF
- •11.5 Распределение нагрузки в протоколе OSPF
- •11.6 Расширенная настройка протокола OSPF
- •11.6.1 Таймеры протокола OSPF
- •11.6.2 Изменение административного расстояния протокола OSPF
- •11.7 Тестирование и устранение ошибок в работе протокола OSPF
- •12 Работа протокола OSPF в сетях различных типов
- •12.1 Работа протокола OSPF в сетях «Точка-Точка»
- •12.2 Работа протокола OSPF в широковещательных сетях
- •12.2.1 Правила выбора DR и BDR маршрутизаторов
- •12.3 Работа протокола OSPF в сетях NBMA
- •12.4 Режимы работы протокола OSPF в сетях NBMA
- •12.5 Режимы работы протокола OSPF в сетях Frame Relay
- •12.5.1 Нешироковешательный режим
- •12.5.2 Многоточечный режим
- •12.5.3 Использование подинтерфейсов
- •12.6 Проверка работы протокола OSPF в сетях различных типов
- •13 Работа протокола OSPF в нескольких зонах
- •13.1 Типы маршрутизаторов OSPF
- •13.1.1 Внутренние маршрутизаторы
- •13.1.2 Магистральные маршрутизаторы
- •13.1.3 Пограничные маршрутизаторы
- •13.1.4 Пограничные маршрутизаторы автономной системы
- •13.2 Типы объявлений о состоянии каналов
- •13.2.1 Структура заголовка сообщения LSA
- •13.2.2 Объявление состояния маршрутизатора (Тип 1)
- •13.2.3 Объявление состояния сети (Тип 2)
- •13.2.4 Суммарные объявления о состоянии каналов (Тип 3 и 4)
- •13.2.5 Объявления внешних связей (Тип 5 и 7)
- •13.3 Построение таблицы маршрутизации протоколом OSPF
- •13.3.1 Типы маршрутов протокола OSPF
- •13.3.2 Расчет метрики внешних маршрутов
- •13.4 Суммирование маршрутов протоколом OSPF
- •13.4.1 Суммирование межзональных маршрутов
- •13.4.2 Суммирование внешних маршрутов
- •13.4.3 Отображение внешних суммарных маршрутов
- •14 Специальные типы зон протокола OSPF
- •14.1 Типы зон протокола OSPF
- •14.1.1 Правила тупиковых зон
- •14.2 Тупиковые зоны протокола OSPF
- •14.2.1 Настройка тупиковой зоны
- •14.3 Полностью тупиковые зоны протокола OSPF
- •14.3.1 Настройка полностью тупиковой зоны
- •14.4 Таблицы маршрутизации в тупиковых зонах
- •14.5 Не совсем тупиковые зоны протокола OSPF
- •14.5.1 Настройка не совсем тупиковой зоны
- •14.5.2 Настройка полностью тупиковой зоны NSSA
- •14.6 Проверка функционирования специальных зон протокола OSPF
- •15 Виртуальные каналы в протоколе OSPF
- •15.1 Настройка виртуальных каналов
- •15.1.2 Примеры использования виртуальных каналов
- •15.2 Проверка функционирования виртуальных каналов
- •16 Перераспределение маршрутной информации
- •16.1 Понятие перераспределения маршрутной информации
- •16.2 Понятие метрического домена
- •16.3 Маршрутные петли
- •16.3.1 Односторонние перераспределение маршрутной информации
- •16.3.2 Двухсторонние перераспределение маршрутной информации
- •16.3.3 Протоколы маршрутизации подверженные образованию маршрутных петель
- •17 Совместная работа нескольких протоколов маршрутизации
- •17.2 Настройка базового перераспределения маршрутной информации
- •17.2.1 Метрика, присваиваемая перераспределяемым маршрутам
- •17.3 Настройка перераспределения маршрутной информации из присоединенных и статических маршрутов
- •17.4 Настройка перераспределения маршрутной информации в протокол RIP
- •17.5 Настройка перераспределения маршрутной информации в протокол EIGRP
- •17.6 Настройка перераспределения маршрутной информации в протокол OSPF
- •18 Управление трафиком маршрутных обновлений
- •18.1 Использование пассивных интерфейсов
- •18.1.1 Настройка пассивных интерфейсов
- •18.2 Фильтрация маршрутной информации, передаваемой между маршрутизаторами
- •18.2.1 Фильтрация сетей получателей по IP адресу сети
- •18.2.2 Фильтрация сетей получателей по длине префикса
- •18.2.3 Использование списков доступа и списков префиксов при фильтрации маршрутной информации
- •18.3 Фильтрация маршрутной информации в процессе перераспределения маршрутной информации
- •19 Маршрутные карты
- •19.1 Понятие маршрутных карт
- •19.2 Настройка маршрутной карты
- •19.3 Использование маршрутных карт при перераспределении маршрутной информации
- •19.4 Проверка конфигурации маршрутных карт
- •20 Маршрутизация по политикам
- •20.1 Понятие маршрутных политик
- •20.2 Настройка маршрутизации по политикам
- •20.3 Пример маршрутизации по политикам
- •20.4 Проверка маршрутизации по политикам
- •21 Обзор протокола BGP
- •21.1 Автономные системы
- •21.2 Использование протокола BGP
- •21.2.1 Когда используется протокол BGP
- •21.2.2 Когда не следует использовать протокол BGP
- •22 Терминология и концепции протокола BGP
- •22.1 Характеристики протокола BGP
- •22.2 Таблицы протокола BGP
- •22.3 Одноранговые устройства или соседи BGP
- •22.4 Маршрутизация по политикам
- •22.5 Атрибуты протокола BGP
- •22.5.1 Содержимое сообщения обновления протокола BGP
- •22.5.2 Стандартные и опциональные атрибуты
- •22.5.3 Атрибут «Путь к AS»
- •22.5.4 Атрибут «Узел следующего перехода»
- •22.5.5 Атрибут «Локальный приоритет»
- •22.5.6 Атрибут MED
- •22.5.7 Атрибут «Отправитель»
- •22.5.7 Атрибут «Сообщество»
- •22.5.8 Атрибут «Вес»
- •23 Работа протокола BGP
- •23.1 Типы сообщений протокола BGP
- •23.1.1 Состояния BGP соседей
- •23.2 Процесс принятия решения при выборе пути
- •23.2.1 Выбор нескольких путей
- •23.3 CIDR маршрутизация и суммирование маршрутов
- •24 Настройка протокола BGP
- •24.1 Одноранговые группы
- •24.2 Основные команды протокола BGP
- •24.2.1 Модификация атрибута NEXT-HOP
- •24.2.2 Описание объединенного адреса в BGP таблице
- •24.2.3 Перезапуск протокола BGP
- •24.3 Проверка работоспособности протокола BGP
- •25 Множественная адресация
- •25.1 Типы множественной адресации
- •Заключение
- •Словарь терминов
- •Список использованных источников
тизаторы будут способны определить, какие из них недоступны, и тем самым обнаружить неисправность в сети. Это позволяет им быстро отреагировать на неисправность и откорректировать маршруты в таблице маршрутизации.
6.4 База данных протокола EIGRP
Все маршрутизаторы EIGRP внутри одной и той же автономной системы должны создать и поддерживать базу данных, содержащую две таблицы:
–Таблица соседства. Все маршрутизаторы EIGRP ведут таблицу соседства, в которой хранится список соседних маршрутизаторов. Эта таблица, как
ив протоколах по состоянию канала служит для обеспечения дуплексного обмена данными между соседями, имеющими непосредственное соединение.
–Таблица топологии. Маршрутизатор EIGRP ведет таблицу топологии для всех сетей, на которые настроен протокол. В таблице хранятся все известные маршруты ко всем известным сетям, а также вся необходимая информация о маршруте. Таблица изменяется каждый раз при любых изменениях в топологии сети. Каждый маршрутизатор EIGRP передает свою таблицу топологии всем своим соседям из таблицы соседства. Сосед, получивший таблицу топологии соседнего маршрутизатора записывает ее в свою базу данных топологии сети. Маршрутизатор EIGRP изучает базу данных топологии с целью нахождения лучшего маршрута до каждой сети адресата. По нахождению лучшего маршрута до сети получателя этот маршрут передается в таблицу маршрутизации.
6.4.1 Таблица соседства
Чтобы начать обмен маршрутной информацией, маршрутизаторы EIGRP, находящиеся в одном и том же сегменте в пределах одного домена маршрутизации, должны сформировать соседские взаимоотношения. Маршрутизаторы становятся соседями после того, как они обменяются приветственными пакетами. Когда маршрутизатор EIGRP находится в процессе первоначальной загрузки, он должен распознать все соседние EIGRP маршрутизаторы и установить с ними соседские взаимоотношения. Этот процесс называется процессом обнаружения соседей. Каждый маршрутизатор в результате обмена приветственными сообщениями создает локальную таблицу соседей, отслеживая всех соседей и их состояние. Если маршрутизатор не получает приветственного сообщения от соседнего маршрутизатора в течение нескольких временных интервалов, то он считает его неработоспособным и удаляет из своей таблицы. В примере 6.1 приводится таблица соседства маршрутизатора EIGRP.
105
Пример 6.1 – Таблица соседства маршрутизатора EIGRP
IP–EIGRP neighbors |
for process |
200 |
Uptime |
Q |
Seq |
SRTT |
RTO |
|
H |
Address |
Interface |
Holdtime |
|||||
2 |
10.93.1.18 |
Serial2 |
(sec) |
(h:m:s) |
Count |
Num |
(ms) |
(ms) |
13 |
00:06:38 |
0 |
8 |
7 |
282 |
|||
1 |
10.93.1.2 |
Serial1 |
10 |
00:08:53 |
0 |
7 |
9 |
282 |
0 |
10.93.0.1 |
Serial0 |
12 |
00:18:24 |
0 |
11 |
164 |
984 |
Ниже описаны поля, содержащиеся в таблице соседства:
–Номер соседнего маршрутизатора (H). Порядковый номер соседнего маршрутизатора.
–Адрес соседнего маршрутизатора (Address). Адрес сетевого уровня соседнего маршрутизатора.
–Время удержания (Holdtime). Интервал времени, по истечении которого, в случае отсутствия сообщений от соседнего маршрутизатора, сосед рассматривается как неработоспособный. По умолчанию интервал равен 15 секундам. Первоначально в качестве ожидаемых пакетов рассматривались только пакеты приветствия, однако, в текущих версиях IOS любой пакет протокола EIGRP сбрасывает таймер на нулевое значение.
–Время существования соседских отношений (Uptime). Временной интервал, прошедший с момента установки соседских отношений с данным маршрутизатором.
–Счетчик очереди (Q Count). Число пакетов, которые находятся в очереди и ожидают передачи. Если это значение постоянно больше нуля, то, маршрутизатор испытывает переполнение. Значение 0 означает, что пакетов EIGRP в очереди нет.
–Последовательный номер (Seq Num). Номер последнего пакета, полученного от данного соседнего маршрутизатора. Протокол EIGRP использует это поле для подтверждения приема пакета, переданного соседним маршрутизатором и для идентификации пакетов, которые переданы с нарушением порядка.
–Таймер цикла обмена сообщениями (SRTT). Среднее время, которое требуется для того, чтобы отправить пакет соседнему маршрутизатору и получить от него ответный пакет. Этот таймер определяет интервал повторной передачи пакета.
–Таймер повторной передачи (RTO). Время, которое маршрутизатор ожидает прихода ответного сообщения от соседа после посылки ему пакета. После истечения таймера происходит повторная отправка неподтвержденного пакета.
106
6.4.2 Таблица топологии
Все маршрутизаторы EIGRP должны создавать и поддерживать в актуальном состоянии таблицу топологии. Эта таблица представляет собой карту всей автономной системы, в которой указаны все сети, подсети и метрики маршрутов ко всем получателям. Процесс создания и поддержки таблицы топологии является результатом обмена маршрутной информацией. Обмен маршрутной информацией начинается после завершения установки соседских отношений между смежными маршрутизаторами в домене EIGRP. Маршрутизатор EIGRP во время инициализации получают полные копии таблиц топологии своих соседей и на их основе создают свою таблицу топологии домена маршрутизации. С этой целью маршрутизаторы EIGRP используют, запросы о сетях получателях, ответы на эти запросы и обновления маршрутной информации. Маршрутизаторы EIGRP используют данные из таблицы топологии для создания и поддержания в актуальном состоянии таблицы маршрутизации, с помощью алгоритма DUAL вычисляя маршруты до сетей получателей. В примере 6.2 приводится таблица топологии маршрутизатора EIGRP.
Пример 6.2 – Таблица топологии маршрутизатора EIGRP
IP–EIGRP Topology Table for AS(200)/ID(10.95.0.2)
Codes: P – Passive, A – Active, U – Update, Q – Query, R – Reply, r – reply Status, s – sia Status
P 10.93.2.16/28, 1 successors, FD is 6535936
via 10.93.0.1 (6535936/6023936), Serial0 P 10.93.1.16/28, 1 successors, FD is 5511936
via Connected, Serial2
P 10.93.1.0/28, 1 successors, FD is 5511936 via Connected, Serial1
P 10.93.0.0/28, 1 successors, FD is 5511936 via Connected, Serial0
P 10.93.2.32/28, 1 successors, FD is 6538496
via 10.93.0.1 (6538496/6026496), Serial0 P 10.93.1.32/28, 2 successors, FD is 5514496
via 10.93.1.18 (5514496/28160), Serial2 via 10.93.1.2 (5514496/28160), Serial1
Вывод, приведенный в примере 6.2 представляет собой таблицу топологии, созданную в результате обмена обновлениями маршрутной информации по протоколу EIGRP. В примере имеются записи о шести известных маршрутизатору подсетях. Ниже описаны поля, содержащиеся в таблице топологии:
– Статус маршрута. Различают два основных состояния. Пассивные маршруты (passive P), под которыми понимаются устойчивые и готовые к использованию маршруты, и активные (active A), в отношении которых алгоритм DUAL не закончил процесс расчета маршрута.
107
–Число преемников (successors). Число маршрутов с равной стоимостью до сети получателя, или другими словами число маршрутизаторов которым могут быть переданы далее пакеты при маршрутизации.
–Источник маршрута (via). Адрес маршрутизатора анонсировавшего маршрут. Если маршрут анонсирован несколькими маршрутизаторами, то первые n строк являются маршрутизаторами преемниками (n число преемников) а остальные маршруты выступают либо вероятными преемниками, либо просто резервными маршрутами. Строчка connected означает, что сеть является непосредственно подключенной к маршрутизаторы.
–Выполнимое/Заявленное расстояние (Feasible/Advertised distance). Выполнимое расстояние это полная метрика маршрута равная заявленному расстоянию от соседнего маршрутизатора до сети адресата плюс метрика маршрута до заявившего его соседнего маршрутизатора. Заявленное расстояние это метрика маршрута от соседа до сети получателя.
–Выходной интерфейс. Интерфейс маршрутизатора, через который доступна сеть получатель.
В описании полей таблицы топологии приводилось четыре важнейших определения для протокола EIGRP, эти определения необходимо повторить:
–Преемник (successor) – это первичный маршрут, который использу-
ется для достижения получателя. Преемники передаются в таблицу маршрутизации.
–Вероятный преемник (feasible successor) – это сосед, который находится на пути к получателю. Его нельзя назвать оптимальным, поэтому он не используется для пересылки данных, это резервный маршрут к получателю. Эти маршруты определяются одновременно с преемниками и сохраняются в таблице топологии. Таблица топологии может хранить множество вероятных преемников.
–Заявленное расстояние (Advertised distance). Метрика маршрута,
полученная от соседа заявившего его до сети адресата.
– Выполнимое расстояние (Feasible distance). Заявленное расстояние от соседа до сети адресата плюс метрика маршрута до соседа.
Заявленное и выполнимое расстояние до сети 10.0.2.0/24 приводится на рисунке 6.5.
|
|
|
AD |
|
|
|
1 |
2 |
10.1.2.0/24 |
R1 |
|
R2 |
|
R3 |
|
|
FD |
|
|
Сеть |
FD AD |
Topology |
|
|
10.1.2.0/24 |
3 |
|
|
|
Via R 2 |
3 2 |
S |
|
|
Рисунок 6.5 – Заявленное и выполнимое расстояние
108