Файл: 1 Принципы построения ip сети и требования по предоставлению качества услуг 7.docx

2. EIGRP. Протокол EIGRP компании Cisco Systems – это улучшенная версия исходного протокола IGRP. Протокол является гибридным и основан на алгоритме обновления Diffusing-Update Algorithm (DUAL). Он совмещает в себе лучшие стороны дистанционно-векторных протоколов и протоколов состояния каналов связи. Все рассылки протокола являются мультикастными или индивидуальными.

Для повышения масштабирумости протокола в него добавлена поддержка масок подсетей переменной длины и возможность объединения машрутов. Маршруты делятся на внутренние и внешние — полученные от других протоколов маршрутизации или записанные в таблицы статически.

В последних версиях EIGRP имеются средства защиты, не позволяющие злоумышленникам дописывать элементы в таблицу маршрутизации, и аутентификация по ключу MD5. Кроме того, в настоящее время для EIGRP разрабатывают средства поддержки IPv6, так что этот протокол будет развиваться в дальнейшем. Протокол хорошо совместим с IGRP, а также с RIP

Основным недостатком EIGRP, как и его предшественника, является закрытость и реализация только на оборудовании Cisco Systems.

3. OSPF. Наиболее универсальным и гибким в настройке протоколом динамической маршрутизации в корпоративных сетях на сегодняшний день является открытый протокол выбора первого кратчайшего пути (Open Shortest Path First Protocol – OSPF). Протокол изначально был направлен на работу в больших сетях (до 65536 маршрутизаторов) со сложной топологией. Он основан на алгоритме состояния каналов связи и обладает высокой устойчивостью к изменениям топологии сети и быстрой сходимостью. При выборе маршрута используется метрика пропускной способности составной сети. Протокол может поддерживать разные требования IP-пакетов на качество обслуживания посредством построения отдельной таблицы маршрутизации для каждого из этих показателей. Протокол обладает и другими достоинствами, полезными в крупных современных сетях. К ним относятся возможность балансировки нагрузки между каналами с равными метриками и средства аутентификации как по нешифрованному паролю, так и по шифрованному (путем добавления к пакету дайджеста ключа и тела пакета по алгоритму MD5). Нумерация пакетов исключает их повторяемость и таким образом возможность повторной атаки. Открытость протокола определяет его поддержку практически всеми производителями сетевого оборудования, реализации в ПО под все популярные ОС (например, для Unix-подобных ОС — пакеты Zebra, Quagga и др.), а также непосредственную интеграцию в ряд ОС (например, Windows 2000 Server и выше, OpenBSD, Cisco IOS, Solaris 10 и т.д.). Протокол совместим с RIP.

---

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. Сокращению размеров таблиц маршрутизации и снижению служебного трафика при обновлении топологической информации служит возможность объединения нескольких адресов сетей в один при обнаружении у них общего префикса, и замена широковещательных рассылок мультикастинговыми. С целью экономии ІР-адресов в соединениях типа «точка – точка» между маршрутизаторами назначать конечным точкам адреса не обязательно. Платой за эти преимущества является сложность конфигурирования и необходимость тщательного предварительного планирования сети для ее оптимальной работы.

4. IS-IS. Протокол IS-IS основан на алгоритме состояния каналов связи и является предшественником OSPF. В настоящее время данный протокол редко применяется в корпоративных сетях, из-за полного превосходства над ним протокола OSPF, который, по сути, является усовершенствованным IS-IS. К недостаткам протокола относится его неспособность поддерживать маски подсетей переменной длины, объединять маршруты, а также широковещательный характер рассылок соседним маршрутизаторам. Все это отрицательно влияет на скорость сходимости, нагрузку маршрутизаторов и загруженность линий связи.

5. BGP-4. Протокол BGP создавался как внешний для организации маршрутизации между автономными системами в глобальной сети Internet. В настоящее время в Internet используется 4-я версия протокола BGP-4. Хотя протокол относится к внешним протоколам маршрутизации, его иногда применяют и для внутренней маршрутизации.

BGP является протоколом, ориентирующимся на вектор расстояния. Но, 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.

Протокол совместим с RIP и OSPF.

Сравнение рассмотренных протоколов представлено в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Сравнительная таблица основных характеристик протоколов динамической маршрутизации

Критерии/ протоколы	RIP v.2	IS-IS	OSPF	EIGRP	BGP v.4
1	2	3	4	5	6
Безопасность	Открытый пароль или аутентификация по ключу MD5	-	Открытый пароль или аутентификация по ключу MD5	Аутентификация по ключу MD5	Разные методы аутентификации
Тип алгоритма	Вектор расстояния	Состояние каналов связи	Состояние каналов связи	Комбини-рованный	Вектор расстояния
Балансировка нагрузки	-	Одинаковые метрики	Одинаковые метрики	Разные метрики	Разные метрики
Объединение маршрутов	-	-	+	+	+
Маски подсетей переем длины	+	-	+	+	+
Максимальное количество маршрутизаторов в сети	15	1024	65534	255	65534

Продолжение таблицы 3.1

---

1	2	3	4	5	6
Учет в метрике различных характеристик пути	Одна основная	Одна основная и три дополни-тельные	Одна основная и три дополни-тельные	Комбини-рованная	Произвольная
Поддержка QoS	-	+	+	+	-
Обновление маршрутной информации	Вся таблица	Только изменения	Только изменения	Только изменения	Только изменения
Доступность реализации	Открытый	Открытый	Открытый	Только на оборудовании Cisco System	Открытый
Поддержка IPv6	-	-	+	+	+

Сравнительная характеристика показывает, что наиболее совершенными внутренними протоколами динамической маршрутизации являются OSPF и EIGRP. Однако предпочтения отдается протоколу OSPF, поскольку протокол EIGRP работает только на оборудовании Cisco System.

---

3.3 Расчет графа сети ПСС

Предлагается использовать полносвязную топологию, в которой каждый узел сети связан со всеми остальными. Каждый узел в сети должен иметь большое количество коммуникационных портов, достаточное для связи с каждым из остальных узлов сети. Для каждой пары узлов должна быть выделена отдельная электрическая линия связи. Основным недостатком полносвязной является то, что требуется большое количество кабеля для соединения всех узлов между собой.

Преимуществами ПСС является то, что в случае отказа одного из узлов в сети ПСС, все остальные узлы не остаются без соединения и продолжают дальше нормально взаимодействовать, а скорость обмена информацией в такой сети достаточно высокая по сравнению с РШ структурой сети. ПСС является структурой, обеспечивающей высокую надежность за счет того, что каждый узел физически соединен со всеми остальными, что обеспечивает высокую степень избыточности.

Поскольку у нас используется полносвязная структура (ПСС), то используется небольшое число маршрутизаторов, то число ребер:
m = n(n-1)/2 = 15(15-1)/2=105
где m – число ребер

n=15 – число вершин (маршрутизаторов).

3.4 Выбор сетевого оборудования

В проектируемой сети будут использованы следующие виды оборудования: маршрутизатор; шлюз; IPTV-сервер.

Для выбора оборудования необходимо учитывать следующие требования: основанием для выбора производительности является суммарное значение интенсивности поступающей нагрузки; выбираемое оборудование должно поддерживать требуемую пропускную способность.

Необходимо определить каналы связи для каждого маршрутизатора. Для этого воспользуемся расчетами сетевых параметров для VoIP и IP-TV. Таблица выбранных каналов связи для каждого маршрутизатора приведена в ПРИЛОЖЕНИИ В.

С учетом всех требований для проектируемой сети мною было выбрано следующее оборудование:

• 
  Маршрутизатор Cisco 7505;
  
• 
  Шлюз Cisco MGX 8880;
  
• 
  Сервер Cisco IP/TV 3427-С3.
  

Маршрутизатор Cisco 7505.

Маршрутизаторы Cisco серии 7500 имеют несколько шасси. Данный маршрутизатор представляет собой наиболее современное устройство верхнего уровня для локальных сетей с вырожденными магистралями и для промышленных приложений распределенных сетей.

---