Тренинг Cisco 200-125 CCNA v3.0. День 43. Протоколы маршрутизации Distance Vector и Link State

Сегодняшний видеоурок о протоколах маршрутизации Distance Vector и Link State предваряет одну из самых важных тем курса CCNA – протоколы маршрутизации OSPF и EIGRP. Эта тема займет 4 или даже 6 следующих видеоуроков. Поэтому сегодня я кратко расскажу о нескольких концепциях, которые нужно знать, прежде чем начать изучать OSPF и EIGRP.

На прошлом уроке мы рассмотрели раздел 2.1 тематики ICND2, а сегодня изучим разделы 2.2 «Схожесть и отличия дистанционно-векторных протоколов Distance Vector (DV) и протоколов состояния каналов связи Link State (LS)» и 2.3 «Схожесть и отличия внутренних и внешних протоколов маршрутизации».

Как я сказал, в следующих 4 или 6 видео мы рассмотрим ключевые вопросы всего курса – протоколы OSPFv2 для IPv4, OSPFv3 для IPv6, EIGRP для IPv4 и EIGRP для IPv6. Студенты часто задают мне вопрос, что такое протокол маршрутизации Routing protocol и чем он отличается от маршрутизируемого протокола Routed/Routable protocol.

Протокол маршрутизации используется роутером, как например, протокол RIP, EIGRP, OSPF, BGP и другие. Протокол маршрутизации является способом общения роутеров друг с другом, при котором они обмениваются информацией о сети и заполняют этой информацией свои таблицы маршрутизации. На основе этих таблиц они принимают решения маршрутизации.

После того, как роутеры «пообщались» друг с другом и заполнили таблицы маршрутизации, проделав все это с помощью протокола маршрутизации, они принимают решения об отправке трафика в другие сети. При этом используется маршрутизируемый протокол, который позволяет роутерам перенаправлять, или маршрутизировать трафик. К этим протоколам относятся IPv4 и IPv6.

Итак, протокол маршрутизации обеспечивает заполнение таблиц маршрутизации информацией, а маршрутизируемый протокол обеспечивает маршрутизацию трафика в соответствии с информацией этих таблиц. Благодаря IPv4 или IPv6 пересылаемые данные инкапсулируются и снабжаются IP-заголовками, про что говорят сами названия этих протоколов – IP.

Следующий вопрос касается различий между протоколами внутреннего шлюза Interior Gateway Protocol и протоколами внешнего шлюза Exterior Gateway Protocol. Пусть вас не смущает слово «шлюз». Обычно роутеры используются в автономной системе. Предположим, что у вас в компании имеется 50 роутеров, использующих какой угодно IP-протокол. Все они образуют автономную систему, то есть используются и управляются одной компанией, одной организацией.

Так вот, протоколы, которые используются для обеспечения маршрутизации внутри такой автономной системы, называются протоколами внутреннего шлюза, а протоколы для осуществления маршрутизации за пределами системы – протоколами внешнего шлюза. Протокол внешнего шлюза обеспечивает маршрутизацию между разными автономными системами. Одной из таких систем может быть ваш провайдер ISP, и его система может состоять из 200 роутеров. Для связи друг другом автономные системы используют протокол внешнего шлюза.

Протоколы внутреннего шлюза – это RIP, OSPF, EIGRP, а в качестве протокола внешнего шлюза на сегодня используется один протокол – BGP.

Следующие два определения, в которых вы должны разбираться, это Distance Vector и Link State. Это два типа протокола маршрутизации внутреннего шлюза.

Предположим, у нас есть 3 роутера, которые соединены друг с другом и с сетью 192.168.10.0/24. Обозначим их А, В и С. Из курса ICND1 мы знаем, что происходит при использовании RIP.

Поскольку роутер В находится ближе всех к сети 192.168.10.0/24, он первый отсылает объявление об этой сети роутеру А и роутеру С. Роутер С также пересылает это объявление роутеру А. Роутер А получает сведения о сети 192.168.10.0/24 через два своих интерфейса – f0/0 и f0/1. Так как протокол RIPv2 использует метрику Hop Count, он скажет роутеру, что оптимальным для выхода в данную сеть является маршрут через роутер В, потому что тогда сеть можно достичь в один хоп. Если использовать для связи с сетью 192.168.10.0/24 интерфейс f0/1, то потребуется 2 хопа. Таким образом, с точки зрения роутера А, оптимальным будет использовать интерфейс f0/0. Такое решение А принимает потому, что использует RIP, который является дистанционно-векторным протоколом.

Согласно изображенной схеме, мы видим, что это правильное решение, потому что дистанция между А и В является кратчайшей. Но что будет, если я скажу, что между А и В проложена линия пропускной способностью 64 кбит/с, а между C и В расположена линия 100 мбит/с, и такая же линия находится между С и А?

Какой же маршрут при таких условиях будет самым оптимальным?

Конечно же, линия 100 мегабит в секунду намного лучше линии со скоростью 64 килобит в секунду, даже если маршрут через неё занимает 2 хопа вместо одного. Однако дистанционно-векторный протокол RIP не принимает во внимание скорость передачи трафика, поскольку при выборе оптимального маршрута руководствуется минимальным числом хопов. В этом случае лучше задействовать протокол состояния сети Link State, такой, как OSPF. Этот протокол проверяет стоимость маршрутов, и найдя самый «дешевый», отправляет трафик по пути роутер А – роутер С – роутер В.

По сравнению с RIP протокол OSPF намного сложнее, он учитывает множество факторов при определении оптимального маршрута и находит кратчайший с точки зрения метрики путь.
EIGRP когда-то был проприетарным протоколом маршрутизации Cisco, а сейчас является открытым стандартом. Это комбинация лучших свойств дистанционно-векторного протокола и протокола состояния сети. Он учитывает и пропускную способность, и задержки сети. Как известно, чем длиннее маршрут, то есть чем больше хопов, тем длительнее задержки. Поэтому протокол EIGRP выбирает маршрут с максимальной пропускной способностью и минимальной суммарной задержкой, сравнивая метрики маршрутов. Показали пропускной способности и задержки являются частями формулы, на основании которой принимается решение маршрутизации.
Вот в чем заключается разница между протоколами Distance Vector и Link State. Дистанционно- векторные протоколы рассматривают только расстояние маршрута, а протоколы Link State рассматривают состояние сети на пути маршрута, такое, как скорость и пропускную способность.
EIGRP является гибридным протоколом маршрутизации, так как сочетает в себе черты обоих вышеуказанных протоколов. С точки зрения Сisco, это наилучший протокол маршрутизации, поэтому его предпочитают использовать все инженеры компании, однако самым распространенным в мире протоколом является OSPF. Причина состоит в том, что EIGRP только недавно стал открытым стандартом, поэтому сторонние производители не уверены в его совместимости с их сетевым оборудованием.

Рассмотрим, что такое степень доверия к протоколу. Когда роутер А получает маршрутную информацию из 2 –х разных источников, то использует формулу для принятия решения, какой из двух маршрутов поместить в таблицу маршрутизации. Это легко, потому что он смотрит на параметры маршрута В-А и А-С-В, сравнивает их и принимает оптимальное решение. Конечно, OSPF еще и балансирует нагрузку, то есть если два маршрута имеют одинаковую стоимость, то он выполняет балансировку нагрузки. Подробно мы рассмотрим этот вопрос в следующих видео, сегодня же я просто хочу, чтобы вы об этом просто знали.

Давайте рассмотрим следующую таблицу. Внизу я снова нарисую роутеры А, В и С, которые образуют автономную сетевую систему в вашей компании. Предположим, ваша компания приобрела другую компанию, в которой имеется система с роутерами А1, В1 и С1. Итак, у вас теперь две компании, каждая со своей сетью. Допустим, первая использует протокол EIGRP, а вторая – OSPF.

Конечно, можно перенастроить вашу сеть на использование OSPF или сеть поглощенной вами компании перевести на протокол EIGRP, но это целая куча административной работы. Для небольшой компании это еще можно проделать, но если компания велика, то это огромный объем работы. В этом случае можно проделать перераспределение, то есть взять маршруты EIGRP и распределить их по OSPF, а маршруты OSPF перераспределить по EIGRP. Это вполне возможно. Для этого один из роутеров вашей компании должен работать по двум протоколам –EIGRP и OSPF, предположим, это будет роутер В. Он будет содержать таблицу маршрутизации, где часть маршрутов получена из EIGRP, а часть из OSPF. Допустим, что у нас имеется еще одна сеть, с которой связаны обе компании. При этом первая компания будет использовать для связи с ней маршруты таблицы EIGRP, а вторая – маршруты из протокола OSPF, и сопоставить эти маршруты, полученные из разных источников, будет очень сложно, потому что каждый из них выбирает оптимальный маршрут по своим собственным метрикам.

В этом случае используется понятие Administrative Distance, или административная дистанция. Она помогает роутеру выбрать самый оптимальный маршрут из нескольких маршрутов, полученных из разных протоколов маршрутизации. Например, если роутер В напрямую соединен с роутером С, то административная дистанция будет равна 0, и это самый доверенный маршрут. Предположим, что А сообщает В, что тоже имеет доступ к С, в этом случае роутер В ответит ему: «благодарю за вашу информацию, но роутер С соединен со мной напрямую, поэтому я выбираю вариант с меньшей административной дистанцией, а не вариант связи через вас».

Административная дистанция показывает степень доверия к протоколу. Чем меньше величина административной дистанции, тем больше доверие. Следующим наиболее доверенным вариантом после прямого соединения является статическое соединение с административной дистанцией, равной 1. Степень доверия к протоколу EIGRP характеризуется значением административной дистанции 90, к протоколу OSPF – 110 и к протоколу RIP – 120.

Поэтому если EIGRP и OSPF оба будут представлять одну и ту же сеть, роутер довериться информации о маршрутах, полученной от EIGRP, потому что этот протокол имеет административную дистанцию 90, меньшую, чем имеет OSPF.

Спасибо, что остаётесь с нами. Вам нравятся наши статьи? Хотите видеть больше интересных материалов? Поддержите нас оформив заказ или порекомендовав знакомым, 30% скидка для пользователей Хабра на уникальный аналог entry-level серверов, который был придуман нами для Вас: Вся правда о VPS (KVM) E5-2650 v4 (6 Cores) 10GB DDR4 240GB SSD 1Gbps от $20 или как правильно делить сервер? (доступны варианты с RAID1 и RAID10, до 24 ядер и до 40GB DDR4).

Dell R730xd в 2 раза дешевле? Только у нас 2 х Intel TetraDeca-Core Xeon 2x E5-2697v3 2.6GHz 14C 64GB DDR4 4x960GB SSD 1Gbps 100 ТВ от $199 в Нидерландах! Dell R420 — 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB — от $99! Читайте о том Как построить инфраструктуру корп. класса c применением серверов Dell R730xd Е5-2650 v4 стоимостью 9000 евро за копейки?

Источник: habr.com