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

ВВЕДЕНИЕ

При проектировании сети в компании, которая хочет обеспечить быстродействии и функциональность работы всех it сервисов необходимо уделять должную долю внимания на настройку маршрутизации.

Протокол динамической маршрутизации позволяет отслеживать изменения в сети: он информирует об этих изменениях все остальные маршрутизаторы. Использование статической маршрутизации не оптимизирует процесс, а напротив, вынуждает системного администратора вручную менять настройки таблиц маршрутизации

Д. Дэвиса, Д. Барбера, В. Прайса, В. Вилингера, Д. Вильсона, Д. Рахсона и др. – все эти ученые занимались вопросами организации и построения компьютерных мобильных сетей, в том числе и вопросам маршрутизации, посвящены работы отечественных ученых

Доставление данных адресату происходит через транзитные узлы и их интерфейсов – это позволяет определить маршрут и его последовательность. Это очень сложная задача, которая требует бережного и внимательного отношения к себе, особенно, когда бывает несколько сетевых интерфейсов, которые создают множество путей. Чаще всего выбор останавливают на одном оптимальном по некоторому критерию маршруте.

Есть несколько критериев оценки оптимальности маршрутизации: загруженность каналов связи; номинальная пропускная способность и задержки, вносимые каналами; надежность каналов и транзитных узлов; количество промежуточных транзитных узлов.

Что такое динамическая маршрутизация. Это процесс протокола маршрутизации, определяющий взаимодействие устройства с соседними маршрутизаторами. Маршрутизатор будет обновлять сведения о каждой изученной им сети.

Протокол RIP – дистанционно векторный протокол внутренней маршрутизации. Он обрабатывает, получает и рассылает векторы IP-сетей, находящихся в области действия протокола.

Цель работы: оценить релевантность и необходимость, а также спроектировать маршрутизацию в трёх двухуровневых сетях с использованием протокола RIP в компании ООО «ЛИКВИД»

Для достижения поставленной цели предполагается решить комплекс взаимосвязанных задач:

1. Исследовать, изучить научную литературу про протокол RIP.

2. Выявить, исследовать, изучить, рассмотреть основные определения и формулировки.

3. Применять полученную информацию на практике.

Задачи:

• анализ специфики деятельности предприятия, основных направлений его работы;
• анализ архитектуры локальной вычислительной сети;
• анализ архитектуры информационной безопасности;
• оценка использования систем виртуализации;
• изучить настройку маршрутизации в сети с помощью протокола RIP.

Объект исследования – ООО «ЛИКВИД».

Предмет исследования – использование телекоммуникационных технологий в работе ООО «ЛИКВИД».

1. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ И ПРЕДПРИЯТИЯ

1.1 Характеристика предприятия и его деятельности

Международная ИТ-компания, поставщик ИТ-решений и сервисов, работающий на рынках России, восточной Европы, центральной Азии, Америки, Индии и Юго-Восточной Азии. Компания предлагает частные и публичные облачные решения, комплексные технологические решения, лицензирование программного обеспечения, поставку аппаратного обеспечения и сопутствующие услуги.

Компания является партнером более чем 3000 поставщиков программного и аппаратного обеспечения, имеет высочайшие партнерские статусы таких компаний, как Microsoft, Oracle, Adobe, Veeam, EMC, Cortado, Symantec, Dell, VMware, Citrix, Autodesk, Лаборатория Касперского, ITooLabs, Amby и других.

Компания основана в 1997 году в Москве как поставщик научного программного обеспечения.

Общество с ограниченной ответственностью "ЛИКВИД"' создано в соответствии ФЗ РФ от 08.02.98г. № 14-ФЗ «Об обществах с ограниченной ответственностью» зарегистрировано 21 июля 2005 года по адресу: Москва, улица первомайская дом 10. строение 1.

Основной деятельностью компании являются продажи. Динамику и общие цифры можно посмотреть в таблице 1.

Таблица 1.

Динамика продаж ООО «ЛИКВИД»

Благодаря таблицы можно увидеть, что прирост прибыли компании, планомерно растет с каждым годом. Однако из-за отсутствия автоматизации и улучшения качества работы сети не позволяют выйти ООО «ЛИКВИД» на новый рыночный уровень и расти с ускоренным темпом.

1.2. Современные методы построения сетей для решения сходных задач

Сегодня стек TCP/IP широко используется как в глобальных, так и в локальных сетях. Этот стек имеет иерархическую структуру, в которой определено четыре уровня (рис. 14.1). Прикладной уровень стека TCP/IP соответствует трем верхним уровням модели OSI: прикладному, представления и сеансовому. Он объединяет сервисы, предоставляемые системой пользовательским приложениям. За долгие годы применения в сетях различных стран и организаций стек TCP/IP накопил большое количество протоколов и служб прикладного уровня. К ним относятся такие распространенные протоколы, как протокол передачи файлов (File Transfer Protocol, FTP), протокол эмуляции терминала telnet, простой протокол передачи почты (Simple Mail Transfer Protocol, SMTP), протокол передачи гипертекста (Hypertext Transfer Protocol, HTTP) и многие другие. Протоколы прикладного уровня развертываются на хостах1. Транспортный уровень стека TCP/IP может предоставлять вышележащему уровню два типа сервиса:

• гарантированную доставку обеспечивает протокол управления передачей (Transmission Control Protocol, TCP);
• доставку по возможности, или с максимальными усилиями, обеспечивает протокол пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol, UDP).

Для того чтобы обеспечить надежную доставку данных, протокол TCP предусматривает установление логического соединения, что позволяет ему нумеровать пакеты, подтверждать их прием квитанциями, в случае потери организовывать повторные передачи, распознавать и уничтожать дубликаты, доставлять прикладному уровню пакеты в том порядке, в котором они были отправлены. Благодаря этому протоколу объекты на хосте-отправителе и хосте-получателе могут поддерживать обмен данными в дуплексном режиме. TCP дает возможность без ошибок доставить сформированный на одном из компьютеров поток байтов на любой другой компьютер, входящий в составную сеть. Второй протокол этого уровня, UDP, является простейшим дейтаграммным протоколом, который используется тогда, когда задача надежного обмена данными либо вообще не ставится, либо решается средствами более высокого уровня — прикладным уровнем или пользовательскими приложениями. В функции протоколов TCP и UDP входит также исполнение роли связующего звена между прилегающими к транспортному уровню прикладным и сетевым уровнями. От прикладного протокола транспортный уровень принимает задание на передачу данных с тем или иным качеством прикладному уровню-получателю. Нижележащий сетевой уровень протоколы TCP и UDP рассматривают как своего рода инструмент, не очень надежный, но способный перемещать пакет в свободном и рискованном путешествии по составной сети.

Программные модули, реализующие протоколы TCP и UDP, подобно модулям протоколов прикладного уровня устанавливаются на хостах.

1.2.1 RIP версии 1 и RIP версия 2 и аутентификация

RIP v.1 не поддерживает маски, т. е. он распространяет между маршрутизаторами информацию только о номерах сетей и расстояниях до них, но не о масках этих сетей, считая, что все адреса принадлежат к стандартным классам A, B или С. RIP v.2 передает данные о масках сетей, поэтому он в большей степени соответствует современным требованиям.

RIP версии 1 не поддерживает аутентификацию. Если мы отправляем и получаем RIP Version2, мы можем включить проверку подлинности RIP на интерфейсе.

Ключевой блок (KeyChain) определяет набор ключей, которые можно использовать на интерфейсе. Если Ключевой блок не настроен проверка подлинности не выполняется на этом интерфейсе.

1.2.2 Методы борьбы с ложными маршрутами в протоколе RIP

Несмотря на то что протокол RIP не способен полностью исключить переходные состояния в сети, когда некоторые маршрутизаторы пользуются устаревшей информацией о несуществующих уже маршрутах, отчасти подобные проблемы решаются при помощи специальных методов.

Так, трудности, возникающие от появления петли между соседними маршрутизаторами, предотвращаются с помощью метода, получившего название «расщепление горизонта» (splithorizon). Он заключается в том, что маршрутная информация о некоторой сети, хранящаяся в таблице маршрутизации, никогда не передается маршрутизатору, от которого она получена (это тот маршрутизатор, который является следующим в данном маршруте).

Однако расщепление горизонта не помогает в тех случаях, когда петли образуют не два, а несколько маршрутизаторов.

Для предотвращения зацикливания пакетов по составным петлям при отказах связей применяется два других приема, называемых «принудительные обновления» (triggeredupdate) и «замораживание изменений» (holddown).

Способ принудительных обновлений состоит в том, что, получив данные об изменении метрики до какой-либо сети, маршрутизатор не ждет истечения периода передачи таблицы маршрутизации, а передает данные об изменившемся маршруте немедленно. Этот прием помогает во многих случаях предотвратить передачу устаревших сведений об отказавшем маршруте, но он перегружает сеть служебными сообщениями, поэтому принудительные объявления также делаются с некоторой задержкой. В связи с этим возможна ситуация, когда регулярное обновление на каком-либо маршрутизаторе опередит поступление принудительного обновления от предыдущего маршрутизатора в цепочке, и данный маршрутизатор успеет передать по сети устаревшую информацию о несуществующем маршруте.

Второй прием позволяет исключить подобные ситуации. Он связан с введением тайм-аута на принятие новых данных о только что ставшей недоступной сети и предотвращает принятие устаревших сведений о конкретном маршруте от тех из них, кто находится на некотором расстоянии от отказавшей связи и передает устаревшие сведения о ее работоспособности.

Предполагается, что в течение тайм-аута замораживания изменений эти маршрутизаторы вычеркнут данный маршрут из своих таблиц, так как не получат о нем новых записей и не будут распространять устаревшую информацию.

2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТНЫХ РЕШЕНИЙ

2.1. Разработка и обоснование структуры сети

Будучи простым в реализации, этот протокол чаще всего используется в небольших сетях. Для IP имеются две версии RIP — RIPvl и RIPv2. Протокол RIPvl не поддерживает масок. Протокол RIPv2 передает информацию о масках сетей, поэтому он в большей степени соответствует требованиям сегодняшнего дня.

Программная архитектура компании представлена на рисунке ниже (Рисунок 1)

Рисунок 1. Программная архитектура предприятия

Компьютерная сеть предприятия показана на рисунке 2.

Рисунок 2. Компьютерная сеть предприятия

2.2. Выбор и обоснование используемых протоколов

2.2.1 Обзор протокола RIP

Алгоритмы маршрутизации по вектору расстояний (distance vector routing) работают, опираясь на таблицы (то есть векторы), поддерживаемые всеми маршрутизаторами и содержащие сведения о кратчайших известных путях к каждому из возможных адресатов и о том, какое соединение следует при этом использовать. Для обновления данных этих таблиц производится обмен информацией с соседними маршрутизаторами. В результате маршрутизатор знает наилучший способ добраться до любого адреса назначения.

Алгоритм маршрутизации по вектору расстояний иногда называют по именам его создателей распределенным алгоритмом Беллмана—Форда (Bellman—Ford) (Bellman, 1957; Ford и Filkerson, 1962). Этот алгоритм изначально применялся в сети ARPANET и в Интернете был известен под названием RIP.