Tipuri de protocoale de rutare – Ghidul final

Rutarea este una dintre cele mai fundamentale domenii ale rețelei pe care un administrator trebuie să le cunoască. Protocoalele de rutare determină modul în care datele dvs. ajung la destinație și ajută la ca procesul de rutare să fie cât mai ușor posibil. Cu toate acestea, există atât de multe tipuri diferite de protocol de rutare încât poate fi foarte dificil să le urmăriți pe toate!

Cuprins [ ascunde ]

• Protocoale de vector de distanță și de stare de legătură
• Link State Router Protocols
• IGP și EGP-uri
• Tipuri de protocol de rutare
• Protocoale de rutare Classful și Classless
• Protocoale de rutare dinamică
• Protocoale și metrici de rutare
• Distanța Administrativă
• Cuvinte de încheiere
• Întrebări frecvente privind protocoalele de rutare

Protocoalele routerului includ:

• Protocolul de informații de rutare (RIP)
• Interior Gateway Protocol (IGRP)
• Deschideți mai întâi calea cea mai scurtă (OSPF)
• Protocolul exterior Gateway (EGP)
• Protocol îmbunătățit de rutare a gateway-ului interior (EIGRP)
• Border Gateway Protocol (BGP)
• Sistem intermediar la sistem intermediar (IS-IS)

Înainte de a începe să ne uităm la protocoalele de rutare în sine, este important să ne concentrăm pe categoriile de protocoale.

Toate protocoalele de rutare pot fi clasificate în următoarele:

• Protocoale de vector de distanță sau de stare de legătură
• Protocoale de gateway interior (IGP) sau protocoale de gateway exterior (EGP)
• Protocoale cu clase sau fără clasă

Protocoale de vector de distanță și de stare de legătură

Protocoalele de rutare vectorială distanță sunt protocoale care utilizați distanța pentru a găsi cea mai bună cale de rutare pentru pachete în cadrul unei rețele.

Aceste protocoale măsoară distanța în funcție de câte date trebuie să treacă pentru a ajunge la destinație. Numărul de hopuri este în esență numărul de routere necesare pentru a ajunge la destinație.

În general, protocoalele vector de distanță trimit un tabel de rutare plin de informații către dispozitivele învecinate. Această abordare le face investiții reduse pentru administratori, deoarece pot fi implementate fără a fi nevoie de multă gestionare. Singura problemă este că au nevoie de mai multă lățime de bandă pentru a trimite pe tabelele de rutare și pot rula și în bucle de rutare.

Link State Router Protocols

Protocoalele de stare de legătură adoptă o abordare diferită pentru găsirea celei mai bune căi de rutare, prin faptul că partajează informații cu alte routere din apropiere. The traseul este calculat pe baza vitezei traseului către destinație și costul resurselor.

Protocoalele de rutare a stării legăturilor folosesc un algoritm pentru a rezolva acest lucru. Una dintre diferențele cheie față de un protocol de vector de distanță este că protocoalele de stare de legătură nu trimit tabele de rutare; în schimb, routerele se notifică reciproc când sunt detectate modificări de rută.

Routerele care utilizează protocolul de stare de legătură creează trei tipuri de tabele; masa vecinilor , tabel de topologie , și tabel de rutare . Tabelul vecin stochează detalii despre routerele învecinate folosind protocolul de rutare a stării legăturii, tabelul de topologie stochează întreaga topologie a rețelei, iar tabelul de rutare stochează cele mai eficiente rute.

IGP și EGP-uri

Protocoalele de rutare pot fi, de asemenea, clasificate caProtocoale de gateway interior(GPS) sauProtocoale de gateway exterior(EGP-uri).

IPG-uri

GPSsunt protocoale de rutare care fac schimb de informații de rutare cu alte routere în cadrul unui singur sistem autonom (AS). Un AS este definit ca o rețea sau o colecție de rețele aflate sub controlul unei întreprinderi. Compania AS este astfel separată de ISP AS.

Fiecare dintre următoarele este clasificat ca IGP:

• Deschideți mai întâi calea cea mai scurtă (OSPF)
• Protocolul de informații de rutare (RIP)
• Sistem intermediar la sistem intermediar (IS-IS)
• Protocol îmbunătățit de rutare a gateway-ului interior (EIGRP)

EGP-uri

Pe de altă parte,EGP-urisunt protocoale de rutare care sunt utilizate pentru a transfera informații de rutare între routere în diferite sisteme autonome. Aceste protocoale sunt mai complexe și BGP este singurul protocol EGP pe care probabil îl veți întâlni. Cu toate acestea, este important de reținut că există un protocol EGP numit EGP.

Exemple de EGP includ:

• Border Gateway Protocol (BGP)
• Protocolul exterior Gateway (EGP)
• Protocolul de rutare interdomaine (IDRP) al ISO

Tipuri de protocol de rutare

Cronologie protocoale de rutare

• 1982 – EGP
• 1985 – IGRP
• 1988 – RIPv1
• 1990 – IS-IS
• 1991 – OSPFv2
• 1992 – EIGRP
• 1994 – RIPv2
• 1995 – BGP
• 1997 – RIPng
• 1999 – BGPv6 și OSPFv3
• 2000 – IS-ISv6

Protocolul de informații de rutare (RIP)

Routing Information Protocol sau RIP este unul dintre primele protocoale de rutare create. RIP este folosit în ambeleRețele locale(LAN-uri) șiRețele extinse(WAN) și rulează, de asemenea, pe stratul Aplicație al OSI model . Există mai multe versiuni de RIP, inclusivRIPv1șiRIPv2. Versiunea originală sau RIPv1 determină căile de rețea pe baza destinației IP și a numărului de hop al călătoriei.

RIPv1 interacționează cu rețeaua prin difuzarea tabelului său IP către toate routerele conectate la rețea. RIPv2 este puțin mai sofisticat decât acesta și își trimite tabelul de rutare la o adresă multicast. RIPv2 folosește, de asemenea, autentificarea pentru a menține datele mai sigure și alege o mască de subrețea și o poartă de acces pentru traficul viitor. Principala limitare a RIP este că are un număr maxim de hop de 15, ceea ce îl face nepotrivit pentru rețele mai mari.

Vezi si: Instrumente de monitorizare LAN

Interior Gateway Protocol (IGRP)

Interior Gateway Protocol sau IGRP este un protocol de rutare vectorială la distanță produs de Cisco. IGRP a fost conceput pentru a construi pe bazele stabilite pe RIP pentru a funcționa mai eficient în cadrul rețelelor conectate mai mari și a scos capacul de 15 hamei care a fost plasat pe RIP. IGRP utilizează metrici precum lățimea de bandă, întârzierea, fiabilitatea și încărcarea pentru a compara viabilitatea rutelor din rețea. Cu toate acestea, numai lățimea de bandă și întârzierea sunt utilizate în setările implicite ale IGRP.

IGRP este ideal pentru rețele mai mari, deoarecedifuzează actualizări la fiecare 90 de secunde și are un număr maxim de hop de 255. Acest lucru îi permite să susțină rețele mai mari decât un protocol precum RIP. IGRP este, de asemenea, utilizat pe scară largă deoarece este rezistent la buclele de rutare, deoarece se actualizează automat atunci când apar modificări de rută în cadrul rețelei.

Deschideți mai întâi calea cea mai scurtă (OSPF)

Open Shortest Path First sau protocolul OSPF este un IGP cu stare de legătură care a fost creat special pentru rețelele IP folosind Cea mai scurtă cale mai întâi ( SPF ) algoritm . Algoritmul de rutare SPF este utilizat pentru a calcula cea mai scurtă cale de acoperire a arborelui pentru a asigura transmisia eficientă de date a pachetelor. Routerele OSPF mențin baze de date care detaliază informații despre topologia înconjurătoare a rețelei. Această bază de date este umplută cu date preluate din Link State Advertisements (LSA-uri) trimis de alte routere. LSA-urile sunt pachete care detaliază informații despre câte resurse ar lua o anumită cale.

OSPF folosește și algoritmul lui Dijkstra pentru a recalcula căile de rețea atunci când topologia se schimbă. Acest protocol este, de asemenea, relativ sigur, deoarece poate autentifica modificările protocolului pentru a menține datele în siguranță. Este folosit de multe organizații deoarece este scalabil la medii mari. Modificările topologiei sunt urmărite și OSPF poate recalcula rutele de pachete compromise dacă o rută utilizată anterior a fost blocată.

Protocolul exterior Gateway (EGP)

Exterior Gateway Protocol sau EGP este un protocol care este utilizat pentru a face schimb de date între gazdele gateway care se învecinează între ele în cadrul sistemelor autonome. Cu alte cuvinte, EGP oferă un forum pentru rutere pentru a partaja informații în diferite domenii. Cel mai înalt exemplu de EGP este internetul însuși. Tabelul de rutare al protocolului EGP include routere cunoscute, costuri de rută și adrese de rețea ale dispozitivelor învecinate. EGP a fost utilizat pe scară largă de organizațiile mai mari, dar de atunci a fost înlocuit de BGP.

Motivul pentru care acest protocol a dispărut este că nu acceptă medii de rețea cu mai multe căi. Protocolul EGP funcționează prin păstrarea unei baze de date a rețelelor din apropiere și a căilor de rutare pe care le-ar putea lua pentru a ajunge la ele. Aceste informații despre rută sunt trimise către routerele conectate. Odată ce sosește, dispozitivele își pot actualiza tabelele de rutare și pot efectua o selecție mai informată a căilor în întreaga rețea.

Protocol îmbunătățit de rutare a gateway-ului interior (EIGRP)

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol sau EIGRP este un protocol de rutare vectorială la distanță care este utilizat pentruIP,AppleTalk, șiNetWareretelelor. EIGRP este un protocol proprietar Cisco care a fost conceput pentru a urma protocolul IGRP original. Când folosește EIGRP, un router preia informații din tabelele de rutare ale vecinilor săi și le înregistrează. Vecinii sunt interogați pentru o rută și atunci când are loc o modificare, routerul își anunță vecinii despre schimbare. Acest lucru are rezultatul final de a face routerele vecine conștiente de ceea ce se întâmplă în dispozitivele din apropiere.

EIGRP este echipat cu o serie de caracteristici pentru a maximiza eficiența, inclusivProtocol de transport de încredere(RTP) și aAlgoritmul de actualizare de difuzare(DUAL). Transmisiile de pachete sunt făcute mai eficiente deoarece rutele sunt recalculate pentru a accelera procesul de convergență.

Border Gateway Protocol (BGP)

Border Gateway Protocol sau BGP este protocolul de rutare al internetului care este clasificat ca protocol de vector de cale distanță. BGP a fost conceput pentru a înlocui EGP cu o abordare descentralizată a rutare. Algoritmul BGP de selecție a celei mai bune căi este utilizat pentru a selecta cele mai bune rute pentru transferurile de pachete de date. Dacă nu aveți setări personalizate, BGP va selecta rutele cu cea mai scurtă cale către destinație.

Cu toate acestea, mulți administratori aleg să schimbe deciziile de rutare la criterii în conformitate cu nevoile lor. Cel mai bun algoritm de selecție a căii de rutare poate fi personalizat prin modificarea atributului comunității de cost BGP . BGP poate lua decizii de rutare pe baza factorilor cum ar fi greutatea, preferința locală, generată local, lungimea AS_Path, tipul de origine, discriminatorul de ieșiri multiple, eBGP peste iBGP, metrica IGP, ID-ul routerului, lista de cluster și adresa IP a vecinului.

BGP trimite date actualizate de tabel de router numai atunci când ceva se schimbă. Ca rezultat, nu există o descoperire automată a modificărilor de topologie, ceea ce înseamnă că utilizatorul trebuie să configureze manual BGP. În ceea ce privește securitatea, protocolul BGP poate fi autentificat astfel încât numai routerele aprobate să poată face schimb de date între ele.

Sistem intermediar la sistem intermediar (IS-IS)

Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS) este o stare de legătură, un protocol de rutare IP și un protocol IGPP utilizat pe internet pentru a trimite informații de rutare IP. IS-IS utilizează o versiune modificată a algoritmului Dijkstra . O rețea IS-IS constă dintr-o serie de componente, inclusiv sisteme finale (dispozitive de utilizator), sisteme intermediare (routere), zone și domenii.

Sub IS-IS, routerele sunt organizate în grupuri numite zone și mai multe zone sunt grupate pentru a alcătui un domeniu. Routerele din zonă sunt plasate cu Layer 1, iar routerele care conectează segmente împreună sunt clasificate ca Layer 2. Există două tipuri de adrese de rețea utilizate de IS-IS; Punct de acces la serviciul de rețea ( NSAP ) și Titlul entității de rețea ( NET ).

Protocoale de rutare Classful și Classless

Protocoalele de rutare pot fi, de asemenea, clasificate ca protocoale de rutare classful și fără clasă. Distincția dintre acestea două se rezumă la modul în care execută actualizările de rutare. Dezbaterea dintre aceste două forme de rutare este adesea denumită rutare classful vs classless.

Protocoale de rutare cu clasă

Protocoalele de rutare classful nu trimit informații despre masca de subrețea în timpul actualizărilor de rutare, dar protocoalele de rutare fără clasă fac.RIPv1șiIGRPsunt considerate a fi protocoale clasificate. Aceste două sunt protocoale clasificate, deoarece nu includ informații despre masca de subrețea în actualizările lor de rutare. Protocoalele de rutare classful au devenit de atunci depășite de protocoalele de rutare fără clasă.

Protocoale de rutare fără clasă

După cum sa menționat mai sus, protocoalele de rutare cu clasă au fost înlocuite cu protocoale de rutare fără clasă. Protocoale de rutare fără clasătrimiteți informații despre masca de subrețea IP în timpul actualizărilor de rutare. RIPv2, EIGRP, OSPF și IS-IS sunt toate tipurile de protocoale de rutare de clasă care includ informații despre masca de subrețea în cadrul actualizărilor.

Protocoale de rutare dinamică

Protocoalele de rutare dinamică sunt un alt tip de protocoale de rutare care sunt critice pentru rețelele moderne de nivel enterprise. Protocoale de rutare dinamicăpermite ruterelor să adauge automat informații la tabelele lor de rutare de la routerele conectate. Cu aceste protocoale, routerele trimit actualizări de topologie ori de câte ori structura topologică a rețelei se modifică. Aceasta înseamnă că utilizatorul nu trebuie să-și facă griji cu privire la menținerea la zi a căilor de rețea.

Unul dintre principalele avantaje ale protocoalelor de rutare dinamică este că reduc nevoia de a gestiona configurațiile. Dezavantajul este că acest lucru vine cu prețul alocării de resurse precum CPU și lățime de bandă pentru a le menține să funcționeze în mod continuu. OSPF, EIGRP și RIP sunt considerate a fi protocoale de rutare dinamică.

Protocoale și metrici de rutare

Indiferent ce tip de protocol de rutare este utilizat, vor exista valori clare care sunt utilizate pentru a măsura ce rută este cea mai bună de luat. Un protocol de rutare poate identifica mai multe căi către o rețea de destinație, dar trebuie să aibă capacitatea de a determina care este cea mai eficientă. Metricurile permit protocolului să determine calea de rutare care trebuie aleasă pentru a oferi rețelei cel mai bun serviciu.

Cea mai simplă măsură de luat în considerare este numărul de hop. Protocolul RIP folosește numărul de hop pentru a măsura distanța necesară pentru ca un pachet de date să ajungă la destinație. Cu cât un pachet trebuie să parcurgă mai mulți hamei, cu atât pachetul trebuie să parcurgă mai departe. Astfel, protocolul RIP urmărește să aleagă rute minimizând hopurile acolo unde este posibil. Există multe valori pe lângă numărul de hop care sunt utilizate de protocoalele de rutare IP. Valorile utilizate includ:

• Număr de hop – Măsoară numărul de routere prin care trebuie să parcurgă un pachet
• Lățimea de bandă– Alege calea de rutare în funcție de care are cea mai mare lățime de bandă
• Întârziere– Alege calea de rutare în funcție de care durează cel mai puțin timp
• Fiabilitate– Evaluează probabilitatea ca o legătură de rețea să eșueze pe baza numărului de erori și a eșecurilor anterioare
• Cost– O valoare configurată de administrator sau IOS care este utilizată pentru a măsura costul unei rute pe baza unei valori sau a unei game de valori
• Sarcină– Alege calea de rutare pe baza utilizării traficului legăturilor conectate

Valori în funcție de tipul de protocol

Distanța Administrativă

Distanța administrativă este una dintre cele mai importante caracteristici ale routerelor. Administrativ este termenul folosit pentru a descrie o valoare numerică care este folosită pentru a stabili prioritatea rutei care trebuie utilizată atunci când există două sau mai multe rute de conexiune disponibile. Când sunt localizate una sau mai multe rute,protocolul de rutare cu distanța administrativă mai mică este selectat ca rută. Există o distanță administrativă implicită, dar administratorii își pot configura și propria lor distanță.

Cu cât valoarea numerică a distanței administrative este mai mică, cu atât routerul are mai multă încredere în rută. Cu cât valoarea numerică este mai aproape de zero, cu atât mai bine. Protocoalele de rutare folosesc distanța administrativă în principal ca o modalitate de a evalua fiabilitatea dispozitivelor conectate. Puteți modifica distanța administrativă a protocolului utilizând procesul de distanță în modul de subconfigurare.

Cuvinte de încheiere

După cum puteți vedea, protocoalele de rutare pot fi definite și gândite într-o gamă largă de moduri diferite. Cheia este să ne gândim la protocoalele de rutare ca vector de distanță sau protocoale de stare a legăturii, protocoale IGP sau EGP și protocoale classful sau fără clasă. Acestea sunt categoriile generale în care se încadrează protocoalele comune de rutare precum RIP, IGRP, OSPF și BGP.

Desigur, în toate aceste categorii, fiecare protocol are propriile sale nuanțe în modul în care măsoară cea mai bună cale de rutare, fie că este vorba de numărul de hop, de întârziere sau de alți factori. Învățarea tot ce puteți despre aceste protocoale pe care le păstrați în timpul rețelei de zi cu zi vă va ajuta foarte mult atât într-un mediu de examen, cât și în lumea reală.

Întrebări frecvente privind protocoalele de rutare

Cum funcționează diferit algoritmul Bellman-Ford și algoritmul Dijkstras în protocoalele de rutare?

Algoritmii Bellman-Ford și Dijkstra includ ambii un calcul al costului (distanța) traversării unei legături. Principala diferență dintre metodologii este că calculele costurilor pentru Bellman-Ford pot fi pozitive sau negative, dar Dijkstra operează doar pozitiv. Alte diferențe sunt că Bellman-Ford informează doar dispozitivele învecinate, dar include calcule ale costului pentru non-vecini, în timp ce Dijkstra va difuza tuturor, dar doar își va încadra calculele în ceea ce privește costul pentru vecini.

Care este diferența dintre redirecționare și rutare?

Redirecționarea este un proces intern pentru un dispozitiv de rețea, cum ar fi un comutator. Este nevoie doar ca dispozitivul să transfere datele primite pe o interfață printr-o altă interfață. Rutarea implică calcularea unei căi către o destinație înainte de a decide ce interfață să transfere datele primite.

De ce este preferat BGP față de OSPF?

BGP oferă mai multă flexibilitate și mai mult control creatorilor și proprietarilor unui dispozitiv decât OSPF. Procesele BGP includ opțiuni cu privire la rutele care ar trebui să fie anunțate și ce notificări vor fi acceptate de dispozitiv. Oferă mai mult control asupra selecției rutei. Acest lucru permite mai multă flexibilitate pentru a evita supraîncărcarea pe anumite legături, pe care OSPF le-ar presupune automat că oferă cea mai rapidă rută.

Vezi si: Instrumente pentru traceroute și tracert