Протокол EIGRP

Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (Enhanced Internal Gateway Routing Protocol — EIGRP) , представляет собой результат эволюции его предшественника, протокола IGRP (описанного в главе 44, "Протокол IGRP"). Эта эволюция стала результатам изменений в организации сетей и потребности в обмене данными между крупными сетями различной архитектуры. В протоколе EIGRP сочетаются gij -возможности протоколов маршрутизации по состоянию канала и дистанционно- || векторных протоколов. Кроме того, в состав EIGPR входят несколько важных прото- % колов, которые значительно увеличивают его эффективность по сравнению с другими й; протоколами маршрутизации. Одним из таких протоколов является диффузионный ч алгоритм обновления (Diffusing Update Algorithm — DUAL), разработанный доктором ‘ Дж. Дж. Гарсиа-Луна-Асивесом (J.J. Garcia-Luna-Aceves) в компании SRI International. Алгоритм DUAL позволяет маршрутизаторам EIGRP определять, является ли мар- !§:’.» шрут, сообщенный соседним узлом, петлей, и дает возможность маршрутизатору, на котором функционирует, протокол EIGRP, находить альтернативные маршруты, не дожидаясь обновленной информации от других маршрутизаторов.

Усовершенствованный протокол EIGRP обеспечивает совместимость и гармоничное взаимодействие с маршрутизаторами IGRP. Механизм автоматического перераспределения. позволяет ицпортировать маршруты IGRP в Enhanced IGRP и наоборот, что*-делает возможным постепенное внедрение протокола Enhanced IGRP в сети -^.ICiRP. Поскольку метрики обоих протоколов однозначно преобразуются друг в друга, " они легко сопостащ|яются, как если бы маршруты были порождены в их собственных автономных системах. Enhanced IGRP интерпретирует маршруты IGRP как внешние и допускает их настройку сетевым администратором.

В настоящей главе описываются основные операции и характеристики протокола Enhlnced IGRP.

Возможности и атрибуты протокола Enhanced IGRP

Основными свойствами, отличающими Enhanced IGRP от других протоколов маршрутизации, являются быстрая сходимость, поддержка маски подсети переменной длины, частичных обновлений и нескольких протоколов сетевого уровня.

Маршрутизатор, на котором выполняется протокол Enhanced IGRP, хранит все маршрутные таблицы соседних маршрутизаторов, что позволяет ему быстро адаптироваться к альтернативным маршрутам. Если подходящего маршрута нет, то Enhanced IGRP запрашивает альтернативный маршрут у соседних маршрутизаторов. Эти запросы передаются до тех пор, пока альтернативный маршрут не будет найден.

поддерживает маски подсетей переменной длины, что позволяет автоматически обобщать маршруты в пределах сети с определенным номером. Кроме того, EIGRP можно настроить на обобщение маршрутов в любых битовых границах на любом интерфейсе.

Enhanced IGRP не выполняет периодических обновлений. Вместо этого он посылает обновленную информацию частями и только в случае изменения метрики маршрута. Распространение частично обновленной информации автоматически ограничивается таким образом, что ее получают только те маршрутизаторы, которым это необходимо. Благодаря этим двум свойствам протоколу Enhanced IGRP требуется значительно меньшая полоса пропускания, чем протоколу IGRP.

Enhanced IGRP поддерживает протоколы AppleTalk, IP и Novell NetWare. Реализация IGRP для AppleTalk перераспределяет маршруты, о которых известил протокол поддержки таблицы маршрутизации (Routing Table Maintenance Protocol — RTMP). Реализация для IP перераспределяет маршруты, о которых оповещают протоколы OSRF, RIP (Routing Information Protocol), IS-IS (Intermediate System-to-intermediate System), EGP (Exterior Gateway Protocol) или BGP (Border Gateway Protocol). Реализация для Novell перераспределяет маршруты, о которых оповещает протокол RIP Novell или SAP (Service Advertisement Protocol — SAP).

Основные процессы и технологии

Для повышения эффективности в протоколе Enhanced IGRP используются четыре основные технологии, отличающие его от других технологий маршрутизации: обнаружение/восстановление соседних маршрутизаторов, транспортный протокол с достоверной передачей (reliable transport protocol, RTP), машина с конечным числом состояний алгоритма DUAL и модули, зависимые от протокола.

Механизм обнаружения и восстановления соседних узлов позволяет маршрутизаторам динамически обнаруживать другие маршрутизаторы в своей сети. Кроме того, маршрутизаторы должны определять состояние соседних маршрутизаторов в случаях, когда те становятся недоступными или неработоспособными. Этот процесс реализуется с небольшими затратами ресурсов с помощью периодической посылки небольших пакетов приветствия (hello packets). Пока маршрутизатор получает пакеты приветствия от соседнего маршрутизатора, он считает, что соседний маршрутизатор работоспособен и что они могут обмениваться между собой маршрутной информацией.

Транспортный протокол с достоверной передачей (Reliable Transport Protocol — RTP) обеспечивает гарантированную, упорядоченную доставку пакетов протокола EIGRP всем соседним маршрутизаторам. Он поддерживает смешанную передачу много- и одноадресатных пакетов. Для большей эффективности EIGRP с гарантией доставки передаются только некоторые пакеты. В сетях с множественным доступом и возможностями многоадресатной передачи, таких как Ethernet, нет необходимости посылать пакеты приветствия каждому соседнему маршрутизатору отдельно. отправляет нескольким абонентам один пакет приветствия, который содержит указатель, информирующий получателей о том, что пакет не нуждается в подтверждении. В пакетах других типов, таких как пакеты обновления, указывается, что подтверждение необходимо. В пользователе RTP есть средства более быстрой пересылки многоадресатных пакетов, в то время как отправка пакетов, не требующих подтверждения, задерживается. Это позволяет гарантировать быструю сходимость для скоростных соединений.

Машина с конечным числом состояний алгоритма DUAL реализует процесс принятия решений для всех маршрутных вычислений, анализируя и обобщая оповещения о маршрутах, поступающие от всех соседних маршрутизаторов. Для выбора эффективных маршрутов без петель DUAL использует информацию о расстоянии и отбирает маршруты для занесения в маршрутные таблицы, основываясь на допустимых маршрутизаторах. Допустимым маршрутизатором считается соседний маршрутизатор, используемый для пересылки пакетов к получателю с наименьшими затратами и гарантирующий отсутствие маршрутных петель. Если у соседнего маршрутизатора изменяется метрика или топология сети, то DUAL ищет в сети допустимые маршрутизаторы. Если будет найден хотя бы один, то DUAL использует его во избежание повторного вычисления маршрута. При отсутствии допустимых маршрутизаторов и повторных извещений о получателе от соседних маршрутизаторов повторное вычисление маршрута (называемое диффузным вычислением) все же выполняется, так как необходимо определить новый допустимый маршрутизатор. Хотя повторные вычисления не вызывают повышенной нагрузки процессора, они влияют на скорость сходимости, поэтому лучше их избегать.

Зависимые от протокола модули отвечают требованиям протокола сетевого уровня. Например, модуль IP-Enhanced IGRP отвечает за передачу и получение пакетов Enhanced IGRP, инкапсулированных в IP. IP-Enhanced IGRP отвечает также за анализ пакетов Enhanced IGRP и оповещение DUAL о новой полученной информации. IP-Enhanced IGRP запрашивает DUAL о выборе маршрута, который сохраняется в маршрутной таблице IP. IP-IGRP также отвечает за перераспределение маршрутов, о которых сообщили другие IP-протоколы.

Концепции маршрутизации

опирается на четыре основные концепции: таблицы соседних маршрутизаторов, топологические таблицы, состояния маршрутов и маркировка маршрутов. Каждая из этих концепций рассматривается ниже.

Таблицы соседних маршрутизаторов

Когда маршрутизатор обнаруживает новый соседний маршрутизатор, он создает запись в таблице соседних маршрутизаторов и записывает в нее его адрес и интерфейс. Для каждого модуля, зависящего от протокола, существует по одной такой таблице. Соседний маршрутизатор посылает пакет приветствия, оповещающий о времени занятости, то есть о времени, в течение которого он считается доступным и работоспособным. Если пакет приветствия не получен в течение времени занятости, то DUAL оповещается об изменении топологии.

Кроме того, в таблице соседних маршрутизаторов содержится информация для протокола RTP. Для согласования пакетов данных и подтверждения их получения используются номера последовательностей. Последний порядковый номер, полученный от соседнего маршрутизатора, фиксируется, что позволяет выявлять пакеты, выпавшие из последовательности. Для пересылки на соседний маршрутизатор используется очередь на основе списка передаваемых пакетов. Для оценки оптимального интервала повторной передачи используются записи в таблицах соседних маршрутизаторов, где хранятся значения таймеров передачи пакетов в прямом и обратном направлении.

Топологические таблицы

В топологических таблицах содержатся все адреса получателей, о которых оповещают соседние маршрутизаторы. Модули, зависящие от протокола, заполняют эти таблицы, которые обрабатываются машиной с конечным числом состояний DUAL. Каждая запись топологической таблицы содержит адрес получателя и список соседних маршрутизаторов, которые должны оповещать об этих адресах. Для каждого соседнего маршрутизатора существуют записи определенной метрики, которые хранятся соседними маршрутизаторами в их маршрутных таблицах. Протоколам маршрутизации по вектору расстояния необходимо придерживаться следующего правила: если соседний маршрутизатор сообщает о том, что получатель достигнут, то они должны использовать этот маршрут для передачи пакетов.

Метрика, используемая маршрутизатором для обращения к получателю, ассоциируется с получателем. Метрика, которую использует маршрутизатор в маршрутных таблицах и о которой он оповещает другие маршрутизаторы, является суммой наилучших метрик и канальных затрат лучшего из соседних маршрутизаторов.

Состояния маршрутов

Записи топологических таблиц, касающиеся получателей, существуют в двух состояниях: активном и пассивном. Получатель находится в пассивном состоянии, когда маршрутизатор не выполняет вычисления маршрута, и в активном, если такие вычисления выполняются. Если допустимые маршрутизаторы всегда доступны, то получатель никогда не перейдет в активное состояние, таким образом избегая повторных вычислений.

Повторные вычисления выполняются в том случае, когда получатель не имеет допустимых маршрутизаторов. Маршрутизатор инициирует повторные вычисления, посылая информационный пакет с запросом к каждому соседнему маршрутизатору. В свою очередь, соседний маршрутизатор может отправить ответный пакет, показывающий, что для получателя имеется допустимый маршрутизатор, или подтвердить, что он участвует в процессе повторных вычислений. Пока получатель находится в активном состоянии, маршрутизатор не может изменить информацию в маршрутной таблице. После того как маршрутизатор получит ответ от всех соседних маршрутизаторов, записи в топологической таблице для получателей вернутся в пассивное состояние и маршрутизатор может выбрать допустимый маршрутизатор для получателя.

Маркировка маршрута

поддерживает внутренние и внешние маршруты. Внутренние маршруты порождаются автономной системой с Enhanced IGRP. Таким образом, непосредственно подключенная сеть, настроенная на использование EIGRP, рассчитана на внутреннюю маршрутизацию и распространяет эту информацию по автономным системам через протокол EIGRP. Информация о внешних маршрутах распространяется другим протоколом маршрутизации или хранится в маршрутной таблице как статические маршруты. Эти маршруты маркируются индивидуально в соответствии с источником.

Внешние маршруты маркируются следующей информацией:

•          идентификатор (ID) маршрутизатора с протоколом Enhanced IGRP, который распространяет маршрут;

•      номер AS-получателя;

•      конфигурируемый маркер администратора;

•      ID внешнего протокола;

•      метрика внешнего протокола;

•      битовые флаги стандартной маршрутизации.

Маркировка маршрута обеспечивает сетевому администратору настраиваемый процесс маршрутизации и гибкую стратегию управления. Маркировка маршрутов особенно полезна для транзитных AS, где Enhanced IGRP взаимодействует с междоменными протоколами маршрутизации, которые применяют более глобальные стратегии, реализующие масштабируемую, основанную на стратегии маршрутизацию.

Типы пакетов протокола Enhanced IGRP

В протоколе Enhanced IGRP используются следующие типы пакетов: приветствия, подтверждения, обновления, запросы и ответы.

Пакеты приветствия (hello packets) являются многоадресатными и предназначены для обнаружения и восстановления связи с соседними узлами. Эти пакеты не требуют подтверждения.

Пакеты подтверждения представляют собой пакеты приветствия, которые не содержат данных. Эти пакеты содержат ненулевые номера подтверждения и всегда являются одноадресатными.

Пакеты обновления используются для обеспечения достижимости получателя. Когда обнаруживается новый соседний маршрутизатор, ему отсылаются пакеты обновления для того, чтобы он смог построить свою топологическую таблицу. В других случаях, таких как изменение затрат на соединение, обновления являются многоадресатными. Пакеты обновления используют передачу с подтверждением.

Пакеты запросов и ответов отправляются, когда получатель не имеет допустимых маршрутизаторов. Пакеты запросов всегда являются многоадресатными. Пакеты ответов посылаются в ответ на пакеты запросов для того, чтобы сообщить источнику об отсутствии необходимости повторно вычислять маршрут, поскольку допустимый маршрутизатор существует. Пакеты ответов являются одноадресатными и предназначены только для источника запроса. Пакеты запросов и ответов используют передачу с подтверждением.

Резюме

производства Cisco Systems является многофункциональным и устойчивым протоколом, вероятно, лучшим из всех, которые когда-либо разрабатывались. В нем уникально сочетаются лучшие свойства дистанционно-векторных протоколов маршрутизации и протоколов состояния канала. В результате получился гибридный протокол маршрутизации, который не поддается обычной классификации, применимой для традиционных протоколов.

удобно настраивать и использовать, он эффективен и безопасен; может быть использован совместно с IPv4, AppleTalk и IPX. Еше более важным является то, что его модульная архитектура легко позволит Cisco обеспечить поддержку других протоколов маршрутизации, которые могут быть разработаны в будущем.

Дополнительные источники

•      Pepelnjak I. EIGRP Network Design Solutions. Indianapolis: Cisco Press, 2000.

•      Sportack M. A. IP Routing Fundamentals. Indianapolis: Cisco Press, 1999.

•      http://www.cisco.com/cpress/cc/td/cpress/ccie/ndcs798/nd2017.htm

Маршрутизация в системной сетевой  архитектуре IBM

Введение

В процессе перехода вычислительном техники от преобладания централизованны щ компьютерных решений к использованию одноранговых вычислительных устройст сетевая1 архитектура 00М претерпела значительные изменения. В настоящее врем: * маршрутизация сирт%ной архитектуры IBM (Systems Network Architecture — SNA может происходить в двух различных средах, хотя ряд ключевых концепций остаета ‘единым длЛ’всех типой| маршрутизации SNA. В этой главе описываются функцш ggr* и службы, которые делают возможными как подзональную маршрутизацию SNA, Tai ^^совершенствованную маршрутизацию одноранговой сети (Advanced Peer-to-Pee Networking — APPN). В/^ей рассматриваются такие вопросы, как сеансовые соедине нйя, фуппы передачи, йвные и виртуальные маршруты, а также классы обслуживани) (Class of Service — Со5).*Общая информация о традиционных SNA и APPN приведен; в главе 39 "Протоколы сетевой архитектуры IBM". На рис. 43.1 проиллюстрировань концепции, описываемые в данной главе, в контексте традиционной среды SNA.

Сеансовые соединители SNA

Сеансовые соединители SNA используются для того, чтобы связать адресные про странства, когда сеансы пересекают несколько адресных пространств. Существует ipi типа сеансовых соединителей: граничные функции, межсетевые шлюзы SN/ (SNA Network Intercoftnection — SNI) и функции промежуточной маршрутизации APPN Граничные функции находятся в подзональных узлах и устанавливают соответствие ме ^ жду подзоной и пространством периферийных адресов. Шлюзы SNI действуют как мое тЦ.*между cejjiMHSNA, получая данные из одной сети и передавая ее по назначении фругую^еть. ДНлюзы SNI прозрачны для конечных устройств подключения к сел (Netwprk Attachment Units — NAU). Промежуточные узлы APPN выполняют промежуточную маршрутизацию в сетях APPN. На рис. 43.1 показано место сеансового соедини ■ёля в традиционной среде SNA.

Группы передачи SNA IBM

Группы передачи (Transmission Groups — TG) SNA IBM предстаатяют собой логические соединения между смежными узлами SNA IBM, которые используются для прохождения сеансовых потоков данных SNA Группы TG состоят из одного или нескольких каналов SNA с назначенными им приоритетами передачи. Многоканальные TG обеспечивают дополнительную надежность и расширенную полосу пропускания и используются для объединения нескольких физических каналов в один логический канал SNA. Многоканальные TG допускаются только между узлами Т4. Для упорядочения нестандартных сообщений при каждой пересылке группам передачи присваиваются порядковые номера. В каждой группе поддерживается четыре приоритета передачи: низкий, средний, высокий и приоритет передачи данных сетевой службы (наивысший). На рис. 43.1 показаны взаимоотношения групп передачи с другими компонентами маршрутизации SNA при подзон&льной маршрутизаци и.

Явные и виртуальные маршруты SNA IBM

Маршруты между подзонами принимают одну из двух форм: явные или виртуальные. Явные маршруты представляют собой физические соединения между двумя узлами подзоны, выраженные в виде упорядоченных последовательностей подзон и связывающие между собой группы передачи. Явные маршруты являются однонаправленными, и для создания дуплексного канала необходимо два таких маршрута.

Виртуальные маршруты представляют собой двунаправленные логические соединения между двумя узлами подзоны. Виртуальный маршрут проходит по обоим однонаправленным явным маршрутам — прямому и обратному, — принадлежащим одному физическому пути. Виртуальные маршруты не пересекают границ сети; вместо этого для связи между двумя виртуальными маршрутами используется сеансовый соединитель межсетевого соединения SNA. В состав виртуального маршрута входят параметры приоритета передачи и пошагового управления общим потоком, когда получатель с достаточным буфером предоставляет отправителю пошаговые окна. На рис. 43.1 показаны взаимоотношения между явными и виртуальными маршрутами, а также их место в подзональной маршрутизации SNA.

Класс обслуживания SNA IBM

Функция класс обслуживания (Class of Service — CoS) SNA IBM определяет транспортные характеристики сети для данного сеанса. В зависимости от требований пользователя, в сети SNA могут быть заданы разные классы CoS. Эти классы обеспечивают механизм определения всех маршрутов SNA и описывают приемлемые уровни обслуживания для данного сеанса. CoS также определяет ряд характеристик сеанса, в том числе время отклика, уровень безопасности и доступность. CoS может устанавливаться автоматически при входе в сеть или вручную (пользователем) при инициализации сеанса. Каждое имя CoS связано со списком виртуальных маршрутов, удовлетворяющих требованиям желаемого уровня обслуживания. Информация, относящаяся к данному сеансу, накапливается в подзоне CoS и хранится в таблицах APPN. Различия между реализацией CoS в подзоне и маршрутизацией APPN описываются в следующих разделах.

CoS при подзональной маршрутизации

При подзональной маршрутизации пользователь определяет CoS для данного соединения. Каждому виртуальному маршруту соответствуют определенные службы, и характеристики CoS связаны с соответствующими явными маршрутами. Точка управления системными службами (System Services Control Point — SSCP) использует таблицу CoS для предоставления функции управления маршрутом информации о виртуальном маршруте и приоритете передачи. Управление маршрутом, в свою очередь, выбирает виртуальный маршрут и приоритет передачи для данного сеанса. На рис. 43.2 показан формат записи таблицы CoS для подзональной маршрутизации.

Записи таблицы CoS для подзональной маршрутизации содержат имя CoS, номер виртуального маршрута (Virtual Route Number — VRN) и приоритет передачи подзоны (TRansmission Priority — TRPI).

Имя CoS представляет собой стандартное имя, например, SEC3, удовлетворяющее соглашениям об именах.

VRN определяет отдельный маршрут между подзонами. Между двумя подзональ- ными узлами может назначаться до восьми виртуальных маршрутов. Каждому виртуальному маршруту может присваиваться до трех приоритетов передачи, а между двумя подзонами возможно установление до 24 виртуальных маршрутов.

TRPI определяет приоритет потока сеансовой информации между логическими модулями (LU-LU) по явному маршруту. Пользователи могут присвоить каждому виртуальному маршруту одно из трех значений приоритета: 0 (самый низкий), 1 или 2 (самый высокий).

Рис. 43.2. В таблице CoS для подзональной маршрутизации хранятся виртуальные маршруты и приоритеты передачи

Механизм классов CoS при использовании маршрутизации APPN

CoS в APPN определяется явно, через параметры таблицы CoS. В APPN больше вариантов CoS. чем при подзональной маршрутизации SNA. В частности, CoS в APPN позволяет выбрать маршрут по пропускной способности, по оценке маршгрута, уровню безопасности, задержке распространения, а также по характеристикам, определенным пользователем. Класс обслуживания не ограничивается только коммуникационными контроллерами, как при подзональной маршрутизации SNA, а распространяется вплоть до конечных узлов (End Nodes — EN). В базе данных топологии CoS APPN каждому CoS соответствует древовидная структура, где отслеживаются все затраты и маршруты. CoS APPN также предусматривает параметры управления памятью, выделяемой для таких древовидных структур CoS. На рис. 43.3 показан формат записи таблицы CoS для маршрутизации APPN.

Рис. 43.3. В таблице CoS для маршрутизации APPN могут храниться специальные параметры возврата и информация о качестве маршрута

Записи таблицы CoS для маршрутизации APPN содержат имя CoS, индекс, характеристики приоритета передачи (TRPI) APPN и поле веса (Weighted Field — WF) CoS APPN.

Имя CoS представляет собой стандартное имя, например, SEC3, удовлетворяющее соглашениям об именах.

Данные в поле индекса позволяют сохранять в таблице и извлекать из нее веса маршрутных компонентов. Эта запись ссылается на запись в массиве весов CoS.

TRPI APPN определяет приоритет сеансового потока данных LU-LU по явному маршруту. Для каждой записи таблицы CoS определено только одно значение поля TRPI. TRPI APPN требует, чтобы поток конкретного сеанса с определенным CoS в данной сети APPN имел один и тот же приоритет передачи.

Характеристики узла и группы передачи представляют собой список определяемых пользователем характеристик, допустимых для данного CoS. В каждой строке определен набор характеристик узла или TG. Ими могут быть уровень безопасности, затраты на время соединения и доступная полоса пропускания. Поле характеристик содержит диапазон допустимых значений.

Поле WF CoS APPN позволяет службе выбора маршрута (Routes-Selection Service — RSS) назначать вес данному допустимому маршрутному компоненту (узлу или TG). RSS использует WF для определения относительной желательности маршрутного компонента. WF может содержать постоянную величину или имя функции, используемой RSS для определения веса.

Подзональная маршрутизация SNA IBM

Центральными компонентами традиционной маршрутизации в среде SNA являются логические области SNA и адресация узлов. В этом разделе они рассматриваются в контексте традиционной сети SNA.

Сети SNA делятся на логические области: подзоны и домены. Подзоны состоят из узла подзоны и его периферийных устройств. Домены состоят из точки управления системными службами (SSCP) и сетевых ресурсов, которыми она управляет. SSCP разных доменов могут взаимодействовать друг с другом с целью компенсации сбоев процессора узла. На рис. 43.4 показаны взаимоотношения между подзонами и доменами в контексте подзональной маршрутизации SNA.

Адреса узлов делятся на адреса подзональных и периферийных узлов. Адреса под- зональных узлов являются глобальными и должны быть уникальными в пределах всей сети. Эти адреса присваиваются NAU при активации. Адреса подзональных узлов обычно состоят из двух частей: адреса подзоны и адреса элемента. Все NAU в пределах одной подзоны имеют одинаковый адрес подзоны, но разные адреса элементов.

Адреса периферийных узлов, которые считаются локальными адресами, отличаются в зависимости от типа узла: Т2 или Т2.1. Адреса Т2 определяют NAU и являются статическими; адреса Т2.1 назначаются динамически на время сеанса определяют сеанс, а не NAU. Адреса периферийных узлов называют локальными идентификаторами сеанса.

Литература:

Руководство по технологиям объединенных сетей, 4-е издание. : Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2005. — 1040 с.: ил. – Парал. тит. англ.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100