Как узнать, какие протоколы маршрутизации работают на маршрутизаторе

Обновлено: 06.07.2024

Выпускник Массачусетского технологического института, который привнес многолетний технический опыт в статьи о поисковой оптимизации, компьютерах и беспроводных сетях.

Майкл Хайне — сертифицированный CompTIA писатель, редактор и сетевой инженер с более чем 25-летним опытом работы в сфере телевидения, обороны, интернет-провайдеров, телекоммуникаций и образования.

В этой статье

Перейти к разделу

Сотни сетевых протоколов были созданы для поддержки связи между компьютерами и другими типами электронных устройств. Так называемые протоколы маршрутизации – это семейство сетевых протоколов, которые позволяют компьютерным маршрутизаторам взаимодействовать друг с другом и, в свою очередь, разумно перенаправлять трафик между соответствующими сетями.

Как работают протоколы маршрутизации

Каждый протокол сетевой маршрутизации выполняет три основные функции:

Обнаружение: определение других маршрутизаторов в сети.
Управление маршрутами: отслеживайте возможные места назначения (для сетевых сообщений) вместе с некоторыми данными, описывающими путь каждого из них.
Определение пути. Принимайте динамические решения о том, куда отправлять каждое сетевое сообщение.

Некоторые протоколы маршрутизации (называемые протоколами состояния каналов) позволяют маршрутизатору создавать и отслеживать полную карту всех сетевых каналов в регионе, в то время как другие (называемые протоколами вектора расстояния) позволяют маршрутизаторам работать с меньшим объемом информации о сети.

Пять самых популярных протоколов маршрутизации

Описанные ниже сетевые протоколы позволяют компьютерным маршрутизаторам взаимодействовать друг с другом при пересылке трафика между сетями. Они являются одними из самых популярных используемых протоколов.

Исследователи разработали протокол маршрутной информации в 1980-х годах для использования во внутренних сетях малого и среднего размера, которые подключались к раннему Интернету. RIP может маршрутизировать сообщения по сетям с максимальным числом переходов до 15.

Маршрутизаторы с поддержкой RIP обнаруживают сеть, сначала отправляя сообщение с запросом таблиц маршрутизатора от соседних устройств. Соседние маршрутизаторы, использующие протокол RIP, в ответ отправляют запрашивающей стороне полные таблицы маршрутизации, после чего запрашивающая сторона следует алгоритму объединения этих обновлений в свою собственную таблицу. Через запланированные промежутки времени маршрутизаторы RIP периодически отправляют свои таблицы маршрутизаторов своим соседям, чтобы любые изменения могли распространяться по сети.

Традиционный протокол RIP поддерживал только сети IPv4, но новый стандарт RIPng также поддерживает IPv6. RIP использует для связи порты UDP 520 или 521 (RIPng).

Open Shortest Path First был создан для преодоления некоторых ограничений RIP, в том числе:

Ограничение на количество переходов: 15.
Невозможность организовать сети в иерархию маршрутизации, что важно для управляемости и производительности в больших внутренних сетях.
Значительные всплески сетевого трафика, вызванные многократной повторной отправкой полных таблиц маршрутизатора через запланированные интервалы времени.

OSPF – это общедоступный открытый стандарт, широко используемый многими отраслевыми поставщиками. Маршрутизаторы с поддержкой OSPF обнаруживают сеть, отправляя друг другу идентификационные сообщения, за которыми следуют сообщения, захватывающие определенные элементы маршрутизации, а не всю таблицу маршрутизации. Это единственный протокол маршрутизации на основе состояния канала, указанный в этой категории.

EIGRP и IGRP

Cisco разработала протокол маршрутизации интернет-шлюзов в качестве еще одной альтернативы RIP. Более новый Enhanced IGRP (EIGRP) сделал IGRP устаревшим, начиная с 1990-х годов. EIGRP поддерживает бесклассовые IP-подсети и повышает эффективность алгоритмов маршрутизации по сравнению со старым IGRP. Он не поддерживает иерархии маршрутизации, такие как RIP.

Первоначально созданный как проприетарный протокол, работающий только на устройствах семейства Cisco, протокол EIGRP был разработан с целью упростить настройку и повысить производительность по сравнению с OSPF.

Протокол от промежуточной системы к промежуточной системе работает аналогично OSPF. В то время как OSPF стал популярным выбором, IS-IS по-прежнему широко используется поставщиками услуг, которые выиграли от того, что протокол адаптируется к их специализированным средам. В отличие от других протоколов этой категории, IS-IS не использует протокол Интернета (IP) и использует собственную схему адресации.

BGP и EGP

Протокол пограничного шлюза — это протокол внешнего шлюза Интернета (EGP). BGP обнаруживает изменения в таблицах маршрутизации и выборочно сообщает об этих изменениях другим маршрутизаторам по протоколу TCP/IP.

Интернет-провайдеры обычно используют BGP для объединения своих сетей. Кроме того, крупные предприятия иногда используют BGP для подключения нескольких внутренних сетей. Профессионалы считают BGP самым сложным протоколом маршрутизации из-за сложности конфигурации.

Целью протоколов маршрутизации является изучение доступных маршрутов, существующих в корпоративной сети, создание таблиц маршрутизации и принятие решений о маршрутизации. Некоторые из наиболее распространенных протоколов маршрутизации включают RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS и BGP.

Существует два основных типа протоколов маршрутизации, хотя для этих двух типов определено множество различных протоколов маршрутизации. Протоколы состояния канала и вектора расстояния составляют основные типы.

Протоколы вектора расстояния сообщают о своей таблице маршрутизации всем напрямую подключенным соседям через регулярные частые промежутки времени, используя большую полосу пропускания, и медленно конвергируют. Когда маршрут становится недоступным, все таблицы маршрутизатора должны быть обновлены этой новой информацией. Проблема заключается в том, что каждый маршрутизатор должен объявить эту новую информацию своим соседям, и всем маршрутизаторам требуется много времени, чтобы получить текущее точное представление о сети. Протоколы вектора расстояния используют маски подсети фиксированной длины, которые не масштабируются.

Протоколы состояния канала сообщают об обновлениях маршрутизации только тогда, когда они происходят, что позволяет более эффективно использовать полосу пропускания. Маршрутизаторы не объявляют таблицу маршрутизации, что ускоряет конвергенцию. Протокол маршрутизации будет наводнять сеть объявлениями о состоянии канала для всех соседних маршрутизаторов в каждой области, пытаясь объединить сеть с новой информацией о маршруте. Инкрементное изменение — это все, что сообщается всем маршрутизаторам как многоадресное обновление LSA. Они используют маски подсети переменной длины, которые масштабируются и используют более эффективную адресацию.

Протокол маршрутизации внутреннего шлюза (IGRP)

Протокол маршрутизации внутреннего шлюза — это протокол маршрутизации на основе вектора расстояния, разработанный Cisco systems для маршрутизации нескольких протоколов в сетях Cisco малого и среднего размера.

Это проприетарное приложение, которое требует использования маршрутизаторов Cisco. Это контрастирует с IP RIP и IPX RIP, которые предназначены для сетей с несколькими поставщиками.

IGRP будет маршрутизировать IP, IPX, Decnet и AppleTalk, что делает его очень универсальным для клиентов, использующих множество различных протоколов. Он несколько более масштабируем, чем RIP, поскольку поддерживает количество переходов, равное 100, объявляет только каждые 90 секунд и использует совокупность пяти различных показателей для выбора наилучшего пути назначения.

Обратите внимание, что, поскольку IGRP анонсирует реже, он использует меньшую полосу пропускания, чем RIP, но конвергенция происходит намного медленнее, поскольку маршрутизаторы IGRP узнают об изменениях топологии сети через 90 секунд. IGRP распознает назначение различных автономных систем и автоматически суммирует их на границах сетевых классов. Кроме того, существует возможность балансировки нагрузки трафика по путям с равной или неравной стоимостью метрики.

Характеристики

Вектор расстояния
Маршруты IP, IPX, Decnet, Appletalk
Объявления таблицы маршрутизации каждые 90 секунд
Метрика: пропускная способность, задержка, надежность, нагрузка, размер MTU
Количество переходов: 100
Маски подсети фиксированной длины
Сводка по адресу сетевого класса
Балансировка нагрузки по 6 путям равной или неравной стоимости (IOS 11.0)
Вычисление метрики = минимальная полоса пропускания целевого пути * задержка (мкс)
Разделить горизонт
Таймеры: таймер недопустимых значений (270 сек.), таймер промывки (630 сек.), таймер удержания (280 сек.)

Расширенный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)

Enhanced Internal Gateway Routing Protocol — это гибридный протокол маршрутизации, разработанный Cisco systems для маршрутизации многих протоколов в корпоративной сети Cisco.

Он имеет характеристики как протоколов дистанционно-векторной маршрутизации, так и протоколов маршрутизации на основе состояния канала. Это проприетарный протокол, который требует использования маршрутизаторов Cisco. EIGRP будет маршрутизировать те же протоколы, что и IGRP (IP, IPX, Decnet и Appletalk), и использовать те же составные показатели, что и IGRP, для выбора наилучшего пути назначения.

Кроме того, существует возможность балансировки нагрузки по путям с равной или неравной метрической стоимостью. Суммирование выполняется автоматически на адресе сетевого класса, однако его также можно настроить для суммирования на границах подсети. Перераспределение между IGRP и EIGRP также происходит автоматически. Поддерживается количество переходов, равное 255, и маски подсети переменной длины.

Конвергенция

Конвергенция с EIGRP происходит быстрее, поскольку в нем используется алгоритм, называемый алгоритмом двойного обновления или DUAL, который запускается, когда маршрутизатор обнаруживает, что определенный маршрут недоступен. Маршрутизатор опрашивает своих соседей в поисках возможного преемника.Это определяется как сосед с маршрутом с наименьшими затратами к определенному месту назначения, который не вызывает петель маршрутизации. EIGRP обновит свою таблицу маршрутизации новым маршрутом и соответствующей метрикой. Об изменениях маршрутов сообщается только затронутым маршрутизаторам, когда происходят изменения. При этом полоса пропускания используется более эффективно, чем протоколы дистанционно-векторной маршрутизации.

Автономные системы

EIGRP распознает назначение различных автономных систем, которые являются процессами, работающими в одном административном домене маршрутизации. Назначение различных номеров автономных систем не предназначено для определения магистрали, как в случае с OSPF. В IGRP и EIGRP он используется для изменения перераспределения маршрутов, точек фильтрации и суммирования.

Характеристики

Расширенный вектор расстояния
Маршруты IP, IPX, Decnet, Appletalk
Объявления о маршрутизации: частичные при изменении маршрута
Метрики: пропускная способность, задержка, надежность, нагрузка, размер MTU
Количество переходов: 255
Маски подсети переменной длины
Обобщение по адресу сетевого класса или границе подсети
Балансировка нагрузки по 6 путям с равной или неравной стоимостью (IOS 11.0)
Таймеры: активное время (180 сек.)
Вычисление метрики = минимальная полоса пропускания целевого пути * задержка (мс) * 256
Разделить горизонт
Адрес многоадресной рассылки LSA: 224.0.0.10

Сначала открыть кратчайший путь (OSPF)

Open Shortest Path First — это протокол истинного состояния канала, разработанный как открытый стандарт для IP-маршрутизации в крупных сетях различных поставщиков. Протокол состояния канала будет отправлять объявления о состоянии канала всем подключенным соседям той же области для передачи информации о маршруте. Каждый маршрутизатор с поддержкой OSPF при запуске будет отправлять приветственные пакеты всем напрямую подключенным маршрутизаторам OSPF.

Пакеты приветствия содержат такую информацию, как таймеры маршрутизатора, идентификатор маршрутизатора и маска подсети. Если маршрутизаторы согласны с информацией, они становятся соседями OSPF. Как только маршрутизаторы становятся соседями, они устанавливают отношения смежности, обмениваясь базами данных состояния каналов. Маршрутизаторы на каналах «точка-точка» и «точка-многоточка» (как указано в настройке типа интерфейса OSPF) автоматически устанавливают смежность. Маршрутизаторы с интерфейсами OSPF, настроенными как широковещательные (Ethernet) и NBMA (Frame Relay), будут использовать назначенный маршрутизатор, который устанавливает эти отношения смежности.

Области

OSPF использует иерархию с назначенными областями, которые подключаются к основной магистрали маршрутизаторов. Каждая область определяется одним или несколькими маршрутизаторами, которые установили отношения смежности. OSPF определил магистральную область 0, тупиковые области, не очень тупиковые области и полностью тупиковые области. Зона 0 состоит из группы маршрутизаторов, подключенных к определенному офису или через глобальные каналы через несколько офисов. Предпочтительно, чтобы все маршрутизаторы области 0 были подключены к полносвязной сети с использованием сегмента Ethernet в центральном офисе. Это обеспечивает высокую производительность и предотвращает разбиение области в случае сбоя подключения маршрутизатора. Область 0 является транзитной зоной для всего трафика из присоединенных областей. Любой межобластной трафик должен сначала проходить через область 0. Области-заглушки используют маршрут по умолчанию для пересылки трафика, предназначенного для внешней сети, такой как EIGRP, поскольку пограничный маршрутизатор области не отправляет и не получает никаких внешних маршрутов. Межобластная и внутриобластная маршрутизация как обычно. Полностью тупиковые области — это спецификация Cisco, в которой используется маршрут по умолчанию для внутренних и внешних пунктов назначения. ABR не отправляет и не получает внешние или межобластные LSA. Не очень шлейфная зона ABR будет анонсировать внешние маршруты с LSA типа 7. Внешние маршруты не принимаются в этом типе области. Межобластная и внутриобластная маршрутизация как обычно. OSPF определяет внутренние маршрутизаторы, магистральные маршрутизаторы, граничные маршрутизаторы области (ABR) и граничные маршрутизаторы автономной системы (ASBR). Внутренние маршрутизаторы относятся к одной области. Пограничные маршрутизаторы области имеют интерфейсы, назначенные более чем одной области, например области 0 и области 10. Граничный маршрутизатор автономной системы имеет интерфейсы, назначенные OSPF и другому протоколу маршрутизации, такому как EIGRP или BGP. Виртуальный канал используется, когда область не имеет прямого подключения к области 0. Виртуальная связь устанавливается между граничным маршрутизатором области для области, которая не подключена к области 0, и граничным маршрутизатором области для области, которая не подключена к области 0. подключен к зоне 0. При проектировании зоны учитывается географическое расположение офисов и транспортные потоки по предприятию. Важно иметь возможность суммировать адреса для многих офисов в одной области и минимизировать широковещательный трафик.

Конвергенция

Быстрая сходимость достигается с помощью алгоритма SPF (Dijkstra), который определяет кратчайший путь от источника к месту назначения. Таблица маршрутизации создается на основе запущенного SPF, который определяет все маршруты от соседних маршрутизаторов.Поскольку каждый маршрутизатор OSPF имеет копию базы данных топологии и таблицы маршрутизации для своей конкретной области, любые изменения маршрута обнаруживаются быстрее, чем при использовании дистанционно-векторных протоколов, и определяются альтернативные маршруты.

Назначенный маршрутизатор

Широковещательные сети, такие как Ethernet, и нешироковещательные сети множественного доступа, такие как Frame Relay, имеют назначенный маршрутизатор (DR) и резервный назначенный маршрутизатор (BDR), которые выбираются. Назначенные маршрутизаторы устанавливают отношения смежности со всеми маршрутизаторами в этом сегменте сети. Это сделано для того, чтобы уменьшить количество широковещательных сообщений от всех маршрутизаторов, отправляющих своим соседям обычные приветственные пакеты. DR отправляет многоадресные пакеты всем маршрутизаторам, с которыми он установил смежность. В случае сбоя DR именно BDR отправляет многоадресные рассылки на определенные маршрутизаторы. Каждому маршрутизатору назначается идентификатор маршрутизатора, который является наивысшим присвоенным IP-адресом на рабочем интерфейсе. OSPF использует идентификатор маршрутизатора (RID) для всех процессов маршрутизации.

Характеристики

Состояние ссылки
Маршрутизирует IP-адрес
Объявления о маршрутизации: частичные при изменении маршрута
Метрика: совокупная стоимость каждого маршрутизатора до места назначения (100 000 000/скорость интерфейса)
Количество переходов: нет (ограничено сетью)
Маски подсети переменной длины
Обобщение по адресу сетевого класса или границе подсети
Балансировка нагрузки по 4 направлениям с одинаковой стоимостью
Типы маршрутизаторов: внутренний, магистральный, ABR, ASBR
Типы областей: магистральная, короткая, не очень короткая, полностью короткая
Типы LSA: внутриобластные (1,2), межобластные (3,4), внешние (5,7)
Таймеры: Hello Interval и Dead Interval (разные для разных типов сетей)
Адрес многоадресной рассылки LSA: 224.0.0.5 и 224.0.0.6 (DR/BDR) Не фильтровать!
Типы интерфейса: двухточечный, широковещательный, нешироковещательный, двухточечный, кольцевой.

Интегрированный IS-IS

Интегрированная промежуточная система — протокол маршрутизации промежуточной системы представляет собой протокол состояния канала, аналогичный OSPF, который используется крупными предприятиями и клиентами интернет-провайдеров. Промежуточная система — это маршрутизатор, а IS-IS — это протокол маршрутизации, который направляет пакеты между промежуточными системами. IS-IS использует базу данных состояния каналов и запускает алгоритм SPF Dijkstra для выбора кратчайших маршрутов. Соседние маршрутизаторы в точках точка-точка и точка-многоточка устанавливают смежность, отправляя приветственные пакеты и обмениваясь базами данных состояния канала. Маршрутизаторы IS-IS в широковещательных сетях и сетях NBMA выбирают назначенный маршрутизатор, который устанавливает отношения смежности со всеми соседними маршрутизаторами в этой сети. Назначенный маршрутизатор и каждый соседний маршрутизатор будут устанавливать смежность со всеми соседними маршрутизаторами путем многоадресной рассылки объявлений о состоянии канала в саму сеть. Это отличается от OSPF, который устанавливает смежность только между DR и каждым соседним маршрутизатором. IS-IS использует иерархическую структуру области с типами маршрутизаторов уровня 1 и уровня 2. Маршрутизаторы уровня 1 аналогичны внутризоновым маршрутизаторам OSPF, которые не имеют прямых подключений за пределами своей области. Маршрутизаторы уровня 2 включают магистральную область, которая соединяет различные области, аналогичные области OSPF 0. С IS-IS маршрутизатор может быть маршрутизатором L1/L2, который подобен пограничному маршрутизатору области OSPF (ABR), который имеет соединения со своей областью и магистралью. площадь. Отличие IS-IS состоит в том, что ссылки между маршрутизаторами составляют границы области, а не сам маршрутизатор. Каждый маршрутизатор IS-IS должен иметь назначенный адрес, уникальный для данного домена маршрутизации. Используется формат адреса, который состоит из идентификатора области и идентификатора системы. Идентификатор области — это назначенный номер области, а идентификатор системы — это MAC-адрес одного из интерфейсов маршрутизатора. Существует поддержка масок подсети переменной длины, которая является стандартной для всех протоколов состояния канала. Обратите внимание, что IS-IS назначает процесс маршрутизации интерфейсу, а не сети.

Характеристики

Состояние ссылки
Маршруты IP, CLNS
Объявления о маршрутизации: частичные при изменении маршрута
Метрика: переменная стоимость (по умолчанию каждому интерфейсу назначена стоимость 10).
Количество переходов: нет (ограничено сетью)
Маски подсети переменной длины
Обобщение по адресу сетевого класса или границе подсети
Балансировка нагрузки по 6 путям с одинаковой стоимостью
Таймеры: интервал приветствия, множитель приветствия
Типы областей: иерархическая топология, аналогичная OSPF
Типы маршрутизаторов: уровень 1 и уровень 2
Типы LSP: внутренние L1 и L2, внешние L2
Выбор назначенного маршрутизатора, без BDR

Протокол пограничного шлюза (BGP)

Протокол пограничного шлюза — это протокол внешнего шлюза, который отличается от протоколов внутреннего шлюза, обсуждавшихся до сих пор. Это различие важно, поскольку термин «автономная система» используется для таких протоколов, как EIGRP, несколько иначе, чем для BGP. Протоколы внешнего шлюза, такие как маршрут BGP между автономными системами, которым присвоен определенный номер AS.Номера AS могут быть назначены офису с одним или несколькими маршрутизаторами BGP. Таблица маршрутизации BGP состоит из IP-адресов назначения, связанного AS-Path для достижения этого назначения и адреса маршрутизатора следующего перехода. AS-Path — это набор номеров AS, которые представляют каждый офис, участвующий в маршрутизации пакетов. Сравните это с EIGRP, который также использует автономные системы. Разница в том, что их автономные системы относятся к логической группе маршрутизаторов в рамках одной административной системы.

Сеть EIGRP может настраивать множество автономных систем. Все они управляются компанией для определения суммирования, перераспределения и фильтрации маршрутов. BGP широко используется интернет-провайдерами (ISP) и крупными корпоративными компаниями, которые имеют двойные интернет-соединения с одним или двумя маршрутизаторами, подключенными к одному или разным интернет-провайдерам. BGP направляет пакеты через сеть интернет-провайдера, которая является отдельным доменом маршрутизации, которым они управляют.

У поставщика услуг Интернета есть собственный назначенный номер AS, который назначается InterNIC. Новые клиенты могут запросить назначение AS для своего офиса у интернет-провайдера или у InterNIC. Для клиентов требуется присвоение уникального номера AS, когда они подключаются с помощью BGP. Существует 10 определенных атрибутов с определенным порядком или последовательностью, которые BGP использует в качестве показателей для определения наилучшего пути к месту назначения.

Компании, имеющие только одноканальное подключение к интернет-провайдеру, реализуют маршрут по умолчанию на своем маршрутизаторе, который перенаправляет любые пакеты, предназначенные для внешней сети. Маршрутизаторы BGP будут перераспределять информацию о маршрутизации (пиринг) со всеми маршрутизаторами IGP в сети (EIGRP, RIP, OSPF и т. д.), что включает обмен полными таблицами маршрутизации. После этого отправляются добавочные обновления с изменениями топологии. Каждый маршрутизатор BGP можно настроить на фильтрацию широковещательных сообщений маршрутизации с помощью карт маршрутов вместо отправки/получения всей таблицы интернет-маршрутизации.

Динамические маршруты — это маршруты, полученные с помощью протоколов маршрутизации. Протоколы маршрутизации настраиваются на маршрутизаторах с целью обмена маршрутной информацией. Использование протоколов маршрутизации в вашей сети дает множество преимуществ, например:

В отличие от статической маршрутизации вам не нужно вручную настраивать каждый маршрут на каждом маршрутизаторе в сети. Вам просто нужно настроить рекламу сетей на маршрутизаторе, напрямую подключенном к ним.
если ссылка не работает и топология сети изменяется, маршрутизаторы могут объявить, что некоторые маршруты не работают, и выбрать новый маршрут к этой сети.

Типы протоколов маршрутизации

Существует два типа протоколов маршрутизации:

<р>1. Вектор расстояния (RIP, IGRP)
2. Состояние канала (OSPF, IS-IS)

Cisco создала собственный протокол маршрутизации — EIGRP. EIGRP считается усовершенствованным протоколом вектора расстояния, хотя в некоторых материалах ошибочно указывается, что EIGRP — это протокол гибридной маршрутизации, представляющий собой комбинацию вектора расстояния и состояния канала.

Все упомянутые выше протоколы маршрутизации являются протоколами внутренней маршрутизации (IGP), что означает, что они используются для обмена информацией о маршрутизации внутри одной автономной системы. BGP (протокол пограничного шлюза) — это пример протокола внешней маршрутизации (EGP), который используется для обмена маршрутной информацией между автономными системами в Интернете.

Протоколы вектора расстояния

Как следует из названия, протоколы дистанционно-векторной маршрутизации используют расстояние для определения наилучшего пути к удаленной сети. Расстояние примерно равно количеству прыжков (маршрутизаторов) до сети назначения.

Протоколы вектора расстояния обычно отправляют полную таблицу маршрутизации каждому соседу (соседним является напрямую подключенный маршрутизатор, использующий тот же протокол маршрутизации). Они используют некоторую версию алгоритма Беллмана-Форда для расчета наилучших маршрутов. По сравнению с протоколами маршрутизации на основе состояния канала дистанционно-векторные протоколы проще в настройке и требуют меньшего управления, но подвержены петлям маршрутизации и сходятся медленнее, чем протоколы маршрутизации на основе состояния канала. Протоколы вектора расстояния также используют большую полосу пропускания, поскольку они отправляют полную таблицу маршрутизации, в то время как протоколы состояния канала отправляют определенные обновления только при изменении топологии.

RIP и EIGRP являются примерами протоколов дистанционно-векторной маршрутизации.

Протоколы состояния канала

Протоколы маршрутизации на основе состояния канала — это второй тип протоколов маршрутизации. У них та же основная цель, что и у дистанционно-векторных протоколов, — поиск наилучшего пути к месту назначения, но для этого используются другие методы. В отличие от дистанционно-векторных протоколов, протоколы состояния канала не объявляют всю таблицу маршрутизации. Вместо этого они сообщают информацию о топологии сети (непосредственно подключенные каналы, соседние маршрутизаторы…), так что в итоге все маршрутизаторы, использующие протокол состояния канала, имеют одну и ту же базу данных топологии.Протоколы маршрутизации на основе состояния канала сходятся намного быстрее, чем протоколы дистанционно-векторной маршрутизации, поддерживают бесклассовую маршрутизацию, отправляют обновления с использованием многоадресных адресов и используют обновления маршрутизации по триггеру. Они также требуют больше ресурсов ЦП и памяти маршрутизатора, чем протоколы дистанционно-векторной маршрутизации, и их сложнее настроить.

Каждый маршрутизатор, использующий протокол маршрутизации на основе состояния канала, создает три разные таблицы:

таблица соседей — таблица соседних маршрутизаторов, использующих один и тот же протокол маршрутизации состояния канала.
таблица топологии — таблица, в которой хранится топология всей сети.
таблица маршрутизации — таблица, в которой хранятся лучшие маршруты.

Алгоритм Shortest Path First используется для расчета наилучшего маршрута. OSPF и IS-IS являются примерами протоколов маршрутизации состояния канала.

Разница между протоколами маршрутизации с вектором расстояния и протоколом состояния канала

В следующей таблице приведены различия:

Загрузите наше бесплатное учебное пособие CCNA в формате PDF, чтобы получить полные заметки по всем темам экзамена CCNA 200–301 в одной книге.

Мы рекомендуем Cisco CCNA Gold Bootcamp в качестве основного учебного курса CCNA. Это онлайн-курс Cisco с самым высоким рейтингом со средней оценкой 4,8 из более чем 30 000 общедоступных обзоров и золотой стандарт в обучении CCNA:

При работе с оборудованием Cisco инженер должен знать ряд различных команд, чтобы определить текущее состояние устройства. Какие из них использовать, зависит от конкретного типа тестируемой операции. В этой статье рассматриваются некоторые из самых основных команд проверки сети, которые можно использовать на оборудовании Cisco, и обсуждается информация, которую можно получить с помощью этих команд.

Понравилась эта статья? Мы рекомендуем

показать краткое описание IP-интерфейса

Хотя может показаться странным, что более конкретная команда рассматривается в более простой форме, команда show ip interface Brief настолько часто используется многими инженерами в качестве первого шага, что ее действительно необходимо обсудить в первую очередь. Эта команда используется для предоставления краткого вывода текущего состояния локальных IP-интерфейсов и их статуса. Важная информация для использования включает в себя интерфейс, IP-адрес интерфейса, статус (физический) и статус протокола (канал передачи данных). На рисунке 1 показано, что только один интерфейс настроен с IP-адресом (192.168.1.150) и работает (Fastethernet0/0).

Рис. 1: краткое описание IP-интерфейса

показать интерфейс

Как и краткая команда show ip interface, команда show interface включает интерфейс, состояние интерфейса (как физического, так и канала передачи данных) и IP-адрес. Он также включает дополнительную информацию, включая маску IP-подсети интерфейса, настройки полосы пропускания, настройки задержки, конфигурацию очереди, информацию о протоколе канала передачи данных (в данном случае дуплексный, тип ARP) и ряд различных счетчиков, которые можно использовать для мониторинга интерфейса. . На рис. 2 показаны выходные данные для рабочего интерфейса, показанного в приведенном выше выводе (fastethernet0/0), и включает информацию о маске подсети (/24), пропускной способности (100 Мбит/с), задержке (100 мкс), организации очередей (First In-First исходящий (FIFO)), дуплексный (полный) и тип ARP (ARPA).

показать IP-интерфейс

Команда show ip interface представляет собой полную версию краткой команды show ip interface и включает все параметры, относящиеся к IP, включая информацию об IP-адресе и маске, конфигурацию списка доступа (ACL), тип используемого переключения (как IP-трафик обрабатывается устройством) и, среди прочего, настройки сжатия.

На рис. 3 показан IP-интерфейс

показать IP-адрес

Команды show ip arp фокусируются на информации, полученной от протокола разрешения адресов (ARP), который используется для сопоставления IP-адресов с MAC-адресами. Эти сопоставления используются устройством, когда трафик получен и предназначен для локального хоста. Устройство будет искать MAC-адрес, так как оно требуется для отправки трафика на хост в локальной сети.На рис. 4 показаны три разных устройства, известных ARP, включая локальное устройство (192.168.1.150) с полным интерфейсом fastethernet0/0.

показать IP-протоколы

Команда show ip protocols используется, когда на устройстве запущен протокол динамической маршрутизации. Выходные данные этой команды можно использовать для проверки правильности обработки конфигурации протокола маршрутизации. Точный вывод этой команды зависит от настроенного протокола динамической маршрутизации. Выходные данные, показанные на рис. 5, относятся к протоколу динамической маршрутизации Open Shortest Path First (OSPF). Выходные данные показывают, что идентификатор маршрутизатора (RID) для устройства, используемого OSPF, равен 192.168.1.150 и что он маршрутизирует трафик для сети 192.168.1.0/24, используя область 0.

На рис. 5 показаны IP-протоколы

показать IP-маршрут

Важнейшей командой, которую использует каждый инженер, использующий устройство Cisco, является команда show ip route; эта команда используется для отображения текущего содержимого таблицы IP-маршрутизации. Выходные данные, показанные на рисунке, являются базовыми, но вывод этой команды может быть очень длинным, если устройство управляет несколькими сетями. На рис. 6 показаны два разных маршрута, существующих в этой таблице маршрутизации: один представляет собой подключенную сеть (сеть 192.168.1.0/24), а другой — статический маршрут по умолчанию, который отправляет все неизвестные префиксы на устройство с IP-адресом 192.168. 1.1.

показать журнал

Когда сетевое устройство настроено для ведения журнала, его можно использовать для проверки ряда различных вещей. Команда show logging используется для доступа к этому журналу и отображения его для просмотра. На рис. 7 интерфейс отключается вручную и снова включается, чтобы отобразить результирующий журнал.

Одной из самых популярных утилит, используемых сетевыми инженерами для быстрой проверки доступности, является команда ping. В самом простом случае команда ping используется для отправки группы из пяти пакетов протокола управляющих сообщений Интернета (ICMP) адресату, который, в свою очередь, возвращает пять пакетов (при наличии достижимости). Поскольку обычное устройство маршрутизации или коммутации обычно имеет множество исходящих интерфейсов, команда может быть расширена и настроена с помощью ряда различных параметров, включая исходный интерфейс, количество, размер дейтаграммы, тайм-аут, шаблон и тип обслуживания (ToS), среди прочего. . Примеры, показанные на рис. 8, включают базовую проверку связи без дополнительных параметров с пунктом назначения 192.168.1.103 и расширенную версию (также с параметрами по умолчанию).

трассировка

Команда traceroute — еще один инструмент, часто используемый инженерами для проверки правильности работы сети. Команда traceroute отправит несколько пакетов, чтобы определить путь от источника к месту назначения, что делается с использованием функции Time to Live (TTL), встроенной в заголовок IP. Поле TTL позволяет источнику установить количество «переходов», которое пакету разрешено пройти до того, как он будет отброшен. Типичной реакцией устройства, обрабатывающего пакет с истекшим сроком жизни, является возврат сообщения ICMP о недоступности порта; утилита traceroute получает этот пакет и записывает исходный адрес. Утилита traceroute будет продолжать отправлять пакеты до тех пор, пока адрес источника не совпадет с предполагаемым устройством назначения, начиная с TTL, установленного на 1, затем на 2, затем на 3 и так далее. В примере, показанном на рис. 9, используется локальный хост, который находится всего в одном переходе.

ПРИМЕЧАНИЕ

Устройства Cisco используют протокол пользовательских дейтаграмм (UDP) для трассировки (порт 33434); многие другие устройства (включая хосты Windows) используют эхо-пакеты ICMP вместо пакета UDP. Иногда это может отображать разные результаты трассировки, поскольку многие общедоступные устройства автоматически блокируют эхо-трафик ICMP.

Обзор

Существует ряд различных команд, которые можно использовать на устройстве Cisco для проверки операций; команды, показанные в этой статье, являются одними из самых основных, которые используются почти всеми инженерами Cisco в большинстве ситуаций. Потратьте время, чтобы проверить эти команды на устройстве Cisco (или Dynamips); ни одно из них не повлияет на работу устройства и даст опыт любому начинающему сетевому инженеру.

Читайте также: