Файл: Проектирование маршрутизации в трех двухуровневых сетях с использованием протокола маршрутизации EIGRP.pdf

ВВЕДЕНИЕ

Современные условия ведения хозяйственной деятельности на предприятиях любой формы собственности требуют не только наличия квалифицированного персонала и производственных мощностей, но и передачи огромных информационных ресурсов внутри предприятия и за его пределы.

Крупные предприятия, компании и холдинги могут занимать большие территории, располагаться в разных участках населенного пункта, иметь филиалы в других городах и странах. В настоящее время для обеспечения информационного обмена внутри таких предприятий строятся корпоративные компьютерные сети.

Корпоративные компьютерные сети могут содержать сотни серверов, тысячи рабочих станций, десятки и сотни отдельных локальных вычислительных сетей. Все составные части корпоративных компьютерных сетей соединяются в единую рабочую среду посредством собственных каналов связи, а там, где это невозможно или не целесообразно, то и при использовании глобальных связей.

Корпоративные компьютерные сети можно рассматривать как совокупность локальных вычислительных сетей отделов, цехов, филиалов. Главным требованием к компьютерной сети любого размера является обеспечение возможности доступа к разделяемым ресурсам на любом компьютере или сервере в сети. Данное требование влечет за собой решение остальных задач по надежности, производительности, расширяемости, масштабируемости, безопасности, управляемости.

Расширяемость сети обычно подразумевает быстрое добавление новых рабочих станций в существующую компьютерную сеть.

Масштабируемость сети — это возможность соединять между собой составные части сети, которые в свою очередь определенным образом структурированы. Составные части, а это локальные вычислительные сети, в хорошо структурированной и масштабируемой системе имеют трехуровневую организацию. Трехуровневая организация локальной вычислительной сети выделяет верхний уровень - уровень ядра, далее уровень распределения и самый нижний уровень - уровень доступа. В более крупной сети при подключении к уровню доступа трехуровневой модели более мелкой сети и задает принцип масштабируемости.

Для выполнения требования масштабируемости, которое предъявляется к современным корпоративным компьютерным сетям необходимо решать задачи маршрутизации между различными локальными вычислительными сетями, входящими в состав общей сети предприятия, а также к глобальной сети.

---

Данная работа демонстрирует актуальность предлагаемых решений для объединения вычислительных сетей различного размера в единую корпоративную компьютерную сеть. Особое внимание в работе уделено расширяемости компьютерной сети и ее масштабируемости на основе одного из распространенных и эффективных протоколов маршрутизации.

Целью работы является проектирование маршрутизации в двух трехуровневых сетях с использованием протокола маршрутизации EIGRP.

Определим перечень задач, которые рассмотрены и решены в данной работе:

- выполнить анализ структуры предприятия для проектирования корпоративной компьютерной сети;

- разработать топологию и структуру сети для объединения двух трехуровневых сетей;

- выполнить рабочую модель проектируемой компьютерной сети;

- настроить активное сетевое оборудования для работы протокола маршрутизации EIGRP;

- выполнить проверки достигнутых целей в рабочей модели сети.

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1. Характеристика предприятия и его деятельности

Основной целью деятельности компании ООО “ГрандТу” является получение прибыли.

Основными видами (предметом) деятельности компании являются следующие: коммерческая, посредническая, торговая, закупочная деятельность спорттоварами, создание собственной сети магазинов розничной торговли этими товарами; другие виды деятельности, не запрещенные законодательством РФ. Общество вправе осуществлять также и любые другие виды деятельности, не запрещенные действующим законодательством. Отдельными видами деятельности, перечень вторых определяется законом, Общество может заниматься только на основании специального решения (лицензии).

В соответствии с предметом деятельности Общество имеет право:

- Совершать как в России, так и за ее пределами сделки и иные юридические акты с предприятиями, организациями, учреждениями, обществами, товариществами и отдельными лицами, в том числе купли-продажи, мены, подряда, займа, перевозки, поручения и комиссии, соглашения, совместной деятельности, а также участвовать в торгах, аукционах, конкурсах, предоставлять гарантии.

---

• Строить, приобретать, отчуждать, брать и сдавать в наем всякого рода движимое и недвижимое имущество.
• Выступать заказчиком или подрядчиком по договорам с предприятиями, организациями, гражданами.
• Формировать временные научные, производственные, творческие коллективы, привлекать специалистов по договорам с оплатой их труда по соглашению сторон.
• Реализовывать свою продукцию, работы, услуги, отходы производства по ценам и тарифам, установленным в соответствии с действующим законодательством, самостоятельно или по соглашению сторон.
• Приобретать в установленном порядке необходимые материалы, сырьё, оборудование, машины, другие материальные ценности в оптовой и розничной торговле, у любых организаций и отдельных граждан, в том числе за наличный расчет.
• Осуществлять в установленном порядке внешнеэкономическую деятельность.
• В установленном порядке выступать учредителем и членом ассоциаций, хозяйственных обществ, коммерческих организаций, совместных предприятий с инофирмами, инновационных и коммерческих банков и т.п.
• Открывать специализированные счета в соответствующих учреждениях банков как в рублях, так и в иностранной валюте. Аккумулировать средства предприятий для организации долевого строительства и др.
• Пользоваться кредитами банков на условиях, определяемых соглашением сторон.
• Осуществлять иную финансово-хозяйственную деятельность, не противоречащую действующему законодательству, а также предмету и целям своей деятельности
• Организовывать (открывать) отделения, филиалы, представительства и т.п. в качестве структурных или обособленных подразделений, создавать предприятия различных организационно-правовых форм.
• Выступать истцом и ответчиком в судах (арбитражном, народном, третейском).

Общество является юридическим лицом по российскому праву: имеет в собственности обособленное имущество и отвечает по своим обязательствам этим имуществом, может от своего имени приобретать и осуществлять имущественные и личные неимущественные права, нести обязанности, быть истцом и ответчиком в суде.

Общество в своей деятельности руководствуется Уставом, законодательством Российской Федерации и обязательными для исполнения актами исполнительных органов власти.

Определим требования к разрабатываемой сети:

• обеспечить безопасность функционирования сети;
• каждому сотруднику предприятия предоставить возможность доступа к сети Internet;
• обеспечить расширение и масштабируемость корпоративной сети при последующем наращивании мощностей производства и открытии новых филиалов и представительств.

---

1.2. Современные методы построения сетей для решения сходных задач

В данном пункте будут представлены 5 видов протокола, чтобы в дальнейшем выбрать 1 и строить с помощью него сеть.

• RIP (Routing Information Protocol)
• IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)
• OSPF (Open Shortest Path First)
• BGP (Border Gateway Protocol)
• EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol)

EIGRP  —  протокол маршрутизации, разработанный фирмой Cisco на основе протокола IGRP той же фирмы. Релиз протокола состоялся в 1994 году. EIGRP использует механизм DUAL для выбора наиболее короткого маршрута.

Более ранний и практически не используемый ныне протокол  IGRP был создан как альтернатива протоколу RIP (до того, как был разработан OSPF). После появления OSPF, Cisco представила EIGRP — переработанный и улучшенный 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[1]. Также EIGRP имеет более продвинутый алгоритм вычисления метрики DUAL (Diffusing Update ALgorithm), который может использовать 5 различных компонентов для расчета:

• Bandwidth (Пропускная способность). Минимальная пропускная способность для данного маршрута (а не сумма цен (cost) в отличие от OSPF).
• Delay (Задержка). Суммарная задержка на всём пути маршрута.
• Reliability (Надежность). Наихудший показатель надёжности на всём пути маршрута, основанный на keepalive.
• Loading (Загруженность). Наихудший показатель загруженности интерфейса на всём пути маршрута, основанный на количестве трафика, проходящего через интерфейс и настроенном на нём параметре bandwidth.
• MTU. Минимальный размер MTU на всём пути маршрута.

По умолчанию, EIGRP использует только первые два компонента, т.к. надежность и загруженность - динамические величины, которые могут изменяться до нескольких раз в секунду. Соответственно, каждое изменение вызывает перерасчет метрики для маршрутов и использование процессорной мощности маршрутизатора до 100%. MTU не является динамической величиной, но не используется по причине слабого влияния на метрику маршрута.

Стоит заметить, что усложнение формулы вычисления метрик приводит и к усложнению понимания метрики администратором. Хотя многие сторонники OSPF и считают, что, при прочих равных, EIGRP отрабатывает изменение топологии медленнее чем OSPF, но это скорее заблуждение, поскольку при малом количестве маршрутизаторов EIGRP отрабатывает быстрее, а при усложнении схемы дизайн и архитектура протокола OSPF требует более тщательного внедрения (создание зон и межзонных отношений), что также замедляет обмен маршрутами и усложняет количество вычислений, требуемых для выбора лучшего маршрута. В итоге EIGRP работает сравнительно одинаково, а в некоторых простейших или наоборот более сложных топологиях даже быстрее чем другие, существующие на данный момент, протоколы маршрутизации.

---

Ещё одно преимущество протокола EIGRP в том, что он способен производить суммаризацию на любом маршрутизаторе на пути, поскольку является протоколом класса "вектор расстояния" (Distance Vector), информация передается от соседа к соседу, где каждый следующий выбирает только лучший маршрут, отдаваемый соседу [2].

Единственным недостатком протокола EIGRP на данный момент является его ограниченность в использовании оборудования только компании Cisco. Хотя в феврале 2013 года Cisco открыла EIGRP, его внедрение в маршрутизаторы других производителей официально не объявлено.

Из всех 5 протоколов был выбран EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) из-за следующих достоинств:

• очень низкое использование сетевых ресурсов во время нормальной работы; только пакеты приветствия переданы на стабильной сети
• когда изменение происходит, только изменения таблицы маршрутизации распространяются, не вся таблица маршрутизации; это уменьшает загрузку, которую сам протокол маршрутизации размещает в сеть
• короткие времена конвергенции для изменений в топологии сети (в некотором схождении для ситуаций может быть почти мгновенным)

2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

2.1. Разработка и обоснование структуры сети

Рассмотрев протоколы внутренней маршрутизации, их достоинства и недостатки, для реализации данного проекта выбираем протокол EIGRP.

Учитывая характеристику, организационную структуру и территориальное размещение предприятия распределим подразделения предприятия по областям и выполним привязки к маршрутизаторам.

Таблица 1

Вид информации	Назначение (прикладная система)	Режим передачи	Критичность доставки (QoS)	Категория доступа
Транзакции базы данных SQL	1C Предприятие	Регулярные соединения	5	Ограниченный доступ
Голосовой трафик	VoIP телефоны	Регулярные соединения	5	Открытый доступ
Почтовые сообщения	Micrisoft Exchange	Постоянный обмен сообщениями с клиентами	4	Ограниченный доступ
Сетевое оборудование	Маршрутизаторы, коммутаторы	Регулярные соединения	5	Ограниченный доступ

---