Маршрутизацията е една от най-основните области на работата в мрежа, която администраторът трябва да знае. Протоколите за маршрутизиране определят как вашите данни стигат до местоназначението си и помага да се направи този процес възможно най-плавен. Въпреки това, има толкова много различни видове протоколи за маршрутизиране, че може да бъде много трудно да ги следите всички!
В тази публикация ще обсъдим редица различни типове протоколи и концепции за протоколи. Протоколите на маршрутизатора включват:
- Информационен протокол за маршрутизация (RIP)
- Протокол за вътрешен шлюз (IGRP)
- Първи отворен най-кратък път (OSPF)
- Външен протокол за шлюз (EGP)
- Подобрен протокол за маршрутизиране на вътрешния шлюз (EIGRP)
- Протокол за граничен шлюз (BGP)
- Междинна система към междинна система (IS-IS)
Преди да разгледаме самите протоколи за маршрутизиране, е важно да се съсредоточим върху категориите протоколи. Всички протоколи за маршрутизиране могат да бъдат класифицирани в следното:
- Протоколи за състояние на вектор или връзка на връзката
- Протоколи за вътрешен шлюз (IGP) или външни протоколи за шлюз (EGP)
- Класови или безкласни протоколи
Протоколи за състояние на вектор и връзка на разстояние
| Изпраща цялата таблица за маршрутизиране по време на актуализации | Предоставя само информация за състоянието на връзката |
| Изпраща периодични актуализации на всеки 30-90 секунди | Използва задействани актуализации |
| Излъчва актуализации | Актуализации за няколко отличия |
| Уязвим за контури на маршрутизация | Няма риск от маршрутизиране на контури |
| RIP, IGRP | OSPF, IS-IS |
Протоколите за векторни разстояния са протоколи, които използвайте разстояние, за да изработите най-добрия път за пакетите в рамките на мрежа. Тези протоколи измерват разстоянието въз основа на колко данни за хмел трябва да преминат, за да стигнат до местоназначението си. Броят на хмелите е по същество броя на рутерите, необходими за достигане до местоназначението.
Обикновено векторните протоколи за разстояние изпращат маршрутна таблица, пълна с информация, до съседни устройства. Този подход ги прави ниски инвестиции за администраторите, тъй като те могат да бъдат внедрени без много нужда от управление. Единственият проблем е, че те изискват повече честотна лента, за да изпращат в таблиците за маршрутизиране и могат да се сблъскат и в маршрутизационни линии.
Протоколи за състояние на връзка
Протоколите за състояние на връзка предприемат различен подход за намиране на най-добрия път, тъй като споделят информация с други рутери в близост. Най- маршрут се изчислява въз основа на скоростта на пътя до дестинацията и разходите за ресурси. Протоколите на състоянието на връзката използват алгоритъм за това. Една от ключовите разлики в протокола за векторно разстояние е, че протоколите на състоянието на връзката не изпращат таблици за маршрутизиране; вместо това рутерите се уведомяват взаимно, когато бъдат открити промени.
Маршрутизаторите, използващи протокола за състояние на връзката, създават три типа таблици; съседна маса, топологична таблица, и маршрутна маса. Съседната таблица съхранява подробности за съседните рутери, използвайки протокола за състояние на връзката, таблицата за топология съхранява цялата топология на мрежата, а таблицата за маршрутизиране съхранява най-ефективните маршрути.
IGP и EGP
Протоколите за маршрутизиране могат също да бъдат категоризирани като вътрешни протоколи за шлюз (IGP) или протоколи за външен шлюз (EGP). IGP са маршрутизационни протоколи, които обменят информация за маршрутизация с други рутери в рамките на една автономна система (AS). AS се дефинира като една мрежа или съвкупност от мрежи под контрола на едно предприятие. Следователно компанията AS е отделена от ISP AS.
Всяко от следните е класифицирано като IGP:
- Първи отворен най-кратък път (OSPF)
- Информационен протокол за маршрутизация (RIP)
- Междинна система към междинна система (IS-IS)
- Подобрен протокол за маршрутизиране на вътрешния шлюз (EIGRP)
От друга страна, EGP са маршрутизационни протоколи, които се използват за прехвърляне на информация за маршрутизация между рутери в различни автономни системи. Тези протоколи са по-сложни и BGP е единственият EGP протокол, който вероятно ще срещнете. Важно е обаче да се отбележи, че съществува протокол EGP, наречен EGP.
Примерите за EGP включват:
- Протокол за граничен шлюз (BGP)
- Външен протокол за шлюз (EGP)
- Международният протокол за маршрутизиране на ISO (IDRP) на ISO
Видове протокол за маршрутизация
Протоколи за маршрутизиране
- 1982 г. – EGP
- 1985 г. – IGRP
- 1988 г. – RIPv1
- 1990 г. – IS-IS
- 1991 г. – OSPFv2
- 1992 г. – EIGRP
- 1994 г. – RIPv2
- 1995 г. – BGP
- 1997 г. – RIPng
- 1999 г. – BGPv6 и OSPFv3
- 2000 г. – IS-ISv6
Информационен протокол за маршрутизация (RIP)
Информационен протокол за маршрутизация или RIP е един от първите протоколи за маршрутизиране, които се създават. RIP се използва и в двете Локални мрежи (LAN) и Мрежи с широка площ (WANs), а също така работи на приложния слой на OSI модела. Има няколко версии на RIP, включително RIPv1 и RIPv2. Оригиналната версия или RIPv1 определя мрежовите пътища въз основа на IP дестинацията и броя на хопа на пътуването.
RIPv1 взаимодейства с мрежата, като излъчва IP таблицата си към всички маршрутизатори, свързани към мрежата. RIPv2 е малко по-сложен от този и изпраща таблицата си за маршрутизиране на адрес за множествено предаване. RIPv2 също използва удостоверяване, за да запази данните по-сигурни и избира маска на подмрежата и шлюз за бъдещ трафик. Основното ограничение на RIP е, че той има максимален брой хоп от 15, което го прави неподходящ за по-големи мрежи.
Вижте също: Инструменти за мониторинг на LAN
Протокол за вътрешен шлюз (IGRP)
Internal Gateway Protocol или IGRP е протокол за векторно разстояние, произведен от Cisco. IGRP е проектиран да се основава на основите, определени на RIP, за да функционира по-ефективно в по-големите мрежи и свали капачката от 15 хопа това беше поставено на RIP. IGRP използва показатели като честотна лента, закъснение, надеждност и натоварване, за да сравнява жизнеспособността на маршрутите в мрежата. В настройките по подразбиране на IGRP обаче се използват само ширина на лентата и забавяне.
IGRP е идеален за по-големи мрежи, защото той излъчва актуализации на всеки 90 секунди и има максимален брой хоп 255. Това му позволява да поддържа по-големи мрежи от протокол като RIP. IGRP също е широко използван, тъй като е устойчив на маршрутизация, защото се актуализира автоматично, когато настъпят промени в мрежата.
Първи отворен най-кратък път (OSPF)
Open Shortest Path First или OSPF протоколът е IGP за състоянието на връзката, който е създаден за IP мрежи с помощта на Най-кратък път първо (SPF) алгоритъм. SPF алгоритъмът се използва за изчисляване на най-краткия обхващащ дърво, за да се осигури ефективно предаване на пакети. OSPF маршрутизаторите поддържат бази данни с подробна информация за заобикалящата топология на мрежата. Тази база данни е запълнена с данни, взети от Реклами за състоянието на връзката (LSAs) изпратен от други рутери. LSA са пакети, които съдържат подробна информация за това колко ресурси би поел даден път.
OSPF също използва Алгоритъм на Dijkstra за преизчисляване на мрежовите пътища, когато топологията се промени. Този протокол е също сравнително сигурен, тъй като може да удостоверява промените в протокола, за да запази данните. Той се използва от много организации, тъй като е мащабируем към големи среди. Промените в топологията се проследяват и OSPF може да преизчисли компрометирани пакети за маршрути, ако преди това използваният маршрут е блокиран.
Външен протокол за шлюз (EGP)
External Gateway Protocol или EGP е протокол, който се използва за обмен на данни между шлюзови хостове, които се съседват помежду си в рамките на автономни системи. С други думи, EGP предоставя форум за рутери, за да споделят информация в различни домейни. Най-популярният пример на EGP е самият интернет. Таблицата за маршрутизиране на EGP протокола включва известни маршрутизатори, разходи за маршрути и адреси на съседни устройства. EGP се използва широко от по-големи организации, но оттогава е заменен от BGP.
Причината, поради която този протокол не е в полза, е, че не поддържа многостранни мрежови среди. Протоколът EGP работи, като запазва база данни от близките мрежи и пътищата, които може да поеме, за да достигне до тях. Тази информация се изпраща към свързаните рутери. След като пристигне, устройствата могат да актуализират своите таблици за маршрутизиране и да предприемат по-информиран избор на път в цялата мрежа.
Подобрен протокол за маршрутизиране на вътрешния шлюз (EIGRP)
Подобреният протокол за маршрутизиране на вътрешния шлюз или EIGRP е протокол за маршрутизиране на вектор от разстояние, за който се използва IP, AppleTalk, и NetWare мрежи. EIGRP е патентован протокол на Cisco, който е проектиран да следва от първоначалния IGRP протокол. Когато използва EIGRP, маршрутизатор взема информация от маршрутни таблици на съседите си и ги записва. Съседите се запитват за маршрут и когато се случи промяна, маршрутизаторът уведомява съседите си за промяната. Това има краен резултат от това да направим съседни маршрутизатори наясно какво се случва в близките устройства.
EIGRP е оборудван с редица функции за увеличаване на ефективността, включително Надежден транспортен протокол (RTP) и a Дифузен алгоритъм на актуализация (DUAL). Пакетните предавания стават по-ефективни, защото маршрутите се преизчисляват, за да се ускори процеса на конвергенция.
Протокол за граничен шлюз (BGP)
Border Gateway Protocol или BGP е протоколът за маршрутизиране в интернет, който е класифициран като вектор на протокол за път. BGP беше проектиран да замени EGP с децентрализиран подход към маршрутизирането. Алгоритмът за избор на най-добър път на BGP се използва за избор на най-добрите маршрути за пакетни преводи. Ако нямате персонализирани настройки, тогава BGP ще избере маршрути с най-краткия път до дестинацията.
Въпреки това много администратори избират да променят решенията за маршрутизиране на критерии в съответствие с техните нужди. Алгоритъмът за избор на най-добър път може да бъде персонализиран чрез промяна на атрибута на общността на разходите на BGP. BGP може да взема решения за маршрутизиране въз основа на фактори като тегло, локални предпочитания, генерирани локално, AS_Path дължина, тип на произход, мулти-изход дискриминатор, eBGP през iBGP, IGP показател, идентификатор на рутер, списък на клъстери и съседен адрес.
BGP изпраща актуализирани данни от таблицата на рутера само когато нещо се промени. В резултат на това няма автоматично откриване на промените в топологията, което означава, че потребителят трябва да конфигурира BGP ръчно. По отношение на сигурността BGP протоколът може да бъде удостоверен, така че само одобрени рутери могат да обменят данни един с друг.
Междинна система към междинна система (IS-IS)
Междинна система към междинна система (IS-IS) е състояние на връзката, IP протокол за маршрутизиране и IGPP протокол, използван в интернет за изпращане на информация за IP маршрутизиране. IS-IS използва модифицирана версия на алгоритъма Dijkstra. IS-IS мрежата се състои от набор от компоненти, включително крайни системи, (потребителски устройства), междинни системи (рутери), области и домейни.
Под IS-IS маршрутизаторите са организирани в групи, наречени области и множество области са групирани заедно, за да съставят домейн. Рутерите в зоната са поставени с Layer 1, а маршрутизаторите, които свързват сегменти заедно, са класифицирани като Layer 2. Има два типа адреси, използвани от IS-IS; Точка за достъп до мрежова услуга (НСПД) и Заглавие на мрежовото образувание (NET).
Класови и безкласни протоколи за маршрутизиране
Протоколите за маршрутизиране също могат да бъдат категоризирани като протоколи за маршрутизиране в клас и без клас. Разграничението между тези двама се свежда до начина, по който те извършват маршрутизиране на актуализации. Дебатът между тези две форми на маршрутизация често се нарича маршрутизиране спрямо клас.
Класови протоколи за маршрутизиране
Класовите протоколи за маршрутизиране не изпращат информация за маска на подмрежата по време на актуализации на маршрутизацията, но протоколи за маршрутизиране без класове. RIPv1 и IGRP се считат за протоколи за клас. Тези два са протоколи за клас, защото не включват информация за маската на подмрежата в своите актуализации за маршрутизиране. Класическите протоколи за маршрутизиране оттогава са остарели от безкласови протоколи за маршрутизиране.
Безкласови протоколи за маршрутизиране
Както беше споменато по-горе, класните протоколи за маршрутизиране са заменени от безкласови протоколи за маршрутизиране. Безкласови протоколи за маршрутизиране изпращайте информация за маска на IP подмрежа по време на актуализации за маршрутизиране. RIPv2, EIGRP, OSPF и IS-IS са всички видове протоколи за маршрутизиране на класа, които включват информация за маска на подмрежата в рамките на актуализации.
Протоколи за динамично маршрутизиране
Протоколите за динамично маршрутизиране са друг тип протоколи за маршрутизиране, които са критични за съвременните корпоративни мрежи. Динамични протоколи за маршрутизиране позволяват на рутерите автоматично да добавят информация към техните таблици за маршрутизиране от свързани маршрутизатори. С тези протоколи маршрутизаторите изпращат актуализации на топологията всеки път, когато топологичната структура на мрежата се промени. Това означава, че потребителят не трябва да се тревожи за поддържането на актуализирани мрежови пътища.
Едно от основните предимства на протоколите за динамично маршрутизиране е, че те намаляват необходимостта от управление на конфигурации. Недостатъкът е, че това идва с цената на разпределянето на ресурси като процесор и трафик, за да ги поддържа непрекъснато. OSPF, EIGRP и RIP се считат за протоколи за динамично маршрутизиране.
Протоколи и показатели за маршрутизиране
Независимо какъв тип протокол за маршрутизиране се използва, ще има ясни показатели, които се използват за измерване кой маршрут е най-добрият. Протоколът за маршрутизиране може да идентифицира множество пътища до дестинация, но трябва да има способността да разработва кой е най-ефективният. Метриките позволяват на протокола да определи кой път трябва да бъде избран, за да осигури на мрежата най-добрата услуга.
Най-простият показател, който трябва да се вземе предвид, е броят на хопа. Протоколът RIP използва броене на хоп, за да измери разстоянието, необходимо за даден пакет да достигне местоназначението си. Колкото повече хопове трябва да премине пакетът, толкова по-далеч трябва да пътува пакетът. По този начин протоколът RIP има за цел да избере маршрути, като в същото време свежда до минимум хмела. Освен броя на хопа има много показатели, които се използват от IP протоколи за маршрутизиране. Използваните показатели включват:
- Брой хоп – Измерва броя на рутерите, през които трябва да премине пакет
- Bandwidth – Избира пътя, въз основа на който има най-висока честотна лента
- закъснение – Избира пътя, въз основа на който отнема най-малко време
- надеждност – Оценява вероятността връзката да не успее въз основа на броя на грешките и предишни грешки
- цена – Стойност, конфигурирана от администратора или IOS, която се използва за измерване на цената на маршрут въз основа на един показател или диапазон от показатели
- натоварване – Избира пътя въз основа на използването на трафика на свързани връзки
Метрики по тип протокол
| ПОЧИВАЙ В МИР | Брой хоп |
| RIPv2 | Брой хоп |
| IGRP | Ширина на лентата, забавяне |
| OSPF | Bandwidth |
| BGP | Избрано от администратор |
| EIGRP | Ширина на лентата, забавяне |
| Е-Е | Избрано от администратор |
Административно разстояние
Административното разстояние е една от най-важните характеристики в рутерите. Административно е терминът, използван за описване на числова стойност, която се използва за определяне на приоритет кой маршрут трябва да се използва, когато има два или повече налични маршрута. Когато са разположени един или повече маршрути, протокол за маршрутизация с по-ниското административно разстояние е избран като маршрут. Има административно разстояние по подразбиране, но администраторите също могат да конфигурират своите.
| Свързан интерфейс | 0 |
| Статичен маршрут | 1 |
| Подобрен IGRP обобщен маршрут | 5 |
| Външен BGP | 20 |
| Вътрешно усъвършенстван IGRP | 90 |
| IGRP | 100 |
| OSPF | 110 |
| Е-Е | 115 |
| ПОЧИВАЙ В МИР | 120 |
| EIGRP външен маршрут | 170 |
| Вътрешен BGP | 200 |
| неизвестен | 255 |
Колкото по-ниска е числовата стойност на административното разстояние, толкова повече маршрутизаторът се доверява на маршрута. Колкото по-близо е числовата стойност до нула, толкова по-добре. Протоколите за маршрутизиране използват административното разстояние главно като начин за оценка на надеждността на свързаните устройства. Можете да промените административното разстояние на протокола, като използвате процеса на разстояние в рамките на режима на подконфигурация.
Заключителни думи
Както можете да видите, протоколи за маршрутизиране могат да бъдат дефинирани и обмислени по широк спектър от различни начини. Ключът е да се мисли за маршрутизиране на протоколи като протоколи за вектор или разстояние на състоянието на връзката, протоколи IGP или EGP и протоколи за клас или без клас. Това са всеобхватните категории, в които попадат общи протоколи за маршрутизиране като RIP, IGRP, OSPF и BGP..
Разбира се, във всички тези категории всеки протокол има свои собствени нюанси в начина, по който измерва най-добрия път, независимо дали това е от броя на хопа, забавянето или други фактори. Научаването на всичко възможно за тези протоколи, които задържате по време на ежедневните мрежи, ще ви помогне значително както в изпит, така и в реална среда.
Свързани: Инструменти за traceroute и tracert
яние на връзката. Топологичната таблица съхранява информация за всички рутери в мрежата, като се използва алгоритъм за намиране на най-краткия път до всеки рутер. Маршрутната таблица съхранява информация за най-добрия път до всеки маршрутизатор в мрежата. Протоколите за състояние на връзката са по-ефективни от протоколите за векторно разстояние, тъй като използват по-малко честотна лента и са по-малко вероятно да се сблъскат в маршрутизационни линии. IGP и EGP Протоколите за вътрешен шлюз (IGP) се използват за маршрутизация в една мрежа, като например в локална мрежа. Външните протоколи за шлюз (EGP) се използват за маршрутизация между различни мрежи, като например между две различни локални мрежи. Видове протокол за маршрутизация Протоколите за маршрутизиране могат да бъдат класифицирани в различни категории в зависимост от техните функции и характеристики. Някои от най-известните протоколи за маршрутизиране включват RIP, IGRP, OSPF, EGP, EIGRP, BGP и IS-IS. Информационен протокол за маршрутизация (RIP) RIP е един от най-старите протоколи за маршрутизиране и е използван широко в мрежите на малки и средни предприятия. Той използва векторно разстояние за изчисляване на най-краткия път до местоназначението. RIP е много лесен за настройка и използване, но има ограничения във връзка с броя на хмелите и скоростта на мрежата. Протокол за вътрешен шлюз (IGRP) IGRP е протокол за вътрешен шлюз, който е разработен от Cisco Systems. Той използва векторно разстояние за изчисляване на най-краткия път до местоназначението, но има по-голям брой метрики, които могат да бъдат използвани за изчисляване на пътищата. IGRP е по-ефективен от RIP, но все още има ограничения във връзка с броя на хмелите и скоростта на мрежата. Първи отворен най-кратък път (OSPF) OSPF е протокол за състояние на връзката, който е разработен от IETF. Той използва алгоритъм за намиране на най-краткия път до местоназначението, като също така използва множество метрики за изчисляване на пътищата. OSPF е по-ефективен от RIP и I
яние на връзката. Топологичната таблица съхранява информация за всички рутери в мрежата, като се използва алгоритъм за намиране на най-кратък път. Маршрутната таблица съхранява информация за най-добрия път до всички местоназначения в мрежата. Протоколите за състояние на връзката са по-ефективни от протоколите за векторно разстояние, тъй като използват по-малко честотна лента и са по-малко вероятно да се сблъскат в маршрутизационни линии. IGP и EGP Протоколите за вътрешен шлюз (IGP) се използват за маршрутизация в една и съща автономна система (AS), докато външните протоколи за шлюз (EGP) се използват за маршрутизация между различни AS. Видове протокол за маршрутизация Съществуват много различни видове протоколи за маршрутизация, включително RIP, IGRP, OSPF, EGP, EIGRP, BGP и IS-IS. В следващите раздели ще разгледаме някои от тези протоколи по-подробно. Протоколи за маршрутизиране Протоколите за маршрутизиране са протоколи, които се използват за намиране на най-добрия път за пакетите в мрежата. Те могат да бъдат класифицирани като протоколи за векторно разстояние или протоколи за състояние на връзката. Информационен протокол за маршрутизация (RIP) RIP е един от най-старите протоколи за маршрутизация и е пример за протокол за векторно разстояние. Той използва максимално 15 хопа, за да намери най-краткия път до местоназначението. RIP е много лесен за настройка и използване, но не е много ефективен в големи мрежи. Протокол за вътрешен шлюз (IGRP) IGRP е друг пример за протокол за векторно разстояние, който е по-ефективен от RIP. Той използва множество метрики, за да определи най-добрия път до местоназначението. IGRP е по-сложен за настройка и използване от RIP, но е по-ефективен в големи мрежи. Първи отворен най-кратък път (OSPF) OSPF е пример за протокол за състояние на връзката, който е много ефективен в големи мрежи. Той използва алгоритъм за намиране на най-кратък път и създава три типа таблици, за да определи най-добрия път до местоназначението. OSPF е по-сложен за настройка и използване
яние на връзката. Топологичната таблица съхранява информация за всички рутери в мрежата, като се използва алгоритъм за намиране на най-кратък път. Маршрутната таблица съхранява информация за най-добрия път до всички местоназначения в мрежата. Протоколите за състояние на връзката са по-ефективни от протоколите за векторно разстояние, тъй като използват по-малко честотна лента и са по-бързи в обработката на информацията. IGP и EGP Протоколите за вътрешен шлюз (IGP) се използват за маршрутизация в една мрежа, като например в локална мрежа. Външните протоколи за шлюз (EGP) се използват за маршрутизация между различни мрежи, като например между две различни компании. Видове протокол за маршрутизация Протоколите за маршрутизиране могат да бъдат класифицирани като RIP, IGRP, OSPF, EGP, EIGRP, BGP и IS-IS. Информационен протокол за маршрутизация (RIP) RIP е един от най-старите протоколи за маршрутизиране и е много лесен за настройка. Той използва максимално 15 хопа, за да намери най-краткия път до местоназначението. Протокол за вътрешен шлюз (IGRP) IGRP е протокол за маршрутизиране, който е разработен от Cisco. Той използва множество метрики, за да определи най-добрия път до местоназначението. Първи отворен най-кратък път (OSPF) OSPF е протокол за маршрутизиране, който е много ефективен за големи мрежи. Той използва алгоритъм за намиране на най-кратък път и е много бърз в обработката на информацията. Външен протокол за шлюз (EGP) EGP е протокол за маршрутизиране, който се използва за маршрутизация между различни мрежи. Той е много ефективен за големи мрежи и използва множество метрики, за да определи най-добрия път до местоназначението. Подобрен протокол за маршрутизиране на вътрешния шлюз (EIGRP) EIGRP е протокол за маршрутизиране, който е разработен от Cisco. Той използва множество метрики, за да определи най-добрия път до местоназначението и е много ефективен за големи мрежи. Протокол за граничен шлюз (BGP) BGP е протокол за маршрутизиране, който се използва за маршрутизация между различни м