Маршрутизація в корпоративних мережах Лекція 7

Навчальні питання 1.Маршрутизація в комп'ютерних мережах 2.Протокол RIP (Routing Information Protocol)

Вступ

Література

Задача /24ІР-адреса ПК switch ІР-адреса мережі

Router man Проект по созданию маршрутизатора начался в январе 1980 г. В университетский парк (Стэнфордский университет) входили мэйнфреймы, системы DEC10, несколько машин Xerox PARC Lisp и файл-серверы Altos (впоследствии к ним добавились DEC VAX, TI Explorers и системы Symbolic). Все это нужно было соединить, потому что люди устали бегать туда и обратно с магнитными лентами. … было операционной системой, и начал разработку сетевой ОС и программы маршрутизации на PDP11/05. Нужен был очень компактный код и определение разумного числа входных буферов, поскольку это был бездисковый компьютер с всего лишь 56 КВ ОЗУ, так что при ошибке out of memory программа зависала. На надежность и оптимизацию алгоритма маршрутизации пакетов было потрачено все лето. Три последующих месяца ушло на сборку системы, а через шесть – первый маршрутизатор установили в телефонном шкафу в здании, расположенном посередине между медицинским центром и отделом вычислительных машин. William Yeager

CISCO CISCO 1984 рік О Cisco все узнали в 1986 г. Именно тогда компания выпустила на рынок свой первый маршрутизатор, который назывался Advanced Gateway Server. Он базировался на процессоре Motorola MHz, имел 1 MB памяти, 8 слотов для интерфейсных карт, к которым можно было подключить Ethernet, ARPAnet и низкоскоростные последовательные каналы. Производительность составляла 200 пакетов в секунду.

CISCO Cisco зробила суттєвий внесок в становлення Інтернету. К 2000 р. 75% всього трафику в Інтернет проходило через її маршрутизатори. Len Bosack Sandy Lerner У 2009 році компанія відсвяткувала 25-річний ювілей

Cisco Systems Ukraine

Найменування моделі маршрутизатору Cisco Компанія Cisco - лідер телекомунікаційної індустрії В залежності від призначення Cisco поділяє моделі маршрутизаторів на маршрутизатори для побудови корпоративних мереж і маршрутизатори для мереж провайдерів телекомунікаційних послуг.

Поділ маршрутизаторів Cisco за призначенням та продуктивністю

Cisco 2801 Маршрутизатор з інтегрованими службами (ISR - Integrated Services Router) маршрутизатор комутатор пристрій, що забезпечує безпеку мережі засоби голосової передачі засоби зв'язку між LAN WAN

Cisco 2801

Модулі розширення HWIC - High-Performance WAN Interface Card HWIC-16A 1380 $ 16 послідовних портів кбіт/с HWIC-2FE 870 $ 90 модулів

Cisco IOS Більшість маршрутизаторів (за винятком серії 700), і значна частина комутаторів Cisco функціонують під керуванням мережевої операційної системи Cisco IOS. Cisco IOS призначена для керування активним мережевим обладнанням і забезпечує управління мережевими пристроями як через інтерфейс командної строки, так і через Веб – інтерфейс.

Початкове налаштування Під час настройки маршрутизатору встановлюються наступні параметри конфігурації: - імя маршрутизатору; - паролі доступу; - параметри інтерфейсів. Здійснюється за допомогою підключення до консольного порту маршрутизатору.

Режими настроювання 1.Користувацький режим (User Mode). 2.Привілейований режим (Privileged Mode). 3.Глобальний режим (Global Configuration Mode). 4.Режим підконфігурації (Sub- Configuration Modes). маршрутизатору

Привілейований режим Глобальний режим Режим підконфігурації Користувальницький режим 12 34

Cisco IOS Режими команд: користувальницький і привілейований У користувальницькому режимі можна тільки отримувати інформацію про роботу маршрутизатору. У привілейованому режимі можна змінювати режими роботи маршрутизатору.

Cisco IOS Щоб виконати налаштування маршрутизатору потрібно увійти в привілейований режим. Для отримання доступу до команд налаштування потрібно увійти в режим глобальної конфігурації. Команда: configure terminal або config t. У цьому режимі в командному рядку відображається Router (config) #. Команди, що вводяться у глобальному режимі виконуються негайно і відбиваються на роботі пристрою.

Завдання

1. Маршрутизація в комп'ютерних мережах

Методи маршрутизації Прозора маршрутизація

Однокрокова маршрутизація Методи маршрутизації

Маршрутизація від джерела

Маршрутизація МАС-адреса аналізуються комутаторами ІР-адреса аналізуються маршрутизаторами Маршрутизація Маршрутизація – процес перенаправлення пакетів в мережу одержувача, рішення про подальший шлях просування пакету приймає маршрутизатор Одержувач знаходиться в іншій мережі

Маршрутизатор Задача маршрутизації – задача вибору найкращого шляху передачі пакету Рішення задачі виконується за допомогою маршрутних протоколів на основі даних таблиці маршрутизації. Формування і оновлення таблиці маршрутизації, як правило, здійснюється в автоматичному режимі на основі інформації, яку маршрутизатори передають один одному за допомогою протоколів маршрутизації. Cisco 3845 ISR - Integrated Services Router RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First) Приклади протоколів маршрутизації:

Таблиця маршрутизації Зберігає відомості про локальні мережі, що безпосередньо підключені до маршрутизатору, і через яки інтерфейси це підключення здійснюється. А також відомості про маршрути, по яких маршрутизатор зв'язується з віддаленими мережами, що не підключені до нього локально, і через який шлюз. Запис про маршрут складається з наступних компонентів: 1) ІР-адреса мережі одержувача 2) Її маска 3) ІР-адреса шлюзу або інтерфейсу маршрутизатору 4) Вартість або метрика маршруту ІР-адреса мережі Маска ІР-адреса шлюзу Метрика

Таблиця маршрутизації Перегляд таблиці маршрутів здійснюється командою show ip route

Таблиця маршрутизації В таблиці маршрутизації кожна мережа безпосереднє зв'язана з інтерфейсом маршрутизатору або для неї вказується наступний перехід (шлюз). Крім того, в таблиці кожному маршруту призначається номер, що відображає достовірність та точність джерела відомостей маршрутизації - адміністративна відстань.

Адміністративна відстань Адміністративне відстань - це функція, що використовується маршрутизаторами для вибору оптимального маршруту за наявності двох і більше різних маршрутів до мережі призначення. Адміністративна відстань визначає надійність протоколу маршрутизації. Чим менше значення адміністративної відстані, тим надійніше протокол.

Таблиця маршрутизації Маршрути з прямим підключенням За допомогою налаштування інтерфейсу з IP-адресою і маскою мережі інтерфейс стає вузлом в підключеній мережі Тип і номер інтерфейсу маршрутизатору

TTL (Time To Life) Одиниця часу життя пакету дорівнює 1 ms Нет

Статична і динамічна маршрутизація

Статична маршрутизація Зміни в топології мережі відслідковує адміністратор. У випадку недосяжності деякої мережі внаслідок несправності каналу, адміністратор мережі формує новий маршрут і вручну вводить його в таблицю маршрутизації.

Введення маршруту Для введення статичного маршруту використовується команда ip route: ip route [мережа_призначення] [маска_підмережі] [адреса_шлюзу] Мережа призначення шлюз

Статична маршрутизація Випадки, коли доцільно використання статичного маршруту Закрита мережа – мережа, що має тільки одне з'єднання з маршрутизатором Статична маршрутизація оптимальна для з'єднань типу крапка- крапка

Плаваючій статичний маршрут Статичний маршрут, що має значення адміністративної відстані більше, чім адміністративна відстань маршруту отриманого за допомогою протоколу динамічної маршрутизації має назву плаваючого статичного маршруту. S /24 [ 200 /1] via Serial 0/0 Для того, щоб створити плаваючій статичний маршрут необхідно ввести таку команду: ip route

Плаваючій статичний маршрут З початку запис плаваючого статичного маршруту не відображається у таблиці маршрутизації. Маршрутизатор використовує основний маршрут, поки вин є активним. Якщо основний маршрут стає неактивним, в таблиці маршрутизації буде встановлений плаваючій статичний маршрут.

Маршрут за замовчуванням ip route

Динамічна маршрутизація Дозволяє виключити трудомістку і відповідальну процедуру настройки статичних маршрутів. Динамічна маршрутизація дозволяє маршрутизаторам реагувати на зміни в мережі і коригувати таблиці маршрутизації без втручання системного адміністратора. Реалізується на основі використання протоколів динамічної маршрутизації. Оновлення таблиць маршрутизації здійснюється поетапно.

Порівняння

2. Протокол RIP Routing information protocol протокол маршрутної інформації

Алгоритм маршрутизації Алгоритм маршрутизації – спосіб, за допомогою якого протокол динамічної маршрутизації визначає найкращій маршрут Алгоритми маршрутизації Дистанційно-векторні Стану каналу зв'язку Стан оновлення всіх маршрутизаторів в мережі з урахуванням нового маршруту називається сходженням маршрутизаторів. Протокол RIPПротокол OSPF

Алгоритм маршрутизації Алгоритм маршрутизації на основі вектора стану передбачає періодичне пересилання копій таблиці маршрутизації між маршрутизаторам и для відображення змін топології. Дистанційно-векторні Алгоритм враховує 2 параметра: відстань і вектор

Алгоритм маршрутизації Відстань представляється вартістю або метрикою, що характеризує один з наступних параметрів: - кількість ділянок маршруту ; - швидкість передачі ; - смуга перепускання ; - ймовірність затримок ; - надійність. Дистанційно-векторні Компонент вектора або направлення у маршруті представляє собою адресу наступної ділянки шляху до мережі, зазначеної у маршруті. Знак вказує напрямок і відстань

Дистанційно-векторні алгоритми Переваги -простота впровадження і обслуговування; -низькі вимоги до ресурсів. Недоліки -повільна конвергенція (сходження маршрутизаторів); -обмежена масштабуємость; -наявність петель маршрутизації. Приклади протоколів, що використовують дистанційно-векторні алгоритми : RIP (Routing Information Protocol) v1 RIP v2 EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) RIPng (next generation)

Протокол RIP використовує число ділянок маршруту як метрики для вибору маршруту; відносить метрики вище 15 до недосяжних маршрутів; за замовчуванням розсилає вміст таблиці маршрутизації кожні 30 секунд. В мережі може бути не більше 16 маршрутизаторів, TTL=16 RIPv1 – не використовує маску підмережі RIPv2 – протокол безкласової маршрутизації, що підтримує маски змінної довжини (VLSM). Більш захищений.

Протокол RIP запит відповідь якщо запис маршруту новий, маршрутизатор встановлює маршрут в таблиці маршрутизації; якщо маршрут вже є в таблиці, а запис надійшла з іншого джерела, існуючий запис буде замінений в таблиці маршрутизації, якщо число переходів в новому записі краще; якщо маршрут вже є в таблиці і запис надійшов з того ж джерела, існуюча запис буде замінена, навіть якщо метрика не краще.

Недоліки RIP Безпосередньо підключеним сусіднім маршрутизаторам періодично розсилаються повні копії всієї таблиці маршрутизації - у великих мережах кожне оновлення може супроводжуватися значним сплеском трафіку. Пересилка повних таблиць маршрутизації веде до потенційної можливості їх перехоплення зловмисником, тобто використання протоколу RIP означає наявність проблем з безпекою.

Недоліки RIP В наслідок чого виникають помилки в таблицях маршрутизації петлі

Виводи

Маршрутизатор Cisco CRS-3 Магістральний маршрутизатор Carrier Routing System (CRS) забезпечує перепускну здатність 322 Тб/с Нова платформа за обсягом трафіку більш, ніж у 12 разів перевершує найближчу конкурентну пропозицію. Вона також втричі продуктивніше свого безпосереднього попередника, Cisco CRS-1. Найвища швидкодія (до 322 Тб / с) дозволяє завантажити весь друкований зміст Бібліотеки Конгресу США всього за одну секунду, або всім жителям Китаю одночасно зробити відеодзвінок.

OSPF Алгори́тм Де́йкстры (Dijkstras algorithm) алгоритм на графах, изобретённый нидерландским ученым Э. Дейкстрой в 1959 году. Находит кратчайшее расстояние от одной из вершин графа до всех остальных. Алгоритм работает только для графов без рёбер отрицательного веса. Алгоритм широко применяется в программировании и технологиях, например, его использует протокол OSPF для устранения кольцевых маршрутов. Wybe Dijkstra ( )

Проблема Шлях 1 Шлях 2

Архітектура