Ma elkezdjük tanulmányozni a routereket. Ha az elsőtől a 17. óráig elvégezted a videó tanfolyamomat, akkor már megtanultad a kapcsolók alapjait. Most áttérünk a következő eszközre - az útválasztóra. Ahogy az előző videó leckéből is tudjátok, a CCNA tanfolyam egyik témája a Cisco Switching & Routing nevet viseli.
Ebben a sorozatban nem a Cisco útválasztókat tanulmányozzuk, hanem általánosságban tekintjük át az útválasztás fogalmát. Három témánk lesz. Az első egy áttekintés arról, hogy mit tud már az útválasztókról, és egy beszélgetés arról, hogyan lehet ezeket alkalmazni a kapcsolók tanulmányozása során szerzett ismereteivel együtt. Meg kell értenünk, hogyan működnek együtt a kapcsolók és az útválasztók.
Ezután megnézzük, mi az útválasztás, mit jelent és hogyan működik, majd áttérünk az útválasztási protokollok típusaira. Ma egy olyan topológiát használok, amelyet már láttál az előző leckékben.
Megvizsgáltuk, hogyan mozognak az adatok a hálózaton, és hogyan történik a háromirányú TCP kézfogás. A hálózaton keresztül elküldött első üzenet egy SYN-csomag. Nézzük meg, hogyan jön létre a háromirányú kézfogás, amikor egy 10.1.1.10-es IP-című számítógép kapcsolatba akar lépni a 30.1.1.10-es szerverrel, azaz FTP-kapcsolatot próbál létesíteni.
A kapcsolat megkezdéséhez a számítógép létrehoz egy 25113-as véletlenszámú forrásportot. Ha elfelejtette, hogyan történik ez, azt tanácsolom, hogy tekintse át a problémát tárgyaló korábbi oktatóvideókat.
Ezután a keretbe helyezi a célport számát, mert tudja, hogy a 21-es porthoz kell csatlakoznia, majd hozzáadja az OSI Layer 3 információkat, ami a saját IP-címe és a cél IP-címe. A pontozott adatok addig nem változnak, amíg el nem érik a végpontot. A szerver elérése után szintén nem változnak, de a szerver a kerethez ad második szintű információkat, vagyis a MAC-címet. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a kapcsolók csak az OSI 2. szintű információit érzékelik. Ebben a forgatókönyvben az útválasztó az egyetlen hálózati eszköz, amely figyelembe veszi a 3. rétegbeli információkat; természetesen a számítógép is ezekkel az információkkal dolgozik. Tehát a kapcsoló csak a XNUMX. szintű információval működik, az útválasztó pedig csak a XNUMX. szintű információval.
A kapcsoló ismeri az XXXX:XXXX:1111 forrás MAC-címet, és tudni akarja annak a kiszolgálónak a MAC-címét, amelyhez a számítógép hozzáfér. Összehasonlítja a forrás IP-címét a célcímmel, felismeri, hogy ezek az eszközök különböző alhálózatokon találhatók, és úgy dönt, hogy egy átjárót használ egy másik alhálózat eléréséhez.
Gyakran felteszik nekem a kérdést, hogy ki dönti el, mi legyen az átjáró IP-címe. Először a hálózati rendszergazda dönti el, aki létrehozza a hálózatot, és minden eszköznek megad egy IP-címet. Rendszergazdaként bármilyen címet hozzárendelhet az útválasztóhoz az alhálózaton engedélyezett címek tartományán belül. Általában ez az első vagy az utolsó érvényes cím, de nincsenek szigorú szabályok a hozzárendelésére vonatkozóan. Esetünkben az adminisztrátor a 10.1.1.1-es átjáró vagy router címét az F0/0 porthoz rendelte.
Ha hálózatot állít be egy 10.1.1.10 statikus IP-című számítógépen, 255.255.255.0 alhálózati maszkot és 10.1.1.1 alapértelmezett átjárót rendel hozzá. Ha nem használ statikus címet, akkor számítógépe DHCP-t használ, amely dinamikus címet rendel hozzá. Függetlenül attól, hogy a számítógép milyen statikus vagy dinamikus IP-címet használ, rendelkeznie kell egy átjáró címmel egy másik hálózat eléréséhez.
Így a 10.1.1.10 számítógép tudja, hogy keretet kell küldenie a 10.1.1.1 útválasztónak. Ez az átvitel a helyi hálózaton belül történik, ahol az IP cím nem számít, itt csak a MAC cím a fontos. Tételezzük fel, hogy a számítógép még soha nem kommunikált az útválasztóval, és nem ismeri a MAC-címét, ezért először egy ARP-kérést kell küldenie, amely az alhálózat összes eszközét megkérdezi: „Hé, melyikőtök címe 10.1.1.1? Kérem, mondja meg a MAC-címét! Mivel az ARP egy broadcast üzenet, az összes eszköz minden portjára elküldésre kerül, beleértve az útválasztót is.
A 10.1.1.12-es számítógép, miután megkapta az ARP-t, azt gondolja: „nem, a címem nem 10.1.1.1”, és elveti a kérést, a 10.1.1.13-as számítógép pedig ugyanezt teszi. Az útválasztó, miután megkapta a kérést, megérti, hogy őt kérdezik, és elküldi az F0/0 port MAC címét - és minden portnak más a MAC címe - a 10.1.1.10 számítógépre. Az XXXX:AAAA átjárócím ismeretében, ami jelen esetben a célcím, a számítógép hozzáadja azt a szervernek címzett keret végéhez. Ugyanakkor beállítja az FCS/CRC keretfejlécet, amely egy átviteli hibaellenőrző mechanizmus.
Ezt követően a 10.1.1.10 számítógép kerete a vezetékeken keresztül a 10.1.1.1 útválasztóhoz kerül. A keret fogadása után az útválasztó eltávolítja az FCS/CRC-t ugyanazzal az algoritmussal, mint a számítógép ellenőrzés céljából. Az adat nem más, mint egyesek és nullák gyűjteménye. Ha az adatok sérülnek, azaz egy 1-ből 0 vagy 0-ból egy lesz, vagy adatszivárgás történik, ami gyakran előfordul hub használatakor, akkor az eszköznek újra el kell küldenie a keretet.
Ha az FCS/CRC ellenőrzés sikeres, a router megnézi a forrás- és cél MAC-címeket, és eltávolítja azokat, mivel ezek a 2. rétegbeli információk, és továbblép a keret törzsére, amely a 3. réteg információit tartalmazza. Ebből megtudja, hogy a keretben lévő információ egy 30.1.1.10 IP-című eszközhöz szól.
A router valahogy tudja, hogy hol található ez az eszköz. Nem tárgyaltuk ezt a kérdést, amikor megvizsgáltuk a kapcsolók működését, ezért most megvizsgáljuk. A routernek 4 portja van, ezért tettem rá még néhány csatlakozást. Tehát honnan tudja az útválasztó, hogy a 30.1.1.10 IP-című eszköz adatait az F0/1 porton keresztül kell küldeni? Miért nem küldi el őket az F0/3 vagy F0/2 porton keresztül?
Az a tény, hogy az útválasztó egy útválasztó táblával működik. Minden útválasztó rendelkezik egy ilyen táblázattal, amely lehetővé teszi, hogy eldöntse, melyik porton keresztül küldjön egy adott keretet.
Ebben az esetben az F0/0 port a 10.1.1.1 IP-címre van konfigurálva, és ez azt jelenti, hogy csatlakozik a 10.1.1.10/24 hálózathoz. Hasonlóképpen, az F0/1 port a 20.1.1.1 címre van konfigurálva, azaz csatlakozik a 20.1.1.0/24 hálózathoz. Az útválasztó mindkét hálózatot ismeri, mert közvetlenül csatlakoznak a portjaihoz. Így alapértelmezés szerint ismertek azok az információk, amelyek szerint a 10.1.10/24-es hálózat forgalmának az F0/0-s porton, a 20.1.1.0/24-es hálózat esetében pedig az F0/1-es porton kell áthaladnia. Honnan tudja a router, hogy mely portokon keresztül működjön együtt más hálózatokkal?
Látjuk, hogy a 40.1.1.0/24-es hálózat az F0/2-es porthoz, az 50.1.1.0/24-es hálózat az F0/3-as porthoz, a 30.1.1.0/24-es hálózat pedig a második útválasztót a szerverhez köti. A második routernek is van egy útválasztási táblázata, amely szerint a 30. hálózat csatlakozik a portjához, jelöljük 0/1-el, és a 0/0 porton keresztül csatlakozik az első routerhez. Ez az útválasztó tudja, hogy a 0/0 portja a 20. hálózathoz, a 0/1 portja pedig a 30. hálózathoz csatlakozik, és semmi mást nem tud.
Hasonlóképpen, az első útválasztó tud a 40/50-es és 0/2-as portokhoz kapcsolódó 0. és 3. hálózatokról, de semmit sem tud a 30. hálózatról. Az útválasztási protokoll olyan információkat biztosít az útválasztóknak, amelyekkel alapértelmezés szerint nem rendelkeznek. Az útválasztás alapja az a mechanizmus, amellyel ezek az útválasztók kommunikálnak egymással, és létezik dinamikus és statikus útválasztás.
A statikus útválasztás az, hogy az első útválasztó információt kap: ha kapcsolatba kell lépnie a 30.1.1.0/24 hálózattal, akkor az F0/1 portot kell használnia. Amikor azonban a második útválasztó forgalmat fogad egy 10.1.1.10-es számítógépre szánt szerverről, nem tud vele mit kezdeni, mert az útválasztási táblázata csak a 30. és 20. hálózatról tartalmaz információkat. Ezért ennek az útválasztónak is szüksége van statikus útválasztás regisztrálásához: Ha a 10. hálózathoz forgalmat fogad, akkor a 0/0 porton keresztül kell küldenie.
A statikus útválasztással az a probléma, hogy manuálisan kell beállítani az első routert a 30-as hálózathoz, a másodikat pedig a 10-es hálózathoz. Ez egyszerű, ha csak 2 routerem van, de ha 10 routerem van, akkor be kell állítanom. A statikus útválasztás sok időt vesz igénybe. Ebben az esetben érdemes dinamikus útválasztást használni.
Tehát, miután kapott egy keretet a számítógéptől, az első útválasztó megnézi az útválasztási táblázatát, és úgy dönt, hogy az F0/1 porton keresztül küldi el. Ezzel egyidejűleg hozzáadja a kerethez az XXXX.BBBB forrás MAC-címet és az XXXX.CCSS cél MAC-címét.
Miután megkapta ezt a keretet, a második útválasztó „levágja” a második OSI réteghez tartozó MAC-címeket, és továbblép a harmadik réteg információira. Látja, hogy a 3 cél IP-cím ugyanahhoz a hálózathoz tartozik, mint az útválasztó 30.1.1.10/0-es portja, hozzáadja a forrás MAC-címét és a cél MAC-címét a kerethez, és elküldi a keretet a szervernek.
Ahogy már mondtam, akkor egy hasonló folyamat megismétlődik az ellenkező irányban, vagyis a kézfogás második szakasza történik, amelyben a szerver SYN ACK üzenetet küld vissza. Mielőtt ezt megtenné, eldob minden felesleges információt, és csak a SYN csomagot hagyja meg.
Miután megkapta ezt a csomagot, a második útválasztó áttekinti a kapott információt, kiegészíti és továbbküldi.
Tehát az előző leckéken megtanultuk, hogyan működik a kapcsoló, most pedig az útválasztók működését. Válaszoljunk arra a kérdésre, hogy mi az útválasztás globális értelemben. Tegyük fel, hogy egy körforgalmi kereszteződésben egy ilyen útjelző táblával találkozik. Látható, hogy az első ág a RAF Fairfax felé vezet, a második a repülőtérre, a harmadik délre. Ha a negyedik kijáratot választja, zsákutcába kerül, de az ötödiknél a városközponton keresztül a Braxby kastélyhoz hajthat.
Általában az útválasztás az, ami arra kényszeríti az útválasztót, hogy döntéseket hozzon arról, hová küldje a forgalmat. Ebben az esetben Önnek, mint sofőrnek kell eldöntenie, hogy a kereszteződés melyik kijáratát választja. A hálózatokban az útválasztóknak kell döntéseket hozniuk arról, hogy hova küldjenek csomagokat vagy kereteket. Meg kell értenie, hogy az útválasztás lehetővé teszi táblák létrehozását az alapján, hogy mely útválasztók hozzák meg ezeket a döntéseket.
Mint mondtam, létezik statikus és dinamikus útválasztás. Nézzük a statikus útválasztást, amihez 3 egymáshoz kapcsolódó eszközt rajzolok ki, az első és a harmadik készülék hálózatra van kötve. Tegyük fel, hogy egy 10.1.1.0 hálózat akar kommunikálni a 40.1.1.0 hálózattal, és az útválasztók között 20.1.1.0 és 30.1.1.0 hálózatok találhatók.
Ebben az esetben az útválasztó portjainak különböző alhálózatokhoz kell tartozniuk. Az 1-es router alapértelmezés szerint csak a 10. és 20. hálózatról tud, a többi hálózatról pedig semmit. A 2-es útválasztó csak a 20. és 30. hálózatról tud, mert hozzá vannak kapcsolódva, a 3-as pedig csak a 30. és 40. hálózatról tud. Ha a 10. hálózat kapcsolatba akar lépni a 40. hálózattal, szólnom kell az 1. útválasztónak a 30-as hálózatról. ... és ha egy keretet át akar vinni a 40. hálózatba, akkor a 20. hálózathoz tartozó interfészt kell használnia, és a keretet ugyanazon a 20 hálózaton keresztül kell elküldenie.
A második útválasztóhoz 2 útvonalat kell hozzárendelnem: ha a 40. hálózatból csomagot akar továbbítani a 10. hálózatba, akkor a 20. hálózati portot kell használnia, és a 10. hálózatról a 40. hálózatra küld csomagot. 30-as port. Hasonlóképpen meg kell adnom a 3. útválasztó adatait a 10. és 20. hálózatról.
Ha kis hálózatokkal rendelkezik, akkor a statikus útválasztás beállítása nagyon egyszerű. Minél nagyobbra nő azonban a hálózat, annál több probléma merül fel a statikus útválasztással. Képzeljük el, hogy létrehozott egy új kapcsolatot, amely közvetlenül összeköti az első és a harmadik útválasztót. Ebben az esetben a dinamikus útválasztási protokoll automatikusan frissíti a Router 1 útválasztási táblázatát a következőkkel: "ha kapcsolatba kell lépnie a 3-as útválasztóval, használjon közvetlen útvonalat"!
Az útválasztási protokolloknak két típusa van: az Internal Gateway Protocol IGP és az External Gateway Protocol EGP. Az első protokoll egy különálló, autonóm rendszeren működik, amelyet útválasztási tartománynak neveznek. Képzelje el, hogy van egy kis szervezete, amely mindössze 5 útválasztóval rendelkezik. Ha csak ezen routerek közötti kapcsolatról beszélünk, akkor az IGP-n értünk, de ha a hálózatát használja az internettel való kommunikációhoz, ahogy az ISP szolgáltatók teszik, akkor EGP-t használ.
Az IGP 3 népszerű protokollt használ: RIP, OSPF és EIGRP. A CCNA tanterv csak az utolsó két protokollt említi, mert a RIP elavult. Ez a legegyszerűbb útválasztási protokoll, és bizonyos esetekben még mindig használatos, de nem biztosítja a szükséges hálózati biztonságot. Ez az egyik oka annak, hogy a Cisco kizárta a RIP-et a képzésből. Mindenesetre elmondom neked, mert a tanulás segít megérteni az útválasztás alapjait.
Az EGP protokoll osztályozása két protokollt használ: a BGP-t és magát az EGP protokollt. A CCNA tanfolyamon csak a BGP-re, az OSPF-re és az EIGRP-re terjedünk ki. A RIP-ről szóló történet bónuszinformációnak tekinthető, amely az egyik oktatóvideóban fog megjelenni.
További 2 típusú útválasztási protokoll létezik: a távolságvektor protokollok és a kapcsolatállapotú útválasztási protokollok.
Az első lépés a távolság- és irányvektorokat nézi. Például közvetlenül létesíthetek kapcsolatot az R1 és R4 útválasztó között, vagy az R1-R2-R3-R4 útvonalon. Ha a távolságvektor módszert használó útválasztási protokollokról beszélünk, akkor ebben az esetben a kapcsolat mindig a legrövidebb úton történik. Nem számít, hogy ennek a kapcsolatnak minimális sebessége lesz. Esetünkben ez 128 kbps, ami jóval lassabb, mint az R1-R2-R3-R4 útvonalon lévõ kapcsolat, ahol a sebesség 100 Mbps.
Tekintsük a RIP távolságvektor protokollt. Megrajzolom a 1-es hálózatot az R10 útválasztó elé, a 4-es hálózatot az R40 útválasztó mögé. Tegyük fel, hogy ezekben a hálózatokban sok számítógép található. Ha kommunikálni akarok a 10. R1 és a 40. R4 hálózat között, akkor statikus útválasztást rendelek az R1-hez, például: "ha csatlakozni kell a 40. hálózathoz, használjon közvetlen kapcsolatot az R4 routerrel." Ugyanakkor manuálisan kell konfigurálnom a RIP-et mind a 4 útválasztón. Ekkor az R1 útválasztó tábla automatikusan azt mondja, hogy ha a 10. hálózat kommunikálni akar a 40. hálózattal, akkor közvetlen R1-R4 kapcsolatot kell használnia. Még ha a bypass gyorsabbnak bizonyul is, a Distance Vector protokoll továbbra is a legrövidebb utat választja a legrövidebb átviteli távolsággal.
Az OSPF egy link-state útválasztási protokoll, amely mindig a hálózat egyes szakaszainak állapotát vizsgálja. Ebben az esetben kiértékeli a csatornák sebességét, és ha azt látja, hogy az R1-R4 csatornán nagyon alacsony a forgalom átviteli sebessége, akkor kiválasztja a nagyobb sebességű R1-R2-R3-R4 utat, még akkor is, ha annak hossza meghaladja a legrövidebb utat. Így, ha az OSPF protokollt minden útválasztón beállítom, amikor megpróbálom a 40. hálózatot a 10. hálózathoz csatlakoztatni, a forgalom az R1-R2-R3-R4 útvonalon fog továbbításra kerülni. Tehát a RIP egy távolságvektor protokoll, az OSPF pedig egy kapcsolatállapot-útválasztó protokoll.
Van egy másik protokoll - az EIGRP, egy szabadalmaztatott Cisco útválasztási protokoll. Ha más gyártók hálózati eszközeiről beszélünk, például a Juniper, akkor nem támogatják az EIGRP-t. Ez egy kiváló útválasztási protokoll, amely sokkal hatékonyabb, mint a RIP és az OSPF, de csak Cisco eszközökön alapuló hálózatokban használható. Később elmesélem részletesebben, hogy miért olyan jó ez a protokoll. Egyelőre megjegyzem, hogy az EIGRP a távolságvektor-protokollok és a link-state routing protokollok jellemzőit kombinálja, egy hibrid protokollt képviselve.
A következő videó leckében a Cisco útválasztókkal fogunk foglalkozni, mesélek egy kicsit a Cisco IOS operációs rendszerről, amely kapcsolókhoz és útválasztókhoz egyaránt készült. Remélhetőleg a 19. vagy a 20. napon részletesebben foglalkozunk az útválasztási protokollokkal, és bemutatom, hogyan kell konfigurálni a Cisco útválasztókat kis hálózatok felhasználásával példaként.
Köszönjük, hogy velünk tartott. Tetszenek cikkeink? További érdekes tartalmakat szeretne látni? Támogass minket rendeléssel vagy ajánlj ismerőseidnek, 30% kedvezmény a Habr felhasználóknak a belépő szintű szerverek egyedülálló analógjára, amelyet mi találtunk ki Önnek: (RAID1 és RAID10, akár 24 maggal és akár 40 GB DDR4-gyel is elérhető).
Dell R730xd kétszer olcsóbb? Csak itt Hollandiában! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2 Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - 99 dollártól! Olvasni valamiről
Forrás: will.com