48 Мережі Використання декількох протоколів маршрутизації, зовнішні та внутрішні шлюзні протоколи

Применение нескольких протоколов маршрутизации

В одной и той же сети могут одновременно работать несколько разных протоколов маршрутизации (рис. 19.13). Это означает, что на некоторых (не обязательно всех) маршрутизаторах сети установлено и функционирует несколько протоколов маршрутизации, но при этом, естественно, через сеть взаимодействуют только одноименные протоколы. То есть если маршрутизатор 1 поддерживает, например, протоколы RIP и OSPF, маршрутизатор 2 — только RIP, а маршрутизатор 3 — только OSPF, то маршрутизатор 1 будет взаимодействовать с маршрутизатором 2 по протоколу RIP, с маршрутизатором 2 — по OSPF, а маршрутизаторы 2 и 3 вообще непосредственно друг с другом взаимодействовать не могут.

В маршрутизаторе, который поддерживает одновременно несколько протоколов, каждая запись в таблице является результатом работы одного из этих протоколов. Если о некоторой сети появляется информация от нескольких протоколов, то для однозначности выбора маршрута (а данные разных протоколов могут вести к разным рациональным маршрутам) устанавливаются приоритеты протоколов маршрутизации. Обычно предпочтение отдается протоколам LSA, как располагающим более полной информацией о сети по сравнению с протоколами DVA. В некоторых ОС в формах вывода на экран и печать в каждой записи таблицы маршрутизации имеется отметка о том, с помощью какого протокола маршрутизации эта запись получена. Но даже если эта отметка на экран и не выводится, она обязательно имеется во внутреннем представлении таблицы маршрутизации. По умолчанию каждый протокол маршрутизации, работающий на определенном маршрутизаторе, распространяет только ту информацию, которая была получена этим маршрутизатором по данному протоколу. Таким образом, если о маршруте к некоторой сети маршрутизатор узнал от протокола RIP, то и распространять по сети объявления об этом маршруте он будет с помощью протокола RIP.

Рис. 19.13. Работа нескольких протоколов маршрутизации в одной сети

Однако возникает вопрос: «Каким образом маршрутизаторы, поддерживающие разные протоколы, обмениваются между собой маршрутной информацией, делая тем самым достижимыми все сети составной сети?» Для этого необходимо установить особый внутренний режим работы, называемый часто перераспределением. Такой режим позволяет одному протоколу маршрутизации использовать не только «свои», но и «чужие» записи таблицы маршрутизации, полученные с помощью другого протокола маршрутизации, указанного при конфигурировании.

Как видим, применение нескольких протоколов маршрутизации даже в пределах небольшой составной сети не является простым делом, от администратора требуется провести определенную работу по конфигурированию каждого маршрутизатора. Очевидно, что для крупных составных сетей требуется качественно иное решение. Сейчас мы перейдем к рассмотрению такого решения, которое было найдено для самой крупной на сегодня составной сети — для Интернета.

Внешние и внутренние шлюзовые протоколы

Интернет обладает не только организационной структурой, определяющей деление Интернета на сети различных поставщиков услуг (ISP). Интернет состоит также из автономных систем.

Автономная система — это совокупность сетей под единым административным управлением, обеспечивающим общую для всех входящих в автономную систему маршрутизаторов политику маршрутизации. Обычно автономной системой управляет один поставщик услуг Интернета, самостоятельно выбирая, какие протоколы маршрутизации должны использоваться в некоторой автономной системе и каким образом между ними должно выполняться перераспределение маршрутной информации. Крупные поставщики услуг и корпорации могут представить свою составную сеть как набор нескольких автономных систем. Регистрация автономных систем происходит централизованно, как и регистрация IP-адресов и DNS-имен. Номер автономной системы состоит из 16 разрядов и никак не связан с префиксами IP-адресов сетей, входящих в нее.

В соответствии с этой концепцией Интернет выглядит как набор взаимосвязанных автономных систем, каждая из которых состоит из взаимосвязанных сетей (рис. 19.14).

Рис. 19.14. Автономные системы Интернета

Основная цель деления Интернета на автономные системы — обеспечение многоуровневого подхода к маршрутизации. До введения автономных систем предполагался двухуровневый подход — то есть сначала маршрут определялся как последовательность сетей, а затем вел непосредственно к заданному узлу в конечной сети.

С появлением автономных систем появляется третий, верхний, уровень маршрутизации — теперь сначала маршрут определяется как последовательность автономных систем, затем — как последовательность сетей, а уж затем ведет к конечному узлу.

Автономные системы соединяются внешними шлюзами (Далее мы будем использовать термины «маршрутизатор» и «шлюз» как синонимы, чтобы отдать дань уважения традиционной терминологии Интернета и в то же время не забывать более современные термины). Что важно, между внешними шлюзами разрешается использовать только один протокол маршрутизации, причем не произвольный, а тот, который в данное время признается сообществом Интернета в качестве стандартного для внешних шлюзов. Такой протокол маршрутизации называется внешним шлюзовым протоколом (Exterior Gateway Protocol, EGP) и в настоящее время им является протокол BGP версии 4 (BGPv4). Все остальные протоколы (например, RIP, OSPF, IS-IS) являются внутренними шлюзовыми протоколами (Interior Gateway Protocols, IGP).

Внешний шлюзовой протокол отвечает за выбор маршрута между автономными системами. В качестве адреса следующего маршрутизатора указывается адрес точки входа в соседнюю автономную систему.

Внутренние шлюзовые протоколы отвечают за маршрут внутри автономной системы. В случае транзитной автономной системы эти протоколы указывают точную последовательность маршрутизаторов от точки входа в автономную систему до точки выхода из нее.

Автономные системы составляют магистраль Интернета. Концепция автономных систем скрывает от администраторов магистрали Интернет проблемы маршрутизации пакетов на более низком уровне — уровне сетей. Для администратора магистрали неважно, какие протоколы маршрутизации применяются внутри автономных систем, для него существует единственный протокол маршрутизации — BGPv4.