Обучение Cisco 200-125 CCNA v3.0. Ден 43. Протоколи на маршрутизация Distance Vector и Link State

Днешният видеоурок за протоколите за маршрутизиране Distance Vector и Link State предшества една от най-важните теми в курса CCNA – протоколите за маршрутизиране OSPF и EIGRP. Тази тема ще заеме 4 или дори 6 следващи видеоурока. Затова днес накратко ще разгледам няколко концепции, които трябва да знаете, преди да започнете да изучавате OSPF и EIGRP.

В миналия урок разгледахме раздел 2.1 от темата ICND2, а днес ще изучим раздели 2.2 „Сходства и различия между дистанционно-векторните протоколи Distance Vector (DV) и протоколите на състояние на канала Link State (LS)“ и 2.3 „Сходства и различия между вътрешните и външните протоколи за маршрутизиране“.

Както казах, в следващите 4 или 6 видео урока ще разгледаме ключовите въпроси от целия курс – протоколите OSPFv2 за IPv4, OSPFv3 за IPv6, EIGRP за IPv4 и EIGRP за IPv6. Студентите често ми задават въпрос какво представлява протоколът за маршрутизиране и какъв е той от маршрутизируемия протокол.

Протоколът за маршрутизиране се използва от рутера, например, протоколите RIP, EIGRP, OSPF, BGP и други. Протоколът за маршрутизиране е начинът, по който рутерите комуникират помежду си, като обменят информация за мрежата и запълват таблиците си за маршрутизиране с тази информация. На базата на тези таблици те взимат решения за маршрутизиране.

След като рутерите „комуникират“ помежду си и запълнят таблиците си за маршрутизиране, извършвайки всичко това с помощта на протокола за маршрутизиране, те взимат решения за изпращане на трафика в други мрежи. При това се използва маршрутизируем протокол, който позволява на рутерите да пренасочват или маршрутизират трафика. Такива протоколи са IPv4 и IPv6.

И така, протоколът за маршрутизиране осигурява запълването на таблиците за маршрутизиране с информация, а маршрутизируемият протокол осигурява маршрутизацията на трафика съгласно информацията в тези таблици. Благодарение на IPv4 или IPv6, предаваните данни се инкапсулират и получават IP заглавия, за което говорят самите названия на тези протоколи – IP.

Следващият въпрос се отнася до разликите между протоколите на вътрешния шлюз (Interior Gateway Protocol) и протоколите на външния шлюз (Exterior Gateway Protocol). Не позволявайте на думата „шлюз“ да ви обърква. Обикновено рутерите се използват в автономна система. Да предположим, че във вашата компания има 50 рутера, използващи всякакъв IP протокол. Всички те образуват автономна система, тоест се използват и управляват от една компания, една организация.

Протоколите, които се използват за осигуряване на маршрутизацията в такава автономна система, се наричат протоколи на вътрешния шлюз, а протоколите за маршрутизация извън системата – протоколи на външния шлюз. Протоколът на външния шлюз осигурява маршрутизация между различни автономни системи. Една от тези системи може да бъде вашият интернет доставчик (ISP), а системата му може да се състои от 200 рутера. За свързване помежду си автономните системи използват протокол на външния шлюз.

Протоколите на вътрешния шлюз са RIP, OSPF, EIGRP, а в момента за протокол на външния шлюз се използва един протокол – BGP.

Следващите две определения, с които трябва да се запознаете, са Distance Vector и Link State. Това са два типа протоколи за маршрутизация на вътрешния шлюз.

Да предположим, че имаме 3 рутера, свързани помежду си и с мрежата 192.168.10.0/24. Нека ги обозначим като A, B и C. От курса ICND1 знаем какво се случва при използването на RIP.

Тъй като рутер B е най-близо до мрежата 192.168.10.0/24, той първи изпраща известие за тази мрежа на рутер A и рутер C. Рутер C също препраща това известие на рутер A. Рутер A получава информация за мрежата 192.168.10.0/24 през два свои интерфейса – f0/0 и f0/1. Тъй като протоколът RIPv2 използва метрика на Hop Count, той ще посочи на рутера, че оптималният маршрут към тази мрежа е през рутер B, тъй като мрежата може да бъде достигната с един хоп. Ако се използва интерфейс f0/1 за свързване с мрежата 192.168.10.0/24, то ще са необходими 2 хопа. Следователно, от гледна точка на рутер A, оптималното ще е да се използва интерфейс f0/0. Такова решение A взима, защото използва RIP, който е дистанционно-векторен протокол.

Според показаната схема, виждаме, че това е правилното решение, защото разстоянието между А и В е най-краткото. Но какво ще стане, ако кажа, че между А и В е прокарана линия с капацитет 64 кбит/с, а между C и В е разположена линия с 100 мбит/с, и същата линия е между С и А?

Кой маршрут ще бъде най-оптимален при тези условия?

Разбира се, линията от 100 мегабита в секунда е много по-добра от линията със скорост 64 килобита в секунда, дори ако маршрутът през нея отнема 2 хопа вместо един. Обаче дистанционно-векторният протокол RIP не взема предвид скоростта на предаване на трафика, тъй като при избора на оптимален маршрут се ръководи от минималния брой хопове. В този случай е по-добре да се използва протоколът за състояние на мрежата Link State, като OSPF. Този протокол проверява цената на маршрутите и, като намери най-„евтиния“, изпраща трафика по пътя рутер А – рутер С – рутер В.

В сравнение с RIP, протоколът OSPF е много по-сложен, той взема предвид множество фактори при определянето на оптималния маршрут и намира най-краткия по отношение на метриката път.
EIGRP някога беше собственическото протокол за маршрутизиране на Cisco, а сега е отворен стандарт. Това е комбинация от най-добрите характеристики на дистанционно-векторния протокол и протокола за състояние на мрежата. Той взема предвид и капацитета, и забавянията в мрежата. Както е известно, колкото по-дълъг е маршрутът, т.е. колкото повече хопове, толкова по-дълги са забавянията. Затова протоколът EIGRP избира маршрут с максимален капацитет и минимално общо забавяне, като сравнява метриките на маршрутите. Показаните капацитети и забавяния са части от формулата, на базата на която се взема решението за маршрутизиране.
Ето в какво се състои разликата между протоколите Distance Vector и Link State. Дистанционно-векторните протоколи разглеждат само разстоянието на маршрута, докато протоколите Link State вземат предвид състоянието на мрежата по маршрута, като скорост и капацитет.
EIGRP е хибриден маршрутизиращ протокол, тъй като съчетава черти и на двата горепосочени протокола. От гледна точка на Cisco, това е най-добрият маршрутизиращ протокол, така че всички инженери в компанията предпочитат да го използват, обаче, най-разпространеният протокол в света е OSPF. Причината е, че EIGRP току-що стана отворен стандарт, затова производителите на трети страни не са сигурни в неговата съвместимост с тяхното мрежово оборудване.

Нека разгледаме какво е степента на доверие към протокола. Когато рутер А получава маршрутна информация от два различни източника, той използва формула, за да вземе решение кой от двата маршрута да запише в таблицата за маршрутизация. Това е лесно, защото той разглежда параметрите на маршрута В-А и А-С-В, сравнява ги и взема оптимално решение. Разбира се, OSPF също така балансира натоварването, тоест ако двата маршрута имат еднаква стойност, той извършва балансировка на натоварването. Подробно ще разгледаме този въпрос в следващите видеа, днес просто искам да знаете за това.

Нека да разгледаме следната таблица. Отдолу отново ще нарисувам рутерите А, В и С, които образуват автономна мрежова система във вашата компания. Да предположим, че вашата компания е придобила друга компания, в която има система с рутери А1, В1 и С1. И така, вече имате две компании, всяка с своя собствена мрежа. Да предположим, първата използва протокола EIGRP, а втората – OSPF.

Разбира се, можете да препрограмирате мрежата си да използва OSPF или да прехвърлите мрежата на придобитата от вас компания на протокол EIGRP, но това е много административна работа. За малка компания това може да се направи, но ако компанията е голяма, обемът на работа е огромен. В този случай може да се направи преразпределение, т.е. да се вземат маршрути от EIGRP и да се разпределят по OSPF, а маршрути от OSPF да се разпределят по EIGRP. Това е напълно възможно. За целта един от рутерите на вашата компания трябва да работи по двата протокола – EIGRP и OSPF, да речем, че това ще е рутер B. Той ще съдържа таблица с маршрути, където част от маршрутите са получени от EIGRP, а част от OSPF. Да предположим, че имаме още една мрежа, свързана с двете компании. В същото време първата компания ще използва маршрути от таблицата EIGRP за връзка с нея, а втората – маршрути от протокола OSPF, и да съпоставите тези маршрути, получени от различни източници, ще бъде много трудно, защото всеки от тях избира оптималния маршрут по свои собствени метрики.

В този случай се използва понятието административна дистанция. Тя помага на рутера да избере най-оптималния маршрут от няколко маршрута, получени от различни маршрутизиращи протоколи. Например, ако рутер B е директно свързан с рутер C, то административната дистанция ще е равна на 0 и това е най-надеждният маршрут. Да предположим, че A съобщава на B, че също има достъп до C, в този случай рутер B ще му отговори: „благодаря за информацията, но рутер C е свързан директно с мен, затова избира мен с по-ниска административна дистанция, а не свързването чрез вас.“

Административната дистанция показва степента на доверие към протокола. Колкото по-малка е стойността на административната дистанция, толкова по-голямо е доверието. Следващият най-надежден вариант след директното свързване е статичното свързване с административна дистанция, равна на 1. Степента на доверие към протокола EIGRP е характеризирана със стойност на административната дистанция 90, към протокола OSPF – 110 и към протокола RIP – 120.

Затова, ако EIGRP и OSPF представляват една и съща мрежа, рутерът ще се довери на информацията за маршрутите, получена от EIGRP, защото този протокол има административна дистанция 90, която е по-малка от тази на OSPF.

Благодарим, че останахте с нас. Харесвате ли нашите статии? Искате ли да виждате повече интересни материали? Подкрепете ни, като направите поръчка или ни препоръчате на познати, 30% отстъпка за потребителите на Хабра за уникален аналог на entry-level сървъри, създаден от нас за вас: Всичко за VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 ядра) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как да делим сървъра правилно? (налични опции с RAID1 и RAID10, до 24 ядра и до 40GB DDR4).

Dell R730xd два пъти по-евтин? Само при нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100TB от $199 в Нидерландия! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Четете за това Как да изградим инфраструктура от корпоративен клас с прилагане на сървъри Dell R730xd Е5-2650 v4 на стойност 9000 евро за копейки?

Източник: habr.com