Файл: Проектирование маршрутизации в трёх двухуровневых сетях с использованием протокола OSPF.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Курсовая работа

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2023

Просмотров: 139

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

К недостаткам прокола следует отнести высокую вычислительную сложность и, следовательно, высокие требования, предъявляемые к ресурсам маршрутизатора. Вычислительная сложность OSPF растет с увеличением размеров сети. Поэтому для увеличения масштабируемости протокола применяется разделение сети на логические области, соединенные магистральной областью. Внутренняя топологическая информация между областями не предается. Протокол совместим с RIP.

  • BGP (Border Gateway Protocol) – протокол граничного шлюза. Протокол BGP разрабатывался как внешний для организации маршрутизации между автономными системами в глобальной сети Internet. Хотя протокол относится к внешним протоколам маршрутизации, его иногда применяют и для внутренней маршрутизации. BGP является протоколом, ориентирующимся на вектор расстояния. Однако, в отличие от RIP и IGRP протокол BGP не требует периодического обновления всей маршрутной таблицы. Обмен полными таблицами выполняется между маршрутизаторами только при их начальном подключении. В дальнейшем отсылаются только сообщения об обновлениях в таблицах, причем только тем маршрутизаторам, которые явно указаны в качестве соседних. В одном обновлении BGP-4 может быть объявлено об одном новом маршруте или аннулировании нескольких переставших существовать. Все это способствует снижению служебного трафика. Метрика BGP представляет собой произвольное число единиц, характеризующее степень предпочтения конкретного маршрута, и устанавливаются администратором сети, в основном исходя из соображений договорных и финансовых предпочтений, возможно, из учета других факторов (по умолчанию на основании минимального числа промежуточных AS). У разных маршрутизаторов может использоваться разная маршрутная политика. Хотя BGP поддерживает маршрутную таблицу всех возможных путей к конкретной сети, в своих сообщениях о корректировке он объявляет только об оптимальных маршрутах. Наличие в таблице альтернативных маршрутов ускоряет реакцию маршрутизатора на информацию о недостижимости основного пути, а также позволяет поддерживать балансировку нагрузки. Поскольку протокол ориентирован на обмен данными между различными AS, где при выборе маршрутов преобладают, как правило, не технические, а политические соображения, то процесс балансировки нагрузки подразумевает осмысленное распределение маршрутов между альтернативными каналами посредством настройки соответствующих параметров протокола. Сообщения BGP-4 о корректировках содержат последовательность AS, через которые может быть достигнута указанная сеть, ее ІР-адрес и длина маски префикса (поддерживается только бесклассовая адресация CIDR). Протокол позволяет объединять маршруты. Перечень AS используется для улучшения сходимости, скорость которой у протокола не высока. Для обеспечения безопасности могут применяться разные способы аутентификации маршрутизаторов. Протокол совместим с RIP и OSPF. [2]

Применение протокола маршрутизации позволяет избежать ручного ввода всех допустимых маршрутов, что, в свою очередь, снижает количество ошибок, обеспечивает согласованность действий всех маршрутизаторов в сети и облегчает труд администраторов.

Основной функцией протоколов динамической маршрутизации является обеспечение взаимодействия разобщенных участков сети в единое маршрутизируемое пространство, которое подчиняется определенным алгоритмам и правилам по поиску оптимальных маршрутов, предотвращению и уменьшению времени простоя в случае аварийных ситуаций на линии без прямого вмешательства человека.

На основании вышеперечисленных протоколов нужно выбрать наиболее подходящий протокол маршрутизации для нашей компании, провести тестирование и последующее внедрение.

Глава 2. Разработка проектных решений

2.1 Разработка и обоснование структуры сети

В нашей сети используется несколько видов информации, они представлены в таблице 2.

Таблица 2

Вид информации

Назначение (прикладная система)

Режим передачи

Критичность доставки (QoS)

Категория доступа

Текстовая

Принтер

Сессионный

Низкая

Конфиденциально

Видеоинформация

Видеоконференции

Постоянный

Высокая

Конфиденциально

Аудиоинформация

IP-телефония

Постоянный

Высокая

Конфиденциально

Графическая

Сканирование

Сессионный

Средняя

Конфиденциально

Организация располагается в здании офисного типа и имеет несколько удаленных офисов, расположенных в пределах одного города. Офисы компании объединены в одну корпоративную сеть. Схема организации сети представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Изображение структурной схемы сети

На данной территории установлено несколько рабочих мест и установлена оргтехника. Также расположены сервера. Офисы компании объединяются в корпоративную сеть и используют услуги связи, предоставляемые сервис-провайдером.

Далее на рисунке 3 представлена схема корпоративной сети, реализованная в программе Cisco Packet Tracer (версия 7.1), которая включает в себя набор физических устройств, с логической IP адресацией.


Рисунок 3. Изображение функциональной схемы

Для предоставления адресного пространства была использована сеть класса C, которая была поделена на три подсети при помощи сетевой маски 255.255.254.0. [3]

В дальнейшем эти подсети использовались для адресации в офисах корпоративной сети.

2.2. Выбор и обоснование используемых протоколов

В ходе анализа существующей сетевой инфраструктуры было выявлено что маршрутизация трафика между офиса компании осуществляется на основании статических маршрутов, данный вид маршрутизации может усложнить дальнейшее масштабирование сети. Поэтому было принято решение о внедрении протокола динамической маршрутизации. [5]

Ниже в таблице 3 представлена таблица протоколов динамической маршрутизации, подходящих для решения поставленной задачи.

Таблица 3

Сравнительная таблица основных характеристик протоколов динамической маршрутизации

№ п/п

Критерии/протоколы

RIP

IGRP

OSPF

EIGRP

BGP

1

Безопасность

Открытый пароль или аутентификация по ключу MD5

Открытый пароль или аутентификация по ключу MD5

Аутентификация по ключу MD5

Разные методы аутентификации

2

Тип алгоритма

Вектор расстояния

Вектор расстояния

Состояние каналов связи

Комбинированный

Вектор расстояния

3

Балансировка нагрузки

Разные метрики

Одинаковые метрики

Разные метрики

Разные метрики (полуавтоматически)

4

Объединение маршрутов

+

+

+

5

Маска подсетей

+

+

+

+

6

Максимальное количество маршрутизаторов сети

15

255

65534

255

65534

7

Учет в метрике различных характеристик пути

Одна основная

Комбинированная

Одна основная и три дополнительные

Комбинированная

Произвольная

8

Обновления маршрутной информации

Вся таблица

Вся таблица

Только изменения

Только изменения

Только изменения

9

Необходимость логической подготовки сети

Выделение центральной области и связных областей

Разбитие сети на AS и описание взаимодействия между ними

10

Доступность реализации

Открытый

Только на оборудовании Cisco

Открытый

Только на оборудовании Cisco

Открытый

11

Поддержка IPv6

+

+

+


Наиболее универсальным и гибким в настройке протоколом динамической маршрутизации в корпоративных сетях является открытый протокол выбора первого кратчайшего пути OSPF. Также в качестве перспективных функций OSPF следует назвать поддержку протокола Ipv6 и возможность выбора маршрута на основании текущего коэффициента загруженности каналов связи.

OSPF предлагает решение следующих задач:

• увеличение скорости сходимости (в сравнении с протоколом RIP2, т.к. нет необходимости выжидания многократных таймаутов по 30с);

• поддержка сетевых масок переменной длины (VLSM);

• достижимость сети (быстро обнаруживаются отказавшая аппаратура, и топология сети изменяется соответствующим образом;

• оптимальное использование пропускной способности;

• метод выбора пути.

Основываясь на данных таблицы, был выбран протокол OSPF. [6]

2.3. Выбор и обоснование решений по техническому и программному обеспечению сети

До внедрения протокола OSPF в компании использовалось оборудование D-Link. Характеристики оборудования представлены в табличном виде (таблицы 4-5).

Таблица 4

Характеристики Маршрутизатора D-Link DSR 1000/A1A

Характеристика

Параметры

Тип устройства

Маршрутизатор

Количество портов

2 порта WAN

4 порта LAN

Скорость передачи

10/100/1000 Мбит/сек

Динамический маршрут

RIP v1/v2, OSPF

Таблица 5

Характеристики Коммутатора D-Link DGS-1005D

Характеристика

Параметры

Тип устройства

Коммутатор

Количество портов коммутатора

5 x Ethernet 10/100/1000 Мбит/сек

Внутренняя пропускная способность

10 Гбит/сек

Поддержка стандартов

Auto MDI/MDIX, Jumbo Frame, IEEE 802.1p (Priority tags)

Характеристики данного оборудования в перспективе не удовлетворяют стратегии развития IT инфраструктуры компании. Поэтому было принято решение о замене на оборудования фирмы Cisco, т.к. оборудование обладает возможностью добавления новых модулей без замены основного устройства. [4]


Маршрутизаторы Cisco 1841 с интегрированными услугами и поддержкой модулей расширения обеспечивают для предприятий малого и среднего бизнеса, а также небольших филиалов полный набор функций и необходимую гибкость для защищенного подключения к сетям Интернет и интранет. Маршрутизатор Cisco 1841 изображен на рисунке 4.

Рисунок 4. Маршрутизатор Cisco серии 1841

Архитектура маршрутизаторов с интегрированными услугами Cisco 1841 базируется на архитектуре мультисервисных маршрутизаторов доступа серии Cisco 1800, предлагая более чем пятикратное повышение производительности по сравнению с маршрутизаторами предыдущих серий – благодаря слотам для карт высокоскоростных WAN-интерфейсов (HWIC), допускающих установку новых карт HWIC, таких как 4-портовая карта EtherSwitch HWIC. Поддержка модулей AIM, HWIC и VWIC предоставляет широкий выбор вариантов подключения, а также защиту инвестиций благодаря совместимости с более чем 30 картами WAN-интерфейсов для серии 1700 (WIC/VIC/VWIC только в режиме передачи данных). Характеристики оборудования представлены в таблице 6.

Таблица 6

Характеристики маршрутизатора Cisco 1841

Характеристика

Параметры

Тип устройства

Маршрутизатор

Форм фактор

В настольном исполнении, 1-RU

Характеристика

Параметры

Размеры

34.3 x 27.4 x 4.39 см

Вес

2.8 кг

Флэш-память

Внешний съемный Compact Flash.

Предустановленно: 32 Мб;

Максимум: 128 Мб.

ОЗУ

SDRAM (1 DIMM слот)

Предустановленно: 128 Мб;

Максимум: 384 Мб

Разъемы для подключения модулей

2

Разъемы для WAN-карт

2

Разъемы для HWIC-карт

2

Встроенные Ethernet порты

2 порта 10/100

Встроенные USB порт

1 порт USB 1.1

Консольный порт

1 порт до 115.2 Кбит/с

Дополнительный порт

1 порт до 115.2 Кбит/с

Встроенный AIM-разъем

1

Cisco Catalyst 2960 - новое семейство коммутаторов второго уровня с фиксированной конфигурацией, которое позволяет подключать рабочие станции к сетям Fast Ethernet и Gigabit Ethernet на скорости среды передачи, удовлетворяя растущие потребности в пропускной способности на периферии сети. Для агрегации применяются комбинированные гигабитные uplink-порты, которые могут объединяться в единый канал по технологии GigabitEtherChannel. На рисунке 5 изображен коммутатор Cisco Catalyst 2960.