Файл: «Проектирование маршрутизации в трех двухуровневых сетях с использованием протокола BGP для АО «ГПТП «Гранит».pdf

- передача консалтинговых, справочных и информационных услуг;

- анализ программ модернизации вооружений стран мира;

- ведение баз данных (БД) по мировому и региональным рынкам оружия.

Всего в зданиях задействовано 49 человек, каждому предполагается выделить в пользование коммутационные устройства (персональный компьютер (ПК), принтер и т.д.).

Современные методы построения сетей для решения сходных задач

Маршрутизатор – устройство, которое пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации.

Маршрутизаторы работают на «сетевом» (третьем) уровне сетевой модели OSI, ежели свитч и концентратор (хаб), которые работают соответственно на втором и первом уровнях модели OSI.

Коммутатор (switch) функционально подобен мосту и отличается от моста в основном более высокой производительностью. Каждый интерфейс коммутатора оснащен специализированным процессором, который обрабатывает кадры по алгоритму моста независимо от процессоров других портов. За счет сего общая производительность коммутатора как правило гораздо выше производительности традиционного моста, имеющего один процессорный блок. Можно сказать, собственно, что коммутаторы – это усовершенствованные мосты, которые обрабатывают кадры в параллельном режиме. Когда стало экономически оправданно использовать отдельные специализированные процессоры нас каждом порту коммуникационного устройства, коммутаторы сетей полностью вытеснили мосты.

Все компьютеры, присоединенные к мосту (коммутатору) образуют один широковещательный домен. Мост передает широковещательные сообщения во все свои порты. Именно принадлежность к 1 широковещательному домену позволяет сегментам сети, подключенным к различным портам оставаться в одной и той же сети. При этом каждый сегмент сети представляет собой отдельный домен коллизий.

Маршрутизация – процесс выбора пути для передачи пакетов.

Маршрутизатор (router) – это устройство, присоединенное к 2 или же нескольким сетям. Обеспечивает маршрутизацию. Работает на сетевом уровне модели OSI.

В большой сети к 1 маршрутизатору может подключаться несколько сетей, а к одной сети может подключаться несколько маршрутизаторов. В следствие этого к одной и той же цели пакеты имеют все шансы доставляться различными способами. Если один маршрутизатор выйдет из строя, пакеты в обход его дойдут до места назначения. В сложных сетях перед маршрутизатором стоит важная задача – выбор наиболее эффективного пути для доставки пакетов.

---

В случае если пакету на пути к конечному пункту приходится через множество сетей, каждый обрабатывающий его маршрутизатор именуют транзитом (hop). Маршрутизатор часто оценивает эффективность маршрута по количеству транзитов от начальной до целевой системы.

Протокол маршрутизации – сетевой протокол, используемый маршрутизаторами для определения вероятных маршрутов следования данных в составной компьютерной сети. Использование протокола маршрутизации позволяет избежать ручного ввода всех допустимых маршрутов, что, в свою очередь, снижает количество ошибок, обеспечивает согласованность действий всех маршрутов в сети и упрощает труд администраторов.

В предоставленном пункте мы рассмотрим группу сетевых протоколов, которые могут решить задачу построения масштабируемых объединенных сетей.

В зависимости от алгоритма маршрутизации протоколы делятся на 2 вида:

1. Дистанционно-векторные протоколы (основаны на алгоритме DVA – Distance Vector Algorithm).
2. Протоколы состояния каналов связи (LSA – Link State Algorithm).

По области применения выделяют протоколы:

1. Для междоменной маршрутизации.
2. Для внутридоменной маршрутизации.

Протоколы внутридоменной маршрутизации

Дистанционно-векторные протоколы

Протокол маршрутизации RIP

Протокол маршрутной информации (Routing Information Protocol) – один из самых простых протоколов маршрутизации. Используется в маленьких компьютерных сетях, позволяет маршрутизаторам динамически обновлять маршрутную информацию (направление и дальность в хопах), получая ее от премыкающих маршрутизаторов.

Алгоритм маршрутизации RIP (алгоритм Беллмана-Форда) был впервые разработан в 1969 году, как основной для сети ARPANET.

Прототип протокола RIP – Gateway Information Protocol, часть пакета PARC Universal Packet.

Версия RIP, которая поддерживает протокол интернета была включена в пакет BSD операционной системы (ОС) Unix под названием routed (route daemon), а также многими производителями, реализовавшими свою версию этого протокола. В итоге протокол был унифицирован в документе RFC 1058.

В 1994 году был разработан протокол RIP-2 (RFC 2453), который является расширением протокола RIP, обеспечивающим передачу дополнительной маршрутной информации в сообщениях RIP и повышающим степень защищенности.

Для работы в среде IPv6 была разработана версия RIPng.

RIP – так называемый протокол дистанционно-векторной маршрутизации, который оперирует транзитными участками в качестве метрики маршрутизации. Наибольшая численность хопов, разрешенная в RIP – 15 (16 метрика значит «бесконечно большую метрику»). Любой RIP-маршрутизатор по умолчанию вещает в сеть собственную полную таблицу маршрутизации раз в 30 секунд, довольно сильно нагружая низкоскоростные линии связи. RIP работает на 3 уровне (сетевой) стека TCP/IP, применяя UDP порт 520.

---

Ограничение на 15 хопов не дает использовать его в больших сетях. Преимущество этого протокола – простота конфигурирования.

Протокол маршрутизации IGRP

Протокол IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) – протокол маршрутизации, разработанный компанией Cisco, для своих многопротокольных маршрутизаторов в середине 1980-х годов для маршрутизации в границах автономной системы (АС), имеющей сложную топологию и разные свойства полосы пропускания и задержки. IGRP считается протоколом внутренних роутеров (IGP) с вектором расстояния.

IGRP различает большое количество метрик, таких как задержка сети, пропускная способность, надежность, загруженность сети, MTU и reliability интерфейса. Для сопоставления маршрутов эти метрики используются в формуле, которая вычисляет итоговую метрику. Весовой коэффициент данных характеристик может выбираться автоматически или же задаваться администратором сети. Для надежности и загруженности сети – это значения от 1 до 255, полоса пропускания – от 1200 бит/с. до 10Гбит/с.

Для увеличения стабильности работы IGRP предусматривает такие механизмы, как удержание измерений, расщепление горизонта (split-horizon) и корректировка отмены.

Протокол маршрутизации EIGRP

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) – протокол маршрутизации, разработанный компанией Cisco на основе протокола IGRP той же компании. Релиз протокола состоялся в 1994 году. EIGRP использует механизм DUAL для выбора наиболее короткого маршрута.

Более ранний и практически не используемый нынче протокол IGRP был создан как альтернатива протоколу RIP (до того, как был разработан OSPF). Впоследствии возникновения OSPF, Cisco представила EIGRP – переработанный и усовершенствованный вариант IGRP, свободный от основного недостатка дистанционно-векторных протоколов – особых ситуаций с зацикливанием маршрутов – благодаря специальному алгоритму распространения информации об изменениях в топологии сети. EIGRP более прост в реализации и менее требователен к вычислительным ресурсам маршрутизатора чем OSPF. Также EIGRP имеет более продвинутый алгоритм вычисления метрики DUAL (Diffusing Update ALgorithm), который имеет возможность использовать 5 различных компонентов для расчета:

- Bandwidth (пропускная способность). Наименьшая пропускная способность для данного маршрута;

- Delay (задержка). Суммарная задержка на всем пути маршрута;

- Reliability (надежность). Наихудший показатель надежности на всем пути маршрута, базирующийся на keepalive.

- Loading (загруженность). Наихудший показатель загруженности интерфейса на всем пути маршрута, основанный на количестве трафика, проходящего через интерфейс и настроенном на нем параметре bandwidth.

---

- MTU. Минимальный размер MTU на всем пути маршрута.

Единственным недостатком протокола EIGRP считается его ограниченность в использовании оборудования только компании Cisco.

Поддерживаемые протоколы: IP, IPX, AppleTalk.

Протоколы состояния каналов связи

Протокол маршрутизации OSPF

OSPF (Open Shortest Path First) – протокол динамической маршрутизации, основанный на технологии отслеживания состояния канала (link-state technology) и использующий для нахождения наименьшего пути (алгоритм Дейкстры).

Протокол OSPF был разработан IETF в 1988 году. Последняя версия протокола представлена в RFC 2328 (1998 год). Протокол OSPF представляет собой протокол внутреннего шлюза (Interior Gateway Protocol – IGP). Протокол OSPF распространяет информацию о доступных маршрутах между маршрутизаторами одной автономной системы.

OSPF имеет следующие преимущества:

- высочайшая скорость сходимости;

- поддержка сетевых масок переменной длины (VLSM);

- оптимальное использование пропускной способности с построением дерева кратчайших путей.

Протоколом OSPF поддерживаются следующие типы сетей:

- широковещательные сети со многочисленным доступом (Ethernet, Token Ring);

- точка-точка (T1, E1, коммутируемый доступ);

- нешироковещательные сети со многочисленным доступом (NBMA) (Frame relay).

Протокол маршрутизации IS-IS

Протокол маршрутизации промежуточных систем (IS-IS) – это протокол внутренних шлюзов (IGP), стандартизированный ISO и использующийся в основном в больших сетях провайдеров услуг. IS-IS имеет возможность еще применяться в корпоративных сетях наиболее большого масштаба. IS-IS – это протокол маршрутизации на основе состояния каналов. Он обеспечивает быструю сходимость и замечательную масштабируемость. IS-IS довольно экономично использует пропускную способность сетей.

IS-IS – протокол внутренней маршрутизации, для использования во внутренних сетях.

IS-IS – протокол, основанный на состояниях линков, он оперирует информацией о состоянии линков иных маршрутизаторов. Любой маршрутизатор IS-IS создает собственную базу топологии сети, собирая полученную информацию. IS-IS использует алгоритм Дейкстры для просчета лучших маршрутов.

Протокол IS-IS разработан Digital Equipment Corporation как составляющая часть DECnet Phase V. Он был стандартизирован ISO в 1992 году как ISO 10589 для взаимодействия между сетевыми устройствами, которые классифицировались как промежуточные системы. Основной целью разработки IS-IS считается маршрутизация пакетов средствами, входящими в комплект протоколов ISO OSI – CLNS.

---

Протоколы междоменной маршрутизации

Протокол маршрутизации BGP

BGP (Border Gateway Protocol) – динамический протокол маршрутизации.

Относится к классу протоколов маршрутизации внешнего шлюза (EGP – External Gateway Protocol).

Является основным протоколом динамической маршрутизации в сети Интернет.

Протокол BGP специализирован для обмена информацией о достижимости подсетей между АС, т.е. группами маршрутизаторов под единственным техническим и административным управлением, использующими протокол внутридоменной маршрутизации для определения маршрутов внутри себя и протокол междоменной маршрутизации для определения маршрутов доставки пакетов в другие АС.

BGP поддерживает бесклассовую адресацию и использует суммирование маршрутов для сокращения таблиц маршрутизации. С 1994 года функционирует 4-ая версия протокола, все предыдущие версии считаются устаревшими.

BGP является протоколом прикладного уровня и функционирует поверх протокола транспортного уровня TCP (порт 179). Впоследствии установки соединения передается информация обо всех маршрутах, предназначенных для экспорта. В дальнейшем передается лишь только информация об изменениях в таблицах маршрутизации. При закрытии соединения удаляются все маршруты, информация о которых передана противоположной стороной.

ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

Разработка и обоснование структуры сети

Информация, циркулирующая на предприятии АО «ГПТП «Гранит» имеет 2 степени конфиденциальности: «Для служебного пользования» и «Конфиденциально».

Виды обрабатываемой информации на предприятии представлены в таблице 2.

Таблица 2

Виды обрабатываемой информации

№ п/п	Вид информации	Назначение (прикладная программа)	Режим передачи	Критичность доставки (QoS)	Категория доступа
1	База данных	MySQL	Симплекс	Высокая	Для служебного пользования
2	Договора с поставщиками	Microsoft Office Word	Полудуплекс	Низкая	Конфиденциально
3	Бухгалтерская отчетность	Microsoft Office Word	Полный дуплекс	Высокая	Конфиденциально
4	Финансовая отчетность	Microsoft Office Word	Полный дуплекс	Высокая	Конфиденциально
5	Документы по кадрам	1С, Microsoft Office Word	Симплекс	Высокая	Персональные данные
6	Персональные данные о сотрудниках	1С, Microsoft Office Word	Симплекс	Высокая	Персональные данные
7	Кадровый учет	1С, Microsoft Office Word	Симплекс	Высокая	Персональные данные
8	Трудовые книжки	Adobe Reader	Симплекс	Высокая	Персональные данные
9	Конструкторская документация	Microsoft Office Word	Полный дуплекс	Низкая	Открыто
10	Юридическая документация	Microsoft Office Word	Полудуплекс	Низкая	Конфиденциально

---