Недостатки работы протоколов маршрутизации и способы их решения
Недостатки или проблемы, которые могут возникать при работе протоколов маршрутизации рассмотрим на примере работы конкретной топологии, представленной на рис. 40.
Рис. 40. Топология сети
До начала обмена регулярными обновлениями каждый маршрутизатор сети обладает записями в таблице маршрутизации, представленными на рис. 41.
| | |
| в | |
Рис. 41. Таблицы маршрутизации маршрутизаторов R1(а), R2(б), R3(в) до обмена сообщениями протокола маршрутизации
В результате работы протокола RIP версии 2 происходит обмен регулярными сообщениями, содержащими полные таблицы маршрутизации. После обновлений таблицы маршрутизации будут иметь записи, представленные на рис. 42.
| | |
| в | |
Рис. 42. Таблицы маршрутизации маршрутизаторов R1(а), R2(б), R3(в) после обмена сообщениями протокола маршрутизации
Далее делаем два допущения, возможные для реальной жизни: первое – сеть 10.4.0.0/16 выходит из строя и второе – обновление маршрутизатора R2 приходит на маршрутизатор R3 раньше обновления маршрутизатора R3 на R2, информирующее об отсутствии сети 10.4.0.0/16. Таким образом, таблица маршрутизации маршрутизатора R3 будет выглядеть, как показано на рис. 43, и образуется петля маршрутизации, из которой пакеты будут выходить только по истечению времени жизни пакетам (когда TTL становится равным нулю, пакет уничтожается, а источнику отправляется ICMP сообщение, информирующее о причине уничтожения пакета), потому что маршрутизатор R3 будет считать, что маршрутизатор R2 знает маршрут до сети 10.4.0.0/16. Иллюстрация петли маршрутизации представлена на рис. 44.
|
|
|
Рис. 43. Таблица маршрутизации маршрутизатора R3 после получения обновления от маршрутизатора R2
Рис. 44. Петля маршрутизации
Существует четыре метода предотвращения появления петель маршрутизации:
· расщепление горизонта;
· отравление маршрута;
· обратное отравление;
· таймер удержания:
· триггерные сообщения.
К примеру, протокол RIP не зависимо от версии использует по умолчанию таймер удержания и расщепление горизонта с обратным отравлением.
Расщепление горизонта
Суть метода «Расщепление горизонта» заключается в том, что не следует посылать информацию в обратном направлении, то есть к источнику исходных данных.
Таким образом, для рассматриваемого выше примера применение данного метода ликвидирует возможность появления петли маршрутизации, потому что маршрутизатор R2 не включит информацию о маршруте 10.4.0.0/16 в сообщение обновления для маршрутизатора R3.
Следовательно, если при обмене сообщениями дистанционно-векторные протоколы включают в сообщение все записи своей таблицы маршрутизации, то при применении расщепления горизонта сообщения, которыми будут обмениваться маршрутизаторы будут включать записи, представленные на рис.45.
|
|
|
| | |
| | |
Рис. 45. Сообщение регулярной рассылки протокола RIP версии 2 маршрутизатора R1 к маршрутизатору R2 (а), маршрутизатора R3 к маршрутизатору R2 (б), маршрутизатора R2 к маршрутизатору R1 (в), маршрутизатора R2 к маршрутизатору R3 (г)
Конфигурация интерфейсов маршрутизаторов представлена в таблице 4.
Таблица 4
Конфигурация интерфейсов маршрутизаторов
| Маршрутизатор | Интерфейс | IP-адрес/маска |
| R1 | fa0/0 | 10.1.0.1/16 |
| s0/0 | 10.2.0.1/16 | |
| R2 | s0/0 | 10.2.0.2/16 |
| s0/1 | 10.3.0.1/16 | |
| R3 | s0/0 | 10.3.0.2/16 |
| fa0/0 | 10.4.0.1/16 |
Отравление маршрута
Функция «отравление маршрута» на маршрутизаторе создает запись в таблице маршрутизации, которая поддерживает согласованность состояния сети, пока на других маршрутизаторах сети выполняется конвергенция изменения топологии. Суть данной функции состоит в рассылке обновления о маршруте с бесконечной метрикой (для протокола RIP равной 16) в случае недостижимости сети.
Рассмотрим на описанном выше примере: сеть 10.4.0.0/16 становится недостижимой, маршрутизатор R3 устанавливает бесконечную метрику для данного маршрута (рис. 46), затем отправляет обновление об отравлении маршрута маршрутизатору R2, который в свою очередь отправляет обновление маршрутизатору R1.
|
|
|
Рис. 46. Сообщение регулярной рассылки протокола RIP версии 2 маршрутизатора R3 к маршрутизатору R2 с отравленным маршрутом
Обратное отравление
«Обратное отравление» – механизм, отправления обновления о маршруте на тот интерфейс, с которого была получена информация о маршруте, с бесконечной метрикой. В результате данного обновления маршрутизатор убеждается, что маршрут действительно недостижим через соседний маршрутизатор, который прислал обновление с бесконечной метрикой.
Таким образом, при применении отравления маршрута в совокупности с обратным отравлением возможно предотвращение петель маршрутизации.
Для примера, рассматриваемого выше, маршрутизатор R3 отправит обновление маршрутизатору R2 о том, что сеть 10.4.0.0/16 недостижима, то есть имеет метрику 16 (для протокола RIP), а маршрутизатор R2 отправит два обновления: первое – на маршрутизатор R3 («обратное отравление») о том, что через него маршрут 10.4.0.0/16 также недостижим (тем самым на маршрутизаторе R3 не может появиться метрика 3 для данного маршрута, как было показано ранее), а второе – на маршрутизатор R1 с информацией, что маршрут 10.4.0.0/16 более не достижим, в ответ на который маршрутизатор R1 отправит так же обновление «обратное отравление».
|
|
|
Применение механизма «обратное отравление» в совокупности c механизмом «расщепление горизонта» переопределяет принцип «расщепления горизонта», включая в обновления маршруты, полученные от соседнего маршрутизатора, помечая их как недостижимые, то есть устанавливая бесконечную метрику.
Таймер удержания
Данный механизм применяется для предотвращения регулярных обновлений, указывающих на маршрут, который может быть недостижим. Данный таймер не позволяет маршрутизатору применять изменение маршрута в течение определенного периода времени. Период удержания зависит от протокола маршрутизации, но как правило равен трем интервалам периодического обновления протокола.
Алгоритм действия таймера удержания следующий.
1. Когда маршрутизатор получает обновление от соседнего маршрутизатора, указывающего, что доступная сеть более недоступна, маршрутизатор отмечает маршрут как «предположительно недоступным» (рис. 47) и запускает таймер удержания.
Рис. 47. Таблица маршрутизации R3 с «предположительно недоступным» маршрутом
2. Если от соседнего маршрутизатора приходит обновление с лучшей метрикой, по сравнению с исходной метрикой маршрута (который является «предположительно недоступным»), маршрутизатор отмечает маршрут как «доступный», записывает новую метрику и адрес источника маршрута и удаляет таймер удержания.
3. Если во время работы таймера от соседнего маршрутизатора приходит обновление данного маршрута с худшей или равной метрикой, обновление игнорируется. Пропуск обновления с худшей или такой же метрикой во время работы таймера удержания дает больше времени для распространения изменения на всю сеть.
Триггерные сообщения
Триггерные обновления таблицы маршрутизации отправляются немедленно в ответ на определенное изменение. Маршрутизатор, обнаруживший изменение, немедленно отправляет обновление смежным маршрутизаторам, которые в свою очередь генерируют триггерные сообщения , оповещающие их соседей об изменении.
Триггерные сообщения были бы достаточной мерой, если бы гарантировали своевременную доставку оповещений всем маршрутизаторам сети. Однако существует две вероятности, негативно сказывающиеся на работе сети в данном случае.
1. Пакеты обновлений могут быть отброшены или повреждены одним из каналов связи.
2. Триггерные обновления не применяются мгновенно. Существует вероятность того, что маршрутизатор, который еще не получил триггерное обновление, отправит регулярное обновление в неудачное время, что приведет к повторной установке маршрута в соседнем маршрутизаторе, который уже получил триггерное обновление.
Удачной комбинацией для разрешения описанных ситуаций могут служит триггерные сообщения и таймеры удержания, которые не позволят регулярным обновлениям отменить результаты триггерных.
Протокол маршрутизации OSPF
Протокол маршрутизации OSPF (Open Shortest Path First) – протокол состояния канала. Следовательно, маршрутизаторы обмениваются информацией о своих каналах связи со всеми маршрутизаторами сети. На основе полученной информации каждый маршрутизатор имеет представление о сети в целом и на основе алгоритма Дейкстры осуществляет поиск наикратчайшего пути до пункта назначения. Метрика в протоколе OSPF высчитывается как соотношение эталонной пропускной способности к пропускной способности канала:
M = 
.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 530; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!