Protokol notranjega usmerjanja RIP Ta usmerjevalni protokol je zasnovan za relativno majhna in relativno homogena omrežja (algoritem Belman-Ford). Protokol je razvit na Univerzi v Kaliforniji (Berkeley), temelji na razvoju družbe Xerox in izvaja ista načela kot usmerjeni usmerjevalni program, ki se uporablja v O C Unixu (4BSD)

Protokol RIP mora biti zmožen obravnavati tri vrste napak: Ciklične poti. Ker v protokolu ni mehanizmov za odkrivanje zaprtih poti, je treba slepo verjeti partnerjem ali sprejeti ukrepe za preprečitev te možnosti. Da bi preprečili nestabilnost, mora RIP uporabiti majhno vrednost največjega možnega števila korakov (

Neusklajenost usmerjevalne tabele resničnega položaja je značilna ne samo za RIP, temveč je značilna za vse protokole, ki temeljijo na vektorju razdalje, kjer informacije o posodobitvah prenašajo le pare kode: ciljni naslov in razdaljo do nje. Sl. Ilustracija, ki pojasnjuje nastanek cikličnih poti z uporabo vektorja razdalje.

Vrednosti poljskih kod Ukaz: rezerviran za notranje namene sončnega mikrosistema. 5-6 Onemogočanje načina sledenja (zastarelo) 4 Omogočanje načina sledenja (zastarelo) 3 Odziv, ki vsebuje informacije o razdaljah od usmerjevalne tabele pošiljatelja; 2 Zahteva za delne ali popolne informacije o usmerjanju; 1 Ukazna vrednost

RIP NEPOLOŽNOSTI: RIP ne deluje s podomrežnimi naslovi. Če običajni 16-bitni identifikator računalnika razreda B ni 0, RIP ne more določiti, ali je ničelni del ID c-bajta ali polni naslov IP. RIP traja dolgo časa, da obnovi komunikacijo po okvari usmerjevalnika (minut). V procesu vzpostavitve režima so možni cikli. Število korakov je pomembno, vendar ne edini parameter poti, 15 pa ni omejitev za sodobna omrežja.

Protokol OSPF (algoritem Dykstra) Protokol OSPF (Open Shortest Pass First, RFC, RFC, algoritmi, ki jih predlaga Dikstroy) je alternativa za RIP kot interni usmerjevalni protokol. OSPF je protokol o stanju poti (faktor kakovosti storitve se uporablja kot metrika). Vsak usmerjevalnik ima popolne informacije o stanju vseh vmesnikov vseh usmerjevalnikov (stikal) avtonomnega sistema. Protokol OSPF se izvaja v demontiranem usmerjevalnem strežniku, ki podpira tudi protokol RIP in zunanji BGP protokol usmerjanja.

Tabela usmerjanja OSPF vsebuje: naslov IP namembnega kraja in masko; vrsta namembnega kraja (omrežje, mejni usmerjevalnik itd.); vrsta funkcije (možen je sklop usmerjevalnikov za vsako od funkcij TOS); Območje (opisuje območje, kjer povezava vodi do cilja, po možnosti več zapisov te vrste, če se področje mejnih usmerjevalnikov prekriva); vrsta poti (označuje pot kot notranja, medregionalna ali zunanja, ki vodi do AS); ceno poti do cilja; naslednji usmerjevalnik, kje naj pošlje datagram; Razglasitev usmerjevalnika (uporablja se za medregionalne izmenjave in za povezovanje neodvisnih sistemov med seboj).

Prednosti OSPF: Za vsak naslov je lahko več tabel za usmerjanje, po eno za vsako vrsto IP-operacije (TOS). Vsak vmesnik dobi brezpogojno ceno, ki upošteva pretok, čas, ko se sporočilo prevaža. Za vsako operacijo IP se lahko določi cena (faktor kakovosti). Če obstajajo enake poti, OSFP distribuira tok enakomerno preko teh poti. Podnaslov je podprt (različne maske za različne poti). Če se uporablja komunikacija od točke do točke, za vsak konec ni potreben IP naslov. (Naslovno prihranek!) Uporaba multicasting namesto oddajnih sporočil zmanjšuje obremenitev neizključenih segmentov. Slabosti: Težko je pridobiti informacije o prednostih kanalov za vozlišča, ki podpirajo druge protokole ali s statičnim usmerjanjem. OSPF je samo interni protokol.

Zunanji BGP protokol BGP protokol (RFC-1267, BGP-3; RFC-1268; RFC-1467, BGP-4 ;, 1655) je bil razvit IBM in Cisco podjetja. Glavni cilj BGP je zmanjšati tranzitni promet. Vendar pa ni vsak računalnik, ki uporablja protokol BGP, usmerjevalnik, čeprav izmenjuje informacije o usmerjanju z mejnim usmerjevalnikom sosednjega avtonomnega sistema. BGP usmerjevalniki izmenjujejo sporočila o spremembi poti

Oblika sporočil BGP o spremembah poti Označevalno polje vsebuje 16 oktetov in prejemnik lahko zlahka razlaga njeno vsebino. Polje dolžine ima dva okteta in določa skupno dolžino sporočila v oktetih, vključno z glavo. Tip polja je koda različnih mest in lahko naslednje vrednosti: (še vedno živa) KEEPALIVE4 (pozornost) NOTIFICATIO N 3 (sprememba) Update2 (odprto) OPEN1 Naslednji variante tip atribut kod IZVORA do (oznaka tipa = 1) - atribut standardni potrebno, ki določa izvor potovalnih informacij. Ustvari ga avtonomni sistem, ki je vir informacij o usmerjanju. Vrednost atributa v tem primeru lahko vključuje naslednje vrednosti: Nepopolno - informacije o dosegljivosti omrežne plasti se pridobijo na drug način. 2 EGP - informacije o dostopnosti omrežja, pridobljene z uporabo zunanjega usmerjevalnega protokola; 1 IGP - informacije o dosegljivosti omrežja so notranje za prvotni samostojni sistem; 0 Opis Koda atributa

AS_sequence: yn "naslov =" (LANG :! AS_PATH (tip Koda = 2) je tudi standard obvezen atribut, ki je sestavljena iz množice segmentov poti AS_PATH Vsak segment je sestavljen iz treh delov AS_sequence: .. Yn" class="link_thumb"> 22 !}   AS_PATH (vrsta kode = 2) je tudi standardni obvezni atribut, ki je sestavljen iz niza segmentov poti. Vsak segment AS_PATH je sestavljen iz treh delov. AS_sequence: urejeni niz avtonomnih sistemskih poti v sporočilu UPDATE. 2 AS_set: neurejen niz poti v sporočilu za posodobitev; Opis 1 Segment tip šifra NEXT_HOP (Type Code = 3) - standard obvezen atribut, ki določa IP-naslov mejni usmerjevalnik, ki jih je treba obravnavati kot cilj za naslednji korak v smeri cilja. MULTI_EXIT_DISC (vrsta kode = 4) je izbirni neprehodni atribut, ki traja 4 okte in je pozitivno celo število. Vrednost tega atributa se lahko uporabi pri izbiri ene od več poti v sosednjem avtonomnem sistemu. LOCAL_PREF (tip koda = 5) je izbirni atribut, ki zaseda 4 okte. Uporablja ga usmerjevalnik BGP, da svoje vrstnike BGP v svojem avtonomnem sistemu obvesti o stopnji preference za oglaševano pot. ATOMIC_AGGREGATE (tip code = 6) je standardna lastnost, ki se uporablja za obveščanje partnerjev o izbiri poti, ki omogoča dostop do širšega seznama e-poštnih naslovov. . AS_sequence: yn "\u003e AS_sequence: urejeni poti samostojen sistem na Update-sporočilo 2 AS_set: .. neurejen nabor posodobitev ni sporočil; 1 Opis tipa oznaka odseka NEXT_HOP (oznaka tipa = 3) - standard obvezen atribut, ki določa IP-naslov roba usmerjevalnik, ki jo je treba obravnavati kot cilj za naslednji korak destinaciji. MULTI_EXIT_DISC (tip = 4) koda je neobvezna niso prehodni atribut, ki zaseda 4 oktetov in je pozitivno celo število. vrednost tega atributa se lahko uporabijo itd in izberete eno od več poti do sosednjega avtonomen sistem. LOCAL_PREF (tip code = 5) je neobvezen atribut, ki obsega 4 oktet. To ga BGP-usmerjevalnik se uporablja za najavo svoje BGP-partnerjev na svoj avtonomen sistem, stopnjo želje napovedane poti. ATOMIC_AGGREGATE ( koda tipa = 6) je standardni atribut, ki se uporablja za obveščanje partnerjev o izbiri poti, ki omogoča dostop do širšega seznama naslovov. "\u003e. AS_sequence: yn "naslov =" (LANG :! AS_PATH (tip Koda = 2) je tudi standard obvezen atribut, ki je sestavljena iz množice segmentov poti AS_PATH Vsak segment je sestavljen iz treh delov AS_sequence: .. Yn"> title="AS_PATH (vrsta kode = 2) je tudi standardni obvezni atribut, ki je sestavljen iz niza segmentov poti. Vsak segment AS_PATH je sestavljen iz treh delov. AS_sequence: yn"> !}

Podatkovna baza BGP je sestavljena iz treh delov: Vsebuje informacije, da je lokalni BGP usmerjevalnik izbran za pošiljanje sosedom z UPDATE sporočili. ADJ- RIBS- OUT: 3. Vsebuje lokalne usmerjevalne informacije, da je BGP izbrani usmerjevalnik, vodeno usmerjanje politiko ADJ-rebra-IN. LOC-RIB: 2. Shrani informacije o usmerjanju, ki jih dobite iz posodobitvenih sporočil. To je seznam poti, iz katerih lahko izberete. (podatkovna baza politike - PIB). ADJ-RIBS-IN: 1.

Funkcije BGP: BGP se razlikuje od RIP-ja in OSPF, ker uporablja TCP kot transportni protokol. Računalnik, ki uporablja BGP, ni nujno usmerjevalnik. Sporočila se obdelajo šele potem, ko so v celoti sprejete. BGP je protokol, ki se osredotoča na vektor razdalje. BGP redno pošlje sosedam sporočilo TCP, ki potrjuje, da je vozlišče živo. Če dva usmerjevalnika BGP poskušata komunicirati hkrati s seboj, se to stanje imenuje trk, ena od povezav je treba odpraviti. Ko povežete usmerjevalnika prve poskuse za uresničitev višjo protokol, če je eden od njiju ne podpira te različice, je številka različice zmanjša.

Glavno delo pri sestavljanju usmerjevalnih tabel se izvaja avtomatsko z uporabo protokolov za usmerjanje, ki izmenjujejo pakete z informacijami o topologiji sestavljenega omrežja. Obstaja tudi ročna prilagoditev tabel. Pri izmenjavi podatkov o usmerjanju usmerjanje protokol pakete so postavljeni v podatkovnih paketov omrežja plasti, ali prevoz, tako tehnično bi jih bilo treba pripisati višji ravni kot v omrežju.

Protokoli usmerjanja se lahko gradijo na podlagi različnih algoritmov, različnih načinov gradnje usmerjevalnih tabel, izbire najboljše poti in drugih funkcij.

Ti protokoli so razdeljeni v naslednje skupine:

1. S enostopenjski algoritmi  usmerjanje. V njih se usmerjanje izvaja s porazdeljeno shemo. Vsak usmerjevalnik izbere en korak poti, končna pot pa se doda kot posledica delovanja vseh usmerjevalnikov, skozi katere poteka paket.

2. S usmerjanje iz vira (Sonra Routing). To je večstopenjski pristop. Izvorno vozlišče določa celotno pot v paketu, ki ga želite poslati, prek vseh vmesnih vozlišč. S tem pristopom usmerjevalne tabele za vmesne vozlišče niso potrebne, njihovo delo se pospeši, vendar se obremenitev končnih vozlišč povečuje. Ta metoda je težko uporabljati za velika omrežja.

Enostopenjski algoritmi  odvisno od načina oblikovanja tabel so razdeljeni v tri razrede:

1. Algoritmi fiksnega (statičnega) usmerjanja.

2. Preprosti usmerjevalni algoritmi.

3. Algoritmi prilagodljivega (ali dinamičnega) usmerjanja.

V algoritmih fiksno usmerjanje  vsi vnosi so statični in skrbnik omrežja ročno izvaja. Algoritem je primeren za majhna omrežja s preprosto topologijo, pa tudi za avtoceste velikih omrežij, ki imajo preprosto strukturo.

V algoritmih preprosto usmerjanje  usmerjevalna tabela se sploh ne uporablja ali je zgrajena brez sodelovanja protokolov za usmerjanje. Obstajajo tri vrste preprostih poti:

1. Naključno usmerjanje, ko je prispeli paket poslan v prvi naključni smeri, razen prvotne smeri (podobno kot okvirji obdelave z neznanim naslovom);

2. Usmerjanje plazov,  ko se paket prenese v vseh možnih smereh, razen v prvotni smeri (podobno kot obdelovalni mostovi okvirov z neznanim naslovom);

3. Routing iz prejšnjih izkušenj,  ko je pot izbrana s tabelo, vendar je tabela zgrajena na principu mostu z analizo naslovnih polj paketov, ki se pojavljajo na vhodnih vratih.

Vsi opisani algoritmi niso primerni za velika omrežja.

Najpogostejši algoritmi so prilagodljiv  (ali dinamično) usmerjanje. Ti algoritmi samodejno posodabljajo usmerjevalne tabele po spremembi omrežne konfiguracije. Pri usmerjevalnih tabelah se pri uporabi takih algoritmov običajno določi življenjska doba poti.

Adaptivni algoritmi so običajno porazdeljeni, čeprav v zadnjem času obstaja težnja k uporabi tako imenovanih potovalnih strežnikov. Strežnik poti zbira podatke in jih nato razpošlje zahtevam usmerjevalnikov, ki se v tem primeru sproščajo iz funkcije ustvarjanja usmerjevalnih tabel ali pa ustvarijo samo dele teh tabel. Obstajajo posebni protokoli za interakcijo usmerjevalnikov s strežniki poti, na primer, NHRP (Next Hop Resolution Protocol).

Adaptivni protokoli pa so razdeljeni na:

1. Algoritmi razdaljnega vektorja (DVA)

2. Povezovalni algoritmi (LSA)

V Ljubljani razdalja-vektor vsak router redno (v rednih časovnih presledkih) odda v omrežju vektorja (primerek svoje tabele), katere komponente so razdalje od določenega usmerjevalnika do vseh znanih omrežij. Razdalja se običajno razume kot število vmesnih usmerjevalnikov, ki jih je treba prenesti (hop). Druga metrika je mogoča - ne upošteva samo število vmesnih usmerjevalnikov, temveč tudi čas, da se paketi prenesejo prek omrežja med sosednjimi usmerjevalniki. Pri sprejemu vektorja sosedov usmerjevalnik dodaja razdalje do omrežij, ki so vektorju označene, oddaljenost od njega do soseda. Če v svoji tabeli nima poti pred omrežji, določenimi v vektorju, usmerjevalnik dodaja nove vnose v svojo tabelo. Če poti do javnosti - mreže v tabeli usmerjevalnika že obstajajo, da primerja delovanje starega in novega meritev poti, in ali nadomešča stari rekord z novim (slika nova pot je najboljša), ali prezreti nove poti, in pusti stari rekord. Po tem usmerjevalnik oblikuje nov vektor, ki označuje informacije o znanih omrežjih, ki jih je neposredno naučila (če so povezana z njenimi pristanišči) ali iz obvestil iz drugih usmerjevalnikov, in pošlje nov vektor prek omrežja. Sčasoma vsak usmerjevalnik prejme informacije o vseh omrežjih na intranetu in razdalji do njih prek sosednjih usmerjevalnikov.

Oddaljeni vektorski algoritmi dobro delujejo samo v majhnih omrežjih. V velikih omrežjih, se zamašijo linije komunikacijskega intenzivne multicast prometa do enakih sprememb topologije omrežja niso vedno s tem algoritmom ustrezno ravna, saj usmerjevalniki nimajo natančno sliko topologije omrežja, kot so mostovi.

Najpogostejši protokol te vrste je RIP, ki obstaja v različicah za protokole IP in IPX.

Algoritmi stanje odnosov  vsakemu usmerjevalniku zagotovijo informacije, potrebne za izdelavo natančnega topološkega grafa omrežja. Vmesniki grafikona so usmerjevalniki in omrežja, s katerimi se pridružijo. Informacije, razširjene prek omrežja, so opisane povezavemed vrati grafov - usmerjevalnik ali usmerjevalno omrežje.

Vsi poti delujejo na podlagi istih grafikonov, zaradi česar je proces usmerjanja bolj odporen na spremembe konfiguracije omrežja. Tukaj se uporablja "oddaja" oddajanje (tj. Prenos paketov vsem neposrednim sosedam usmerjevalnika) le v začetni fazi izmenjave informacij in kadar se v stanju komunikacij, ki se v zanesljivih omrežjih dogajajo redko,

Če želite razumeti stanje komunikacijskih linij, povezanih z njenimi pristanišči, usmerjevalnik redno izmenjuje kratke HELLO pakete z najbližjimi sosedami. Ta storitveni promet tudi zamaša omrežje, vendar ne toliko, kot je na primer, paketov protokola RIP, saj so paketi HELLO veliko manjši.

Protokoli, ki uporabljajo omrežno stanje algoritem - je OSPF (Open najkrajša pot prvi) TCP / IP stack, IS-IS (Intermediate sistem v Srednji sistema) OSI sklad, in v zadnjem času izvaja NLSP Novell sklad protokola.

Router (usmerjevalnik) - naprava, ki deluje na tretji omrežni plasti modela OSI. Usmerjevalnik sprejema odločitve o posredovanju paketov omrežnega sloja OSI modelu svojemu prejemniku na podlagi informacij o napravah v omrežju (usmerjevalna tabela) in določenih pravilih. Istočasno v okviru segmenta deluje na sloj podatkovne povezave OSI in med segmenti - v omrežju. Na ravni omrežja se ustvari logični omrežni naslov. Ta naslov dodeljuje operacijski sistem ali skrbnik sistema, da identificira skupino računalnikov. Ta skupina se imenuje tudi subnet. Subnet lahko ali ne sovpada s fizičnim segmentom. Osebne naslove naprav določi proizvajalec strojne opreme v strojni opremi ali programski opremi. Na primer, fizični naslov delovne postaje je edinstven naslov omrežnega vmesnika, ki ga dodeli proizvajalec, in bazo podatkov vzdržuje Xerox. Dve napravi z enim fizičnim naslovom v omrežju ne moreta biti. Usmerjevalniki "ne vidijo" fizičnih segmentov, pošiljajo informacije logičnim podomrežnim naslovom.

Routing  je proces vzdrževanja usmerjevalne tabele in izmenjave informacij o spremembah topologije omrežja z drugimi usmerjevalniki.

Ta funkcija se izvaja z uporabo enega ali več protokolov usmerjanja  ali z uporabo statično konfiguriranih usmerjevalnih tabel.

Routing se lahko opravi z uporabo različnih algoritmov in je statična ali dinamična.

S statično metodo je pot med katerim koli usmerjevalnikom nespremenjena, na primer iz usmerjevalnika V Ljubljani  na usmerjevalnik A  pot vedno gre skozi usmerjevalnike D   in F.

Z dinamično usmeritvijo so poti za prenos omrežnega prometa med usmerjevalniki odvisne od trenutne obremenitve omrežja in resnične omrežne topologije. To je smiselno, če ima omrežje različne poti med usmerjevalniki. Če želite oceniti pot v realnem času, uporabite parametre - meritve.  Najbolj priljubljene poti imajo najmanjšo mero. Na primer, poti z najmanjšo dolžino, ki se merijo s številom usmerjevalnikov na poti ali z najmanjšo zamudo. Tablica za usmerjanje, s katero usmerjevalnik določa optimalno pot, je shranjena v RAM-ju usmerjevalnika. Najbolj znani usmerjevalni protokoli, ki jih običajno uporabljajo vsi usmerjevalniki, so:

Protokol o usmerjanju informacij (RIP);

Napredni EIGRP (protokol usmerjanja protokola notranjega prehoda) protokol usmerjanja;

Najprej najprimernejši protokol za odpiranje najkrajših poti (OSPF).

RIP je protokol vektorja razdalje in uporablja kot metriko poti število prehodov prek usmerjevalnikov (hmelj). Največje dovoljeno število prehodov - 15. usmerjevalnik v določenih intervalih (za vsakih 30 sekund privzeto) ekstrakti informacije o naslovu prejemnikov in meritev iz svoje usmerjevalne tabele in daje podatke sosednjih usmerjevalnikov v sporočilu za posodobitev poslana. Sosednji usmerjevalniki preverjajo prejete podatke z lastnimi tabelami za usmerjanje in izvedejo potrebne spremembe. Po tem sami pošljejo sporočila o posodobitvi. Tako vsak usmerjevalnik prejme informacije o poteh celotnega omrežja. Protokol RIP lahko učinkovito deluje le v majhnih omrežjih.

OSPF je bolj zapleten protokol; se nanaša na protokole stanja kanala in je usmerjena v uporabo v velikih heterogenih omrežjih. Če želite izvedeti stanje povezav, sorodni usmerjevalniki OSPF pogosto izmenjujejo kratka sporočila o pozdravih. Za distribucijo podatkov o stanju povezave prek omrežja usmerjevalniki uporabljajo oddajna sporočila druge vrste, imenovane oglaševanje povezav usmerjevalnika - obvestilo o povezavah usmerjevalnika (ali natančneje stanje povezav). Routers OSPF prejemajo informacije o stanju vseh omrežnih povezav. Ti podatki se uporabijo za izdelavo grafikona omrežne povezave. Ta graf je enak za vse omrežne usmerjevalnike. Poleg informacij o sosednjih usmerjevalnikih, usmerjevalnik v svojem oglasu navaja podomete, s katerimi je neposredno povezan. Izračun poti z najmanjšo merilno vrednostjo za vsako podomno se izvede neposredno iz zgrajenega grafa z uporabo Dakstryjevega algoritma.

Usmerjevalci ne izvajajo samo routing funkcije, ampak tudi preklopne funkcije, to pomeni, da zagotavljajo, da so paketi usmerjeni iz vhodnega vmesnika usmerjevalnika v izhodni vmesnik, odvisno od usmerjevalne tabele.

Trenutno zaradi širjenja tehnologije Ethernet na hrbtne kanale za prenos podatkov, v katerih se uporablja optični kabel kot fizični medij, se široko uporabljajo stikalne plošče tretje ravni. Takšna stikala, kot tudi usmerjevalniki, gradijo usmerjevalne tabele in po njih usmerjajo omrežni promet. Razlika je, da je usmerjevalnik izvaja paketno preklapljanje med vmesniki z različnimi protokoli druge stopnje, tj. E. prepakiranje usmerjevalnik ima koristne informacije od prihajajočih paketov ji druge plasti različnih protokolov, kot so Ethernet iz FFS ali prenosa okvira.

Stikala tretje ravni lahko pogledajo samo podatke o omrežni plasti, ki se nahajajo v paketih, ki prihajajo na njene vmesnike. Na podlagi prejetih informacij, stikalo tretje stopnje naredi preklop paketa na izhodni vmesnik. Stikalo tretje stopnje ne prepakuje uporabnih informacij iz dohodnih okvirjev. Skrbnik sistema mora upoštevati, da je uporaba stikal tretje stopnje mogoče le v omrežjih Ethernet.

Protokoli usmerjanja in usmerjanje algoritmov na usmerjevalnikih in stikala tretje ravni so enaki. Lokalne usmerjevalne tabele, ki jih usmerjevalnik uporablja za določitev najboljše poti od vira do cilja, običajno vsebujejo naslednje podatke:

Mehanizem, s katerim je bila prejeta pot;

Logični naslov omrežja ali podomrežja;

Upravna razdalja;

Meritev poti;

Naslov vmesnika usmerjevalnika, nameščenega na razdalji ene naprej, skozi katero je sprejemno omrežje dostopno;

Čas prisotnosti poti v mizi;

Izhodni vmesnik usmerjevalnika, preko katerega je na voljo sprejemno omrežje.

Ker je na usmerjevalniku mogoče istočasno zagnati več usmerjevalnih protokolov, je treba izbrati način izbire med različnimi poti protokolov. V usmerjevalnikih se pojem upravne razdalje uporablja za izbiro poti, ki jih prejmejo iz različnih protokolov usmerjanja.

Upravna razdalja se šteje za merilo zanesljivosti vira informacij o progi.

Majhne vrednosti administrativne razdalje so boljše od velikih vrednosti. Standardna upravno oddaljenost vrednost določi skrbnik sistema tako, da se vrednosti vnesti ročno, so prednostne vrednosti dobimo samodejno, in usmerjevalnih protokolov, bi bolj zapletene meritve bilo bolje usmerjevalnih protokolov, ki so enostavni meritev.

V tem primeru postopek usmerjanja izbere pot z najnižjo merilno vrednostjo.

Najpogosteje se v algoritmih usmerjanja uporabljajo naslednji parametri.

Bandwidth prenosaje sredstvo za ocenjevanje količine informacij, ki se lahko prenašajo prek komunikacijskega kanala na enoto časa.

Odloženoje čas, potreben za premik paketov prek vsakega od komunikacijskih kanalov od pošiljatelja do sprejemnika. Zamuda je odvisna od prepustnosti vmesnih kanalov, velikosti čakalne vrste v vratih usmerjevalnika, obremenjenosti omrežja in fizične razdalje.

Recikliranje kanalov- To je povprečna prometna zastoja na enoto časa.

Zanesljivost- relativno število napak v komunikacijskem kanalu.

Število konverzij- Število usmerjevalnikov, ki morajo prenesti paket, preden doseže cilj.

Cena- vrednost, ki se običajno izračuna na podlagi pretovora, denarne vrednosti ali drugih merskih enot, ki jih dodeli skrbnik omrežja.

Po ustvarjanju usmerjevalne tabele mora usmerjevalnik podpirati njegovo natančno korespondenco z resnično topologijo omrežja. Podpora za usmerjanje tabel izvaja ročno skrbnik omrežja ali z uporabo protokolov dinamičnega usmerjanja. Ne glede na to, ali so poti ročno konfigurirane ali uporabljajo usmerjevalne protokole, je natančnost načrtovanja zemljevidov ključni dejavnik sposobnosti usmerjevalnika, da posreduje podatke svojim prejemnikom.

Obstaja več usmerjevalnih mehanizmov, ki jih usmerjevalnik uporablja za izdelavo in vzdrževanje svoje usmerjevalne tabele do datuma. Ko se operacijski sistem inicializira  usmerjevalnik mora to upoštevati  skrbnik omrežja. Na splošno pri izdelavi usmerjevalne tabele usmerjevalnik uporablja kombinacijo naslednjih načinov usmerjanja:

Neposredna povezava;

Statično usmerjanje;

Privzeto usmerjanje;

Dinamično usmerjanje.

Čeprav ima vsaka od teh metod prednosti in slabosti, se med seboj ne izključujejo.

Neposredna povezava  je pot, ki je lokalna usmerjevalniku. Če je eden od vmesnikov usmerjevalnika neposredno priključen na katero koli omrežje, potem po prejemu paketa, naslovljenega na takšno omrežje, usmerjevalnik takoj pošlje paket v vmesnik, s katerim je priključen, brez uporabe protokolov za usmerjanje. Neposredne povezave so vedno najboljši način usmerjanja.

Statične poti  - to so poti do omrežij prejemnikov, ki jih AU ročno dodaja v usmerjevalno tabelo. Statična pot določa naslov IP naslednjega sosednega usmerjevalnika ali lokalni vmesni izhod, ki se uporablja za usmerjanje prometa na določeno omrežje prejemniku.

Statične poti ni mogoče samodejno prilagoditi spremembam topologije omrežja. Če usmerjevalnik ali vmesnik, določen na poti, ni na voljo, pot do omrežja prejemniku tudi ni na voljo.

Prednost tega načina usmerjanja je izključitev storitvenega prometa, povezanega s podporo in popravkom poti.

Statično usmerjanje je lahko uporabljajo  v tistih primerih, ko:

Skrbnik potrebuje popoln nadzor nad potmi, ki jih uporablja usmerjevalnik;

Potrebno je rezervirati dinamične poti;

Obstajajo omrežja, do katerih je možna samo ena pot;

Neželeno je, da je potreben servisni promet, potreben za posodobitev usmerjevalnih tabel, na primer pri uporabi dial-up komunikacijskih kanalov;

Uporabljajo se starejši usmerjevalniki, ki nimajo zahtevane ravni računalniških zmogljivosti za podporo protokolov dinamičnega usmerjanja.

Najbolj priljubljena topologija za uporabo statične poti je topologija zvezd. S to topologijo so usmerjevalniki povezani s cenami

omrežna točka, imajo samo eno pot za ves promet, ki bo potekal skozi osrednje vozlišče omrežja. Na osrednjem mestu omrežja so nameščeni en ali dva usmerjevalnika, ki imajo statične poti do vseh oddaljenih vozlišč.

Vendar pa lahko sčasoma takšno omrežje raste na desetine in na stotine usmerjevalnikov z poljubnim številom podomrežij, ki so z njimi povezane. Število statičnih poti v usmerjevalnih tabelah se bo povečalo sorazmerno s povečanjem števila usmerjevalnikov v omrežju. Vsakič, ko dodate novo podomrežje ali usmerjevalnik, mora skrbnik dodati nove poti do usmerjevalnih tabel na vseh zahtevanih usmerjevalnikih.

S takim pristopom lahko pride čas, ko bo skrbnik večino svojega delovnega časa podprl usmerjevalne tabele v omrežju. V tem primeru se morate odločiti za uporabo protokolov dinamičnega usmerjanja.

Druga pomanjkljivost statičnega usmerjanja se kaže pri spremembi topologije poslovne mreže. V tem primeru mora skrbnik ročno spremeniti tabele usmerjanja, na katere vplivajo spremembe v topologiji omrežja.

Včasih lahko statične poti uporabljamo kot rezervne poti. Glede na upravno razdaljo, usmerjevalnik zaupa bolj statične poti. Če je potrebna dinamična pot konfiguriranja statične poti varnostne kopije, statične poti ne smete uporabljati med dinamično potjo. Z uporabo posebnih možnosti operacijskega sistema usmerjevalnika lahko skrbnik postane statična pot manj privlačno ali bolje za drugo statično pot.

Statična pot, konfigurirana na ta način, se bo prikazala v usmerjevalni tabeli samo, če dinamična pot postane nedostopna. Ko je dinamična pot ponovno na voljo, bo statična pot izbrisana iz tabele za usmerjanje. Take poti se imenujejo plavajoče.

Obstajajo situacije, ko usmerjevalnik ne potrebuje vedeti o vseh poteh v topologiji. Takšen usmerjevalnik lahko konfigurirate tako, da pošljejo ves promet ali njegov del na posebno pot, tako imenovano privzeto pot.  Privzete poti je mogoče določiti z dinamičnimi protokoli poti ali nastaviti na usmerjevalniku ročno  skrbnik omrežja.

Privzeta pot je mogoča za kateri koli ciljni omrežni naslov. Ker usmerjevalnik poskuša najti največje ujemanje v tabeli poti med zapisi v tabeli in ciljnim naslovom, bodo omrežja, ki so prisotna v usmerjevalni tabeli, pregledana prej, kot bo usmerjevalnik dostopal do privzete poti. Če alternativne poti v usmerjevalni tabeli ni mogoče najti, bo uporabljena privzeta pot.

Dinamični protokoli usmerjanja lahko samodejno spremljajo spremembe v topologiji omrežja.

Ko uporabljate protokole dinamičnega usmerjanja, skrbnik omrežja konfigurira izbrani protokol na vsakem usmerjevalniku v omrežju. Po tem usmerjevalniki začnejo izmenjavati informacije o znanih omrežjih in njihovih državah. In usmerjevalniki izmenjujejo informacije le s tistimi usmerjevalniki, v katerih se izvaja isti dinamični usmerjevalni protokol. Ko se topologija omrežja spremeni, se informacije o teh spremembah samodejno razširijo po vseh usmerjevalnikih, vsak usmerjevalnik pa naredi potrebne spremembe v svoji usmerjevalni tabeli.

Uspešno delovanje dinamičnega usmerjanja je odvisno od dveh glavnih funkcij usmerjevalnika:

Podpora usmerjevalne tabele v trenutnem stanju;

Pravočasna distribucija informacij o znanih omrežjih in povezavah med drugimi usmerjevalniki.

Za izvajanje druge funkcije protokol usmerjanja določa, kako se distribuirajo posodobitve poti in katere informacije so vsebovane v posodobitvah.

Določa tudi, kako pogosto se pošiljajo posodobitve in kako se iščejo prejemniki posodobitev.

V usmerjevalni tehnologiji sta uporabljeni dve koncepti: "avtonomni sistem" in "usmerjevalna domena".

Avtonomni sistem (Avtonomni sistem - AS) je niz omrežij, ki so pod istim administrativnim nadzorom in ki uporabljajo skupne strategije in pravila usmerjanja. Avtonomni sistem za zunanje omrežje je predstavljen kot en sam predmet.

Domena usmerjanja je zbirka omrežij in usmerjevalnikov, ki uporabljajo isti usmerjevalni protokol.

V internetu se izraz "avtonomni sistem" uporablja za opis velikih logično povezanih omrežij, na primer omrežja internetnih ponudnikov. Vsak tak avtonomni sistem ima svojo identifikacijsko številko 16-bitno binarno številko. Za javna omrežja internetnih povezav številka AS izda in registrira ameriški register internetnih številk (ARIN). V skladu z RFC 2270 za zasebne AS je dodeljen obseg številk 64512-65534, avtonomni sistem 65535 je rezerviran za servisne naloge.

Skladno s tem so protokoli usmerjanja razdeljeni v dve kategoriji: notranji (notranji) in zunanji (zunanji).

Notranji protokoli  imeti skupno ime South Gateway (Internal Gateway Protocol). Ti vključujejo vsak protokol usmerjanja, ki se uporablja izključno znotraj avtonomnega sistema. Ti protokoli vključujejo na primer RIP, IGRP, EIGRP in OSPF. Vsak IGP protokol predstavlja eno usmerjevalno domeno v AS. V avtonomnem sistemu lahko obstaja veliko IGP-domen. Usmerjevalniki, ki podpirajo isti protokol IGP, komunicirajo med seboj znotraj domene usmerjanja. Usmerjevalniki, ki delajo z več kot enim protokolom IGP, kot so ti, ki uporabljajo protokole RIP in OSPF, so člani dveh ločenih domen usmerjanja. Takšni usmerjevalniki se imenujejo robni usmerjevalniki.

Zunanji protokoli  EGP (protokol za zunanji prehod) so protokoli, ki zagotavljajo

poti med različnimi avtonomnimi sistemi. BGP (Protokol Border Gateway) je eden izmed najbolj znanih protokolov medsebojnega usmerjanja. Protokoli EGP omogočajo povezavo posameznih podsistemov in tranzit prenesenih podatkov med in preko teh avtonomnih sistemov.

Protokoli EGP priznavajo samostojne sisteme v hierarhiji usmerjanja, pri čemer ne upoštevajo internih protokolov za usmerjanje. Mejni usmerjevalniki različnih samostojnih sistemov ponavadi podpirajo določeno vrsto IGP prek vmesnikov znotraj svojih AS in BGP ali nekega zunanjega protokola z zunanjimi vmesniki, ki povezujejo svoje AS s oddaljenim. Funkcije skrbnika omrežja s temi protokoli v tem priročniku niso upoštevane.

Routing je ena izmed najpomembnejših operacij v med seboj povezanih IP omrežjih. Routing je proces gradnje, primerjave in izbire poti v omrežju na poljuben IP naslov. Naprave, ki izvajajo te funkcije, se imenujejo usmerjevalniki. Glavne funkcije usmerjevalnikov so naslednje:

· Izmenjava informacij o lokalno povezanih gostiteljih in omrežjih;

· Primerjava alternativnih poti;

· Koordinacija topologije omrežja.

Usmerjevalci opravljajo svoje funkcije v dveh načinih: bodisi uporabijo vnaprej programirane statične poti ali gradijo poti z uporabo protokolov dinamičnega usmerjanja.

Po drugi strani pa protokoli dinamičnega usmerjanja spadajo v dve kategoriji: razdalja-vektor   in topološki  protokoli. Glavne razlike med njimi v algoritmih iskanja in izgradnje novih poti.

Statično usmerjanje temelji na statičnih, preprogramiranih poteh. Prednosti statičnega usmerjanja so:

· Povečati zanesljivost omrežja;

· Učinkovita uporaba virov;

· Možnosti uporabe za diagnostiko in začasno reševanje težav v omrežju;

· Varnost omrežja.

Glavne pomanjkljivosti te vrste usmerjanja so potrebo po ročnem spreminjanju poti v primeru okvare, povečanje ročnega dela v primeru povečanja obsega omrežja.

Oddaljeno-vektorsko usmerjanje temelji na algoritmih Bellman-Ford, v skladu s katerim se kopije usmerjevalnih tabel redno prenašajo na vozlišča v neposredni soseščini. Vsak prejemnik dodaja vrednost razdalje mizi in ga prenese na svoje bližnje sosede. Postopek se ponovi v vseh smereh, zato vsak usmerjevalnik prejme informacije o drugih usmerjevalnikih in zbira podatke o sosedih.

Slabosti usmerjanja razdalje-vektorja so naslednje:

· V primeru okvare ali sprememb v omrežju je potreben čas za uskladitev, v katerem je lahko omrežje preobremenjeno;

· Usmerjevalnik ne ve ničesar o dejanski omrežni topologiji in drugih usmerjevalnikih;

Glavna prednost protokolov oddaljenih vektorjev je njihova preprostost. Ti protokoli so učinkoviti v zelo majhnih omrežjih z najmanjšim številom alternativnih poti in brez strogih zahtev glede učinkovitosti. Tipičen predstavnik takšnih protokolov je protokol RIP (opisan v RFC1058).

Algoritmi za topološko usmerjanje vodijo kompleksno podatkovno bazo, ki opisuje topologijo omrežja.

spremembe v omrežju. Topološko usmerjanje ima dve pomembni slabosti:

1) na stopnji zbiranja začetnih informacij v omrežju se prenaša velika količina informacij, kar bistveno zmanjša zmogljivosti omrežja za prenos podatkov;

2) topološko usmerjanje zahteva veliko pomnilnika in CPU virov.

Te težave rešujemo s pomočjo načrtovanja in tehnične opreme omrežja.

Topološko usmerjanje v mrežah katere koli velikosti, v dobro zasnovanem omrežju, vam omogoča pravilno prilagajanje na učinke nepričakovanih topoloških sprememb. Uporaba mehanizma sporočil omogoča povečanje učinkovitosti prenosa podatkov, kar pa olajša merjenje omrežja. Tipični predstavnik topološkega usmerjanja je protokol OSPF (opisan v RFC2328).

Pri ustvarjanju TCP / IP je bila izbrana hierarhična arhitektura, kar omogoča učinkovito kombiniranje različnih omrežij. Med prenosom med različnimi omrežji datagram prehaja skozi naprave, ki izvajajo usmerjanje. Če je naslov prejemnika enak naslovu lokalnega omrežja, usmerjevalnik pošlje datagram v omrežje za dostavo, sicer se datagram pošlje naslednjem usmerjevalniku v povezanem omrežju. V globalnih omrežjih se za izvajanje usmerjanja uporabljajo številne posebne naprave. Pri opravljenih funkcijah se razlikujejo:

· prehod  (prehod) je računalnik, ki izvaja pretvorbo protokola. Prehodi delujejo na ravni OSI modelov od 4 do 7 (na primer e-poštni prehod). Vrata zelo pogosto opravljajo pretvorbo več protokolov, odvisno od omrežnih povezav, na primer, lahko tudi izvajajo šifriranje / dešifriranje podatkov;

· most  (most) - računalnik, ki povezuje dve omrežji in drugo, z enim samim protokolom. Most deluje na ravni 2 modela OSI in uporablja naslove na ravni kanala (namesto IP-naslovov);

· usmerjevalnik  (usmerjevalnik) - računalnik, ki pošilja datagrame v omrežje. Usmerjevalniki delujejo na ravni 3 OSI modela in lahko dodatno izvajajo druge funkcije, kot so prevajanje omrežnega naslova (NAT) ali varnost.

Vsaka od teh naprav glede na njihove funkcije izvaja prenos podatkov prek integriranih omrežij.

Protokoli usmerjanja

Velike integrirane računalniške mreže sestavljajo številna fizična omrežja, ki komunicirajo med seboj preko usmerjevalnikov. Avtonomni sistem AS (avtonomni sistemi) se imenuje skupina omrežij in usmerjevalnikov R, ki jih združuje skupna usmerjevalna politika.

Slika 4.8.

Če AS lahko pošlje tranzitni promet drugih omrežij, se imenuje tranzit.

Notranje poti IGP (Notranji GatewayProtocols) se uporabljajo za določanje poti znotraj AS. Najpogostejši protokoli, notranja usmerjanje so RIP protokol (Routing Information Protocol), OSPF (Open najkrajša pot prvi), IGRP (Interior Gateway Routing Protocol), ki ga Cisco je razvil, kot alternativni OPP, nato pa njegova izboljšana različica EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protokol).

Avtonomni sistemi so med seboj povezani z zunanjimi ali usmerjevalniki meja, z uporabo protokola protokola BGP (Border Gateway Protocol) zunanjih usmerjevalnikov. Dva sosednja usmerjevalnika, ki izmenjujeta informacije znotraj AS, imenujemo notranja in zunanja, če izmenjujeta informacije, ki pripadajo različnim sistemom (slika 4.8). Komunikacija med različnimi avtonomnimi sistemi poteka s pomočjo hrbtenične hrbtenice ali hrbteničnega omrežja (Backbone).

V skladu s terminologijo mednarodnega inštituta standardov ISO se uporablja koncept končnih ES in vmesnih IS sistemov. Vmesni sistem IS (Intermedia Systems) - oddajno vozlišče med 2 podomrežjema. Omrežna naprava, ki nima možnosti posredovanja paketov, se imenuje končna točka. Hkrati je omrežna naprava, ki ima to zmogljivost - vmesni IS sistem. Vmesni sistemi, ki se lahko komunicirajo znotraj domene usmerjanja (ekvivalent AS), imenujemo AS-ji znotraj domene in sistemi, ki komunicirajo z drugimi domenami, imenujemo domene meddomen.

Proces interakcije in ravni interakcij v skladu z OSI so prikazani na sl. 4.9.

Slika 4.9.

Protokol o usmerjanju informacij (RIP)  namenjena majhnim omrežjem. Za iskanje optimalne poti se uporablja Algoritem distančnega algoritma (DVA) - algoritem Bellman-Ford. Za pot v tem algoritmu je značilen vektor razdalje do cilja (cilj je smer vektorja, metrika je vektorski modul). Usmerjevalniki, ki uporabljajo RIP je v načinu oddajanja, pošljejo seznam omrežij, na katerem so dosegljivi, in meritev, ki vsebuje podatke o tem, koliko hmelja, stopnice (hmelj), se lahko doseže vsak od teh omrežij.

Vsako tranzitno vozlišče se šteje za pošiljko. Vsak usmerjevalnik prejme oddajna sporočila iz drugih usmerjevalnikov in doda ali popravi informacije, prejete v svoji usmerjevalni tabeli.

Tabela usmerjanja vsebuje en vnos za vsako pot.

Ta zapis ima naslednja področja: IP ciljni naslov, IP-naslov najbližjega (sosednji) usmerjevalnik, meritev poti - do 15 korakov, časovni (časovni števec). Vsak usmerjevalnik prenaša takšne informacije o prenosu vsakih 30 sekund, kar ustvarja precej velik promet. RIP deluje na omrežni plasti stack TCP / IP z uporabo protokola UDP (vrata 520).

Vsaka pot vsebuje števce števcev in kolektorje poti. Če se pot popravi ali inicializira, se števec časovnega posredovanja ponastavi na nič. Če je do zadnjega popravka minilo 3 minute, je pot zaprta, vendar se zapis v tabeli ohrani do časa "sestavljanja poti".

Oblika sporočila RIP je naslednja (slika 4.10). Polje »Ukaz« določa vrsto sporočila:

Koda 1 - zahteva za informacije, koda 2 - odgovor, ki vsebuje podatke o razdaljah od mize poti pošiljatelja, koda 3 - omogočanje načina sledenja, koda 4 - onemogočanje načina sledenja. Polje »Različica« za protokol RIP-1 je 1. Število protokolov, uporabljenih v ustreznem omrežju (za internetno polje je nastavljeno na 2). Cena polja je število korakov. Eno sporočilo ima lahko do 25 poti.

Slika 4.10

1. Časovnik posodabljanja je 70 sekund (poslan vsem sosedam);

2. Časovnik zastarele poti je 90 sekund;

3. Časovnik brisanja poti je 240 sekund.

Protokol RIP izvaja Split Horizon Updates, ki preprečuje pojavljanje zank poti v dveh prenosih, vendar se lahko pojavijo zanke, ki vključujejo tri ali več posredovanj.

Protokol RIP pri namestitvi, operaciji, v povezavi s katero je postala razširjena. Vendar ima naslednje pomanjkljivosti: RIP ne more določiti poti, ki temelji na parametrih, kot so pasovna širina, obremenitev kanala, zakasnitev. Protokol RIP ima počasno konvergenco, ne more podpirati podomrežnih mask. V sodobnih omrežjih je število korakov 15, postane nezadostno.

Protokol za usmerjanje notranjih vrat (IGRP)  deluje na osnovi DVA vektorskega algoritma. Protokoli vektorskih usmerjevalnikov razdalj zahtevajo, da vsak usmerjevalnik v rednih časovnih presledkih pošlje sosednjim usmerjevalnikom celotno ali del svoje usmerjevalne tabele s sporočili za popravljanje poti. Ko so informacije o usmerjanju porazdeljene po omrežju, lahko usmerjevalnik izračuna razdaljo do vseh vozlišč priključenega omrežja.

Največje število tranzistorskih odsekov v tem protokolu je lahko 255, ne pa 15 kot v protokolu RIP. Pri izdelavi usmerjevalnih tabel so nastavljeni naslednji parametri:

1. Razdalja je število v razponu od 1 do 255.

2. Zamuda. Izmerjeno je večkratno od 10 ms. Za omrežja je E nastavljen na 100.

3. Band od 1200 bps do 10 Gb / s.

4. Zanesljivost. Optimalna vrednost je 255.

5. Obremenitev kanala v frakcijah 255.

Za nadzor nad delovanjem se uporabljajo naslednji časovniki:

1. Posodobi časovnik (privzeto 90-ih) - Določa obdobje pošiljanja sporočila.

2. Časovnik zastarele poti. Posodobitveni usmerjevalnik čaka, kolikor je mogoče, preden deklarirate, da je pot zastarela (določena so tri obdobja ažuriranja).

3. Zaklepanje časovnika (privzeto 10 sekund).

4. Časovnik brisanja poti (sedem posodobitvenih obdobij).

Protokol predvideva tri vrste poti:

sistem - vodilni v omrežju znotraj AS,

zunanje poti v omrežju zunaj AS.

Zunanji, povezan s prisotnostjo mejne poti

Struktura usmerjevalne tabele ima obliko, prikazano na sl. 4.11

Slika 4.11

Prvo polje v glavi razpredelnice je številka različice,

nato sledi področju operacijske kode (OP koda). To polje označuje vrsto paketa. Koda, enaka 1, določa paket za prilagajanje, koda 2 je paket zahtev. Zahtevni paketi uporabljajo usmerjevalnik za pridobivanje informacij o usmerjevalnih tabelah drugih usmerjevalnikov. Ti paketi so sestavljeni samo iz glave, delovne kode in številke AS. Korekcijski paketi vsebujejo glavo, ki mu sledi zapisovanje podatkov o tabeli. Ta paket ne sme presegati 1500 bajtov. Naslednje je polje za urejanje, ki vsebuje zaporedno številko, ki označuje, kdaj se je spremenila tabela usmerjanja. Naslednja številka je avtonomni sistem AS. V naslednjih poljih je določeno število zunanjih omrežij, glavnih omrežij in podomrežij. Zadnje polje v glavi je polje za potrditveno vsoto. Popravilna sporočila vsebujejo sedem podatkovnih polj za vsak vnos tabele vrstice. Prvo polje je 3 bajtov naslova IP, naslednji pa je zakasnitev, izražena v desetih mikrosekundah, potem polje pasovne širine v enotah 1 Kbps, potem polje polja MTU podatkovnega bloka, polje zanesljivosti v odstotkih. Naslednje je polje - prenos, ki označuje odstotek zasedenega kanala. Zadnje polje je število prenosov (števec korakov).

Protokol zunanjega prehoda EGP (Exterion Gateway Protocol)  - DVA vektorski algoritem razdalje se uporablja za povezavo AS prek centralnega omrežja (jedra). Usmerjevalnik izvaja naslednje funkcije: dodeljuje sosede, s katerimi izmenjuje informacije o doseganju določenih omrežij, pošilja sporočila o njihovi operativnosti, posreduje sporočila o posodobitvah, označuje informacije o razpoložljivosti omrežij za ta AS.

Vrste sporočil:

1. Preverite, ali morate ugotoviti, ali delujejo sosednji usmerjevalniki.

2. Sporočila o dosegljivosti soseda (ali je sosednji usmerjevalnik izklopljen).

3. Sporočila o napakah.

BGP (Protokol Border Gateway)  je zasnovan za zagotavljanje interoperabilnosti med različnimi podsistemi. Ta protokol se lahko uporablja za organiziranje povezav ne samo med AS, ampak tudi znotraj njih. V BGP - ni jedra. Ko se usmerjevalnik poveže z omrežjem, od sosedov prejme popolno usmerjevalno tabelo, shranjuje informacije o vseh poteh, ki vodijo do cilja.

Odpri protokol z OSPF (Odpri najkrajšo pot najprej)  Je protokol notranjih usmerjevalnikov. To je veliko bolj zapleteno kot protokol RIP, vendar lahko OSPF deluje v omrežjih katere koli kompleksnosti in nima nobenih omejitev, specifičnih za RIP. Čas, ki se uporablja za izdelavo usmerjevalnih tabel in obremenitev omrežja s storitvenimi informacijami, je v povprečju manjši od tistega, kar bi protokol RIP potreboval za isti sistem. Poleg tega so prehodni procesi v OSPF zaključeni hitreje kot v OPP. OSPF je protokol LSA (State State Algorithm), v katerem se izvaja usmerjanje s pomočjo algoritma Dijkstra. Kakovost storitve QoS (Quality of Service) se uporablja kot metrika. Vsak usmerjevalnik ima popolne informacije o stanju vseh vmesnikov vseh usmerjevalnikov (preklopnih vozlišč) avtonomnega sistema. Protokol OSPF izvaja implementiran protokol za usmerjanje, ki podpira tudi protokol RIP in zunanji BGP protokol usmerjanja. Za kakovost storitve (QoS) so značilni naslednji parametri: zmogljivost kanala, zakasnitev (čas prenosa paketa), obremenitev kanala, varnostne zahteve, vrsta prometa, število korakov do cilja, zanesljivost prenosa paketa.

Prevladujejo tri značilnosti: zamuda, pretočnost in zanesljivost. V praksi je najpogosteje komunikacijska metrika v OSPF opredeljena kot število sekund, ki so potrebne za prenos 100 Mb / s preko kanala, skozi katerega se pot preusmeri. Meritev omrežja, ki temelji na 10BASE-T Ethernetu, je na primer 10, metrika modemske povezave s hitrostjo 56 kbit / s je 1785, kanal s hitrostjo 100 Mbit ali več pa je enak 1.

Za transportne namene OSPF neposredno uporablja IP protokol, tj. Ne uporabljajte protokolov UDP ali TCP. OSPF ima svojo kodo v protokolnem polju naslova IP. Vrsta vrste storitev ToS (vrsta storitve) v paketih IP, ki vsebujejo sporočila OSPF, je nič, vrednost storitve tipa ToS je navedena v samih paketih OSPF.

Routing v protokolu OSPF določi IP naslov in vrsta storitve. Glede na to, da protokol ne zahteva kapsulacija, zelo poenostavljeno upravljanje omrežja z velikim številom mostov in kompleksno topologijo (izključuje paketi obtoka, zmanjšuje tranzitni promet). Avtonomni sistem je mogoče razdeliti na ločena področja, od katerih vsaka postane predmet usmerjanja, notranja struktura pa ni vidna od zunaj. Ta metoda vam omogoča znatno zmanjšanje zahtevane količine podatkovne zbirke. OSPF uporablja izraz hrbtenica, ki označuje medij za komunikacijo med izbranimi območji. Protokol OSPF deluje le v avtonomnem sistemu.

Sveženj protokolov TCP / IP protokol OSPF je neposredno preko IP protokola, in njegova številka je 89. Torej, če je vrednost polje "protokol" IP datagram je enaka 89, se podatki datagram je sporočilo OSPF in prenaša OSPF-modul za obdelavo. Zato je velikost sporočila OSPF omejena na največjo velikost datagrama.

Ko se prenašajo paketi OSPF, razdrobljenost ni zaželena, vendar ni prepovedana. Če želite poslati informacije o stanju, OSPF uporablja oddaje Hello. Večja varnost je zagotovljena z dovoljenji. Protokol OSPF zahteva rezervacijo dveh naslovov multicast: naslov 224.0.0.5 - zasnovan za dostop do vseh usmerjevalnikov, ki podpirajo ta protokol; naslov 224.0.0.6 - služi za dostop do namenskega usmerjevalnika. Vsako OSPF sporočilo se začne z glavo 24-oktet (slika 4.12).

Slika 4.12

Polje »Različica« določa različico protokola. Polje »Vrsta« identificira funkcijo sporočila, še zlasti: 1-Zdravo kodo (uporablja se za preverjanje razpoložljivosti usmerjevalnika); koda 2 - opis baze podatkov (topologija); koda 3 - zahtevajte status kanala; koda 4 - spreminjanje statusa kanala; koda 5 - potrditev prejema sporočila o stanju kanala.

Polje »Dolžina sporočila« označuje dolžino bloka v oktetih, vključno z glavo. "Identifikator območja" je 32-bitna koda, ki označuje območje, kamor spada ta paket. Vsi OSPF paketi so povezani s posameznim področjem. Večina jih ne premaga več kot en korak. Paketi, ki potujejo po virtualnih kanalih, so označeni z identifikatorjem hrbtenice.

Polje "Checksum" vsebuje kontrolno vsoto paketa IP, vključno s poljem identifikacijske vrste. Polje »Authentication type« se lahko nastavi na 0, če ni nadzora dostopa, in 1, če je na voljo. V prihodnosti naj bi bile funkcije polja razširjene.

OSPF uporablja sporočila Hello za izmenjavo podatkov med sosednjimi usmerjevalniki. Pomembno funkcijo v teh sporočilih izvaja enobajtno polje »Možnosti«, ki služi za deklariranje statusa kanala in opis baze podatkov.

Struktura paketov te vrste je prikazana na sliki 4.13.

Slika 4.13.

Posebno vlogo v "Možnosti" play nižje bitov E in T: E bit označuje zunanjo možnost usmerjanja in ima vrednost samo v sporočilih tipa Pozdravljeni, v drugih sporočilih, ta bit je treba očiščeno. Če je E = 0, potem ta usmerjevalnik ne bo poslal ali sprejemal usmerjevalnih informacij iz zunanjih avtonomnih sistemov. Bit T določa zmogljivosti storitve usmerjevalnika. Če je T = 0, to pomeni, da usmerjevalnik podpira samo eno vrsto storitve (storitev tipa ToS = 0) in ni primerna za usmerjanje glede na vrsto storitve. Takšni usmerjevalniki se praviloma ne uporabljajo za tranzitni promet.

Polje »Omrežna maska« sporočila Hello ustreza maski podomrežja tega vmesnika. Polje »Čas med Hello« vsebuje časovno vrednost v sekundah med sporočili Hello. Polje "Možnosti" opisuje zmogljivosti, ki jih ponuja ta usmerjevalnik. Polje »Prioriteta« določa prednostno raven usmerjevalnika, ki se uporablja pri izbiri varnostnega (rezervnega) usmerjevalnika. Če je prednostna enota nič, se ta usmerjevalnik nikoli ne bo izvajal kot varnostno kopiranje. Polje "Čas izklopa usmerjevalnika" določa časovni interval v sekundah, po katerem se šteje, da je "tihi" usmerjevalnik nepravilen. IP-naslove usmerjevalnikov, posnete na naslednjih področjih, kažejo na mesto, kamor želite poslati to sporočilo, polja "IP-naslov soseda" oblikuje seznam naslovov sosednjih usmerjevalnikov, kjer je bil v zadnjem času prejeli sporočilo Pozdravljeni.

Usmerjevalniki izmenjujejo sporočila iz baz podatkov OSPF za inicializacijo in nato posodobijo svoje podatkovne baze, ki označujejo topologijo omrežja. Izmenjava poteka v načinu odjemalec-strežnik. Stranka potrdi prejem vsakega sporočila. Format za prenos zapisov iz baze podatkov je prikazan na sliki 4.14.

Slika 4.14.

Če je velikost baze podatkov velika, se lahko njegova vsebina pošlje v delih. Za izvedbo tega se uporabita bita I in M. Bit I je v začetnem sporočilu nastavljen na 1 in bit M prevzame eno samo sporočilo za sporočila, ki so nadaljevanje. Bit S določa, kdo je poslal sporočilo (S = l za strežnik, S = 0 za odjemalca, ta bit ima včasih ime MS).

Polje "Številka naročila sporočila" služi za nadzor blokov, ki so bili zamujeni med izmenjavo informacij. Prvo sporočilo vsebuje v tem polju naključno celo število M, ki mu sledi M + 1, M + 2, ... M + L. Polje "Vrsta kanala" vsebuje kode, ki določajo stanje kanalov, in sicer njegove vmesnike, opis zunanjih povezav avtonomnih sistemov.

Polje "ID kanala" označuje vrsto identifikatorja, ki je lahko naslov IP usmerjevalnika ali omrežja. Usmerjevalnik, ki oglašuje kanal, določa naslov tega usmerjevalnika. Polje "Številka kanala" omogoča usmerjevalniku, da nadzoruje zaporedje prihoda sporočil in njihovo izgubo. Polje "Starost kanala" določa čas v sekundah od trenutka vzpostavitve povezave. Po izmenjavi sporočil s sosedami lahko usmerjevalnik izvede, da so nekateri podatki v svoji podatkovni bazi zastareli. Na svoje sosede lahko pošlje zahtevo, da pridobi informacije o novem kanalu o določenem komunikacijskem kanalu. Sosed, ki je prejel zahtevo, pošlje potrebne informacije.

Usmerjevalniki pošiljajo sporočila (ali skupino) o stanju svojih neposrednih povezav. za preusmeritev sporočil lahko z naslednjimi dejavnikov: starost poti je dosegel mejno vrednost, spremeniti vmesnik stanje sprememb prišlo v usmerjevalnik omrežje, je prišlo do spremembe stanja iz sosednjih usmerjevalnikov, spreminjanje stanja enega izmed domačih progah (pojav novih in izginotje starih, itd .), spreminjanje stanja medosovinske poti, videz novega usmerjevalnika, povezanega z omrežjem, spreminjanje virtualne poti z enim od usmerjevalnikov, Jaz sem eden od zunanjih poti, usmerjevalnik je prenehala biti meja za to samostojnih sistemov (na primer, zagnati).

Usmerjevalnik, ki prejme paket OSPF, pošlje potrdilo o prejemu. Z enim paketom je mogoče potrditi prejem več obvestil o stanju linij. Naslov destinacije tega paketa je lahko posamezni usmerjevalnik, njihova skupina ali vsi usmerjevalniki avtonomnega sistema.

Sporočila se pošljejo za vsako tranzitno omrežje v avtonomnem sistemu. Transit je omrežje, ki ima več kot en usmerjevalnik in upravna politika avtonomnega sistema vam omogoča, da prek svojih omrežij prenese tranzitni promet drugih AS-jev. Omrežno sporočilo mora vsebovati informacije o vseh usmerjevalnikih, povezanih z omrežjem, vključno s tistim, ki pošilja te informacije. Razdalja od omrežja do katerega koli povezanega usmerjevalnika je nič za vse vrste storitev (TOS), zato v teh sporočilih ni polj in meritev TOS.

Tabela usmerjanja OSPF vključuje naslednja polja:

• Naslov IP naslova in maska;
• vrsta namembnega kraja (omrežje, mejni usmerjevalnik itd.);
• vrsta funkcije (možen je sklop usmerjevalnikov za vsako od funkcij ToS);
• domena (opisuje območje, na katerem povezava vodi do cilja, morda več zapisov te vrste, če se obseg routerjev prekriva);
• vrsta poti (označuje pot kot notranja, medregionalna ali zunanja, ki vodi do avtonomnega sistema AS);
• ceno poti do cilja;
• drug usmerjevalnik, kje poslati datagram;
• razglasitev usmerjevalnika (uporablja se za medregionalne izmenjave in za povezovanje neodvisnih sistemov med seboj).

Prednosti protokola OSPF so:

• možnost zaprositi za več prejemnikov več tabel za usmerjanje, po eno za vsako vrsto IP-operacije;
• vsakemu vmesniku se dodeli brezmejna cena, ki upošteva pretok, čas prevoza sporočila; lastna cena (faktor kakovosti) se lahko dodeli vsaki operaciji IP;
• kadar obstajajo enake poti, OSFP enakomerno distribuira tok po teh progah;
• podpora za naslavljanje podomrežij (različne maske za različne poti);
• za komunikacijo od točke do točke IP-naslov ni potreben za vsakega končnega vmesnika;
• uporaba multicast namesto oddajnih sporočil zmanjša obremenitev večjega dela segmentov.

Pomanjkljivost protokola OSPF je, da je težko pridobiti informacije o želeni nastavitvi za vozlišča, ki podpirajo druge protokole ali protokole s statično usmeritvijo. Poleg tega je OSPF samo interni protokol.