Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

проектирование маршрутизации в трех двухуровневых сетях с использование протокола IGRP

Содержание:

Ведение.

В современных условиях мелким и средним предприятиям требуются гибкие сетевые решения, которые позволят расширить возможности ведения бизнеса и повысить конкурентоспособность. Необходимость доступа в Интернет, к удаленным глобальным источникам информации для успешного ведения бизнеса сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения. Наличие надежной, оперативной и экономичной компьютерной и телефонной связи является залогом успеха в бизнесе. Новые и развивающиеся приложения требуют гораздо более широкой полосы пропускания, чем раньше. Эти все более жесткие требования, а также развитие глобальных информационных технологий и Интернет означают, что сеть предприятия должна постоянно адаптироваться к новым условиям работы.

Решения по повышению эффективности работы локальных сетей могут свести к минимуму перегрузки в сети, существенно увеличить производительность настольных систем, серверов и магистрали. Для предотвращения узких мест и повышения производительности локальных сетей предлагаются решения на основе коммутаторов и продуктов для работы в среде Ethernet и Fast Ethernet компании Cisco Systems с использованием концентраторов серии FastHub и MicroHub, коммутаторов MicroSwitch и коммутаторов серии Catalyst.

Cisco Systems - мировой лидер в области сетевых технологий, предназначенных для сети Интернет. Решения Cisco объединяют людей, компьютерные устройства и компьютерные сети и позволяют людям получать и передавать информацию, независимо от места, времени и используемых компьютерных систем.

Cisco разрабатывает комплексные решения, с помощью которых заказчики создают собственные объединенные информационные инфраструктуры или получают доступ к сетям других владельцев. При этом под комплексным понимается такое решение, которое создает общую архитектуру для оказания согласованных сетевых услуг всем абонентам. Чем шире спектр сетевых услуг, тем полезнее для подключенных абонентов будет данная сеть.

В отличие от многих других технологических компаний Cisco не делает жесткого выбора в пользу какой-то одной технологии и не навязывает эту технологию своим заказчикам. Философия Cisco состоит в том, чтобы внимательно выслушать требования клиента, рассмотреть все возможные технологические альтернативы и предоставить на выбор клиента широкий спектр возможных вариантов. Cisco разрабатывает свои продукты и решения на основе общепринятых отраслевых стандартов. В некоторых случаях технологии, разработанные Cisco, сами стали стандартными.

Маршрутизатор (router) позволяет организовывать в сети избыточные связи, образующие петли. Основная цель применения роутеров - объединение разнородных сетей и обслуживание альтернативных путей. Он справляется с этой задачей за счет того, что принимает решение о передаче пакетов на основании более полной информации о графе связей в сети, чем мост или коммутатор. Маршрутизатор имеет в своем распоряжении базу топологической информации, которая говорит ему, например, о том, между какими подсетями общей сети имеются связи и в каком состоянии (работоспособном или нет) они находятся. Имея такую карту сети, маршрутизатор может выбрать один из нескольких возможных маршрутов доставки пакета адресату. В данном случае под маршрутом понимают последовательность прохождения пакетом маршрутизаторов.

Различные типы router-ов отличаются количеством и типами своих портов, что собственно и определяет места их использования. Маршрутизаторы, например, могут быть использованы в локальной сети Ethernet для эффективного управления трафиком при наличии большого числа сегментов сети, для соединения сети типа Ethernet с сетями другого типа, например Token Ring, FDDI, а также для обеспечения выходов локальных сетей на глобальную сеть.

Маршрутизаторы не просто осуществляют связь разных типов сетей и обеспечивают доступ к глобальной сети, но и могут управлять трафиком на основе протокола сетевого уровня (третьего в модели OSI), то есть на более высоком уровне по сравнению с коммутаторами. Необходимость в таком управлении возникает при усложнении топологии сети и росте числа ее узлов. Кроме того, маршрутизатор обеспечивает более высокий уровень локализации трафика, чем мост, предоставляя возможность фильтрации широковещательных пакетов, а также пакетов с неизвестными адресами назначения, поскольку умеет обрабатывать адрес сети.

В отличие от моста/коммутатора, который не знает, как связаны сегменты друг с другом за пределами его портов, маршрутизатор видит всю картину связей подсетей друг с другом, поэтому он может выбрать правильный маршрут и при наличии нескольких альтернативных маршрутов. Решение о выборе того или иного маршрута принимается каждым маршрутизатором, через который проходит сообщение.

Для того, чтобы составить карту связей в сети, маршрутизаторы обмениваются специальными служебными сообщениями, в которых содержится информация о тех связях между подсетями, о которых они знают (эти подсети подключены к ним непосредственно или же они узнали эту информацию от других маршрутизаторов).

Маршрутизаторы позволяют объединять сети с различными принципами организации в единую сеть, которая в этом случае часто называется интерсеть (internet). Название интерсеть подчеркивает ту особенность, что образованное с помощью маршрутизаторов объединение компьютеров представляет собой совокупность нескольких сетей, сохраняющих большую степень автономности, чем несколько логических сегментов одной сети. В каждой из сетей, образующих интерсеть, сохраняются присущие им принципы адресации узлов и протоколы обмена информацией. Поэтому маршрутизаторы могут объединять не только локальные сети с различной технологией, но и локальные сети с глобальными.

Маршрутизаторы не только объединяют сети, но и надежно защищают их друг от друга. Причем эта изоляция осуществляется гораздо проще и надежнее, чем с помощью мостов/коммутаторов. Например, при поступлении кадра с неправильным адресом мост/коммутатор обязан повторить его на всех своих портах, что делает сеть незащищенной от некорректно работающего узла. Маршрутизатор же в таком случае просто отказывается передавать "неправильный" пакет дальше, изолируя дефектный узел от остальной сети.

Кроме того, маршрутизатор предоставляет администратору удобные средства фильтрации потока сообщений за счет того, что сам распознает многие поля служебной информации в пакете и позволяет их именовать понятным администратору образом. Нужно заметить, что некоторые мосты/коммутаторы также способны выполнять функции гибкой фильтрации, но задавать условия фильтрации администратор сети должен сам в двоичном формате, что достаточно сложно.

Кроме фильтрации, маршрутизатор может обеспечивать приоритетный порядок обслуживания буферизованных пакетов, когда на основании некоторых признаков пакетам предоставляются преимущества при выборе из очереди.

В результате, маршрутизатор оказывается сложным интеллектуальным устройством, построенным на базе одного, а иногда и нескольких мощных процессоров. Такой специализированный мультипроцессор работает, как правило, под управлением специализированной операционной системы.

Существует еще один тип коммуникационных устройств - шлюз, который может работать на любом уровне модели OSI. Шлюз (gateway) - это устройство, выполняющее трансляцию протоколов. Шлюз размещается между взаимодействующими сетями и служит посредником, переводящим сообщения, поступающие из одной сети, в формат другой сети. Шлюз может быть реализован как чисто программными средствами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Также роль шлюза может выполнять маршрутизатор фирмы Cisco.

Технико-экономическая характеристика предприятие.

1.1. Характеристика предприятия и его деятельности

ООО «ИКАР», является по организационно-правовой форме обществом с ограниченной ответственностью, создано 10 ноября 1996 г. путем объединения вкладов учредителей в целях:

– удовлетворения общественных потребностей в его продукции, работах, услугах;

– расширения и увеличения оказания услуг, производства товаров народного потребления и реализации на основе полученной прибыли социальных и экономических интересов членов самого общества и трудового коллектива.

Исследуемая организация действует на основании Учредительного Договора, Устава в соответствии с Законодательством РФ, является юридическим лицом по российскому законодательству. ООО «ИКАР» обладает обособленным имуществом на праве собственности, имеет самостоятельный баланс, расчетный и иные счета в банковских учреждениях Российской Федерации и за рубежом, в том числе валютные счета, печать, штамп с фирменным наименованием Общества, бланки, торговый знак и фирменное наименование. Оно может от своего имени заключать договоры, приобретать имущественные и неимущественные права и нести обязанности, быть истцом и ответчиком в арбитражном суде, суде и третейском суде и отвечает по своим обязательствам всем принадлежащим ему имуществом.

Место нахождения Общества: Россия, г. Москва, Центральный округ, ул. Советская, 21.

Целью деятельности ООО «ИКАР» является насыщение рынка товарами и услуг, получение прибыли, реализация социальных и экономических интересов Учредителей. Для достижения поставленной цели ООО «РОЛА» в установленном законодательством порядке, как в России, так и за ее пределами, осуществляет, в частности, следующие виды деятельности:

– основной вид деятельности – производство и оптовая торговля офисной мебелью;

– оптовая и розничная торгово-закупочная деятельность;

– посредническая деятельность;

–иные виды деятельности.

Имущество ООО «ИКАР» составляют основные фонды и оборотные средства, а так иные нематериальные активы, стоимость которых отражается в самостоятельном балансе предприятия.

ООО «ИКАР» самостоятельно осуществляет свою хозяйственную деятельность на принципах полного хозяйственного расчета, несет ответственность за результаты своей хозяйственной деятельности, за выполнение взятых на себя обязательств перед трудовым коллективом и партнерами по заключаемым договорам, перед Госбюджетом и банками согласно действующему законодательству РФ, самостоятельно планирует свою деятельность и определяет перспективы развития, исходя из спроса на производимую продукцию, работы, услуги, целей и задач, предусмотренных Уставом предприятия.

представлена на рисунке 1.
$C:\Users\Дмитрий\AppData\Local\Microsoft\Windows\INetCache\Content.Word\1395200154_1.png$

Высшим органом ООО «ИКАР» с ограниченной ответственностью является общее собрание его учредителей, создан исполнительный единоличный орган, осуществляющий текущее руководство деятельностью и подотчетный общему собранию его учредителей. Компетенция органов управления обществом, а также порядок принятия и решений и выступления от имени ООО «ИКАР» определяются в соответствии Гражданским кодексом РФ и законом об обществах с ограниченной ответственностью и уставом.

Директор самостоятельно решает все вопросы финансово-хозяйственной деятельности, за исключением отнесенных Уставом к компетенции Общего собрания. Директор без доверенности действует от имени ООО «ИКАР», представляет его интересы в фирмах, организациях, распоряжается имуществом, заключает договоры, в том числе трудовые, выдает доверенности, открывает в банках расчетный и другие счета, пользуется правом распоряжения средствами, утверждает штаты исполнительного аппарата дирекции, издает приказы и дает указания, обязательные для всех работников.

Директор несет личную ответственность за сохранность документов, отражающих финансово-хозяйственную деятельность предприятия (прием, перемещение, увольнение) до сдачи их в госархив согласно действующему законодательству РФ.

Главный бухгалтер несет ответственность за свою деятельность согласно «Положению о бухгалтерском учете и отчетности в РФ» № 170 от 26.12.94 г.

Контроль за деятельностью директора Общества осуществляет Ревизионная комиссия, создаваемая решением общего собрания Учредителей.

1.2 Экономическая характеристика ООО «ИКАР»

Финансовый результат деятельности предприятия за отчетный период характеризуется системой взаимосвязанных отчетных показателей. К ним относятся: валовая прибыль, прибыль от продаж, прибыль до налогообложения, прибыль от обычной деятельности, чистая прибыль. Финансовый анализ применяется для исследования экономических процессов и экономических отношений в системе хозяйственной деятельности предприятия, показывает сильные и слабые стороны предприятия и используется для принятия оптимального управленческого решения, позволяет проконтролировать правильность движения финансовых потоков денежных средств организации и проверить соблюдение норм и нормативов расходования финансовых, материальных ресурсов и целесообразность осуществления затрат.

Основные показатели, характеризующие производственно -финансовую деятельность ООО «РОЛА» за период с 2014 – 2016 гг. приведены в таблице 1.

Показатели	20014 г.	20015 г.	20016 г.	Темпы роста, %
Показатели	20014 г.	20015 г.	20016 г.	2009 г/ 2008 г	2009 г/ 2008 г
1.Товарная продукция, тыс. р.	219977	230129	242356	122270	105,31
2.Рентабельность продукции, %	5,10	3,58	4,45	0,86	–
3.Себестоимость продукции, тыс. р.	198512	209127	220128	11001	105,26
4.Прибыль, тыс. р.	10123	7494	9785	2291	130,57
5.Затраты на 1 р., р.	0,90	0,91	0,91	0,00	99,95
6.Среднегодовая стоимость основных средств Ф, тыс. р.	54454,5	53987,5	48058,5	-59290	89,02
7.Фондоотдача, р./р.	4,04	4,26	5,04	0,78	118,31
8.Среднегодовая стоимость оборотных средств, тыс. р.	60231,5	65032	78440	13408	120,62
9.Коэффициент оборачиваемости,	3,65	3,54	3,09	-0,45	87,31
10.Численность персонала, чел.	125	135	142	7	105,19
11.Производительность труда, тыс. р./ чел.	1759,82	1704,66	1706,73	2,07	100,12
12.Рентабельность персонала, тыс. р./чел.	8098,4	5551,11	6890,85	1339,73	–
13.Фондорентабель-ность, %	18,59	13,88	20,36	6,48	–

Таблица 1 – Основные показатели финансово-хозяйственной деятельности

2. Общие понятия протокола IGRP

2.1 Протокол IGRP

Протокол IGRP (англ. Interior Gateway Routing Protocol) — протокол маршрутизации, разработанный фирмой Cisco, для своих многопротокольных маршрутизаторов в середине 1980-х годов для маршрутизации в пределах автономной системы (AS), имеющей сложную топологию и разные характеристики полосы пропускания и задержки. IGRP является протоколом внутренних роутеров (IGP) с вектором расстояния.

IGRP различает множество метрик, таких как задержка сети, пропускная способность, надежность, загруженность сети, MTU и reliability интерфейса. Для сравнения маршрутов эти метрики используются в формуле, которая вычисляет итоговую метрику. Весовой коэффициент этих показателей может выбираться автоматически или задаваться администратором сети. Для надежности и загруженности сети это значения от 1 до 255, полоса пропускания — от 1200 бит/с до 10 Гбит/с, задержка может принимать значение до 24-го порядка.

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

Удержание изменений Когда в сеть поступает информация об изменениях маршрутов (например, об обрыве связи) от одного из роутеров, то изменения в таблицы маршрутизации поступают не мгновенно, а в течение некоторого времени. В этот период роутер, ещё не получивший информацию об изменениях, может продолжать распространять информацию об уже несуществующем маршруте. При этом возможна ситуация, когда устройство, уже внёсшее изменения в свою таблицу маршрутизации, после получения этих данных внесёт повторную корректировку в таблицу. Временное удержание изменений — это механизм, по которому удерживаются все изменения, которые могут повлиять на маршруты в течение некоторого времени. Время удержания должно быть больше времени, необходимого для того, чтобы информация об измененных маршрутах распространилась по всем роутерам системы.

Расщепление горизонта (split-horizon) Суть этого механизма состоит в том, что для предотвращения зацикливания маршрутов между соседними роутерами (маршрутизаторами), информация об изменении маршрута не должна распространяться в направлении того роутера, от которого она пришла.

Корректировка отмены маршрута (route-poisoning) — это принудительное удаление маршрута и перевод в состояние удержания, применяется для борьбы с маршрутными петлями.

Таймеры Таймер корректировки определяет, как часто должны отправляться сообщения о корректировке маршрутов. Таймер недействующих маршрутов определяет, сколько времени должен ожидать роутер при отсутствии сообщений о корректировке какого-нибудь конкретного маршрута, прежде чем объявить этот маршрут недействующим. Время по умолчанию IGRP для этой переменной в три раза превышает период корректировки. Переменная величина времени удерживания определяет промежуток времени удерживания. Время по умолчанию IGRP для этой переменной в три раза больше периода таймера корректировки, плюс 10 секунд. И наконец, таймер отключения указывает, сколько времени должно пройти прежде, чем какой-нибудь роутер должен быть исключен из маршрутной таблицы. Время по умолчанию IGRP для этой величины в семь раз превышает период корректировки маршрутизации.

Задачи протокола IGRP

Протокол IGRP позволяет многим шлюзам координировать свою маршрутизацию. Он ставит следующие цели:

Стабильная маршрутизация даже в больших или составных сетях. Никакие циклы маршрутизации не должны происходить, как раз, когда переходные процессы.
Быстрая реакция на изменения сетевой топологии.
Низкие накладные расходы. Таким образом, IGRP не должен использовать большую пропускную способность, чем необходимо для его задачи.
Разбиение трафика на несколько параллельных маршрутов имеющих примерно одинаковую желательность.
Учет уровня ошибок и уровня трафика на различных путях.

Текущая реализация IGRP обеспечивает маршрутизацию для TCP/IP. Однако основы проектирования предназначены, чтобы быть в состоянии обработать множество протоколов.

Никакое программное средство не переходит, решают все проблемы маршрутизации. Обычно проблему маршрутизации можно разделить на несколько элементов. Протоколы, такие как IGRP называют "протоколами внутреннего шлюза" (IGPs). Их предполагается использовать в едином наборе сетей, с единым или тесно связанным управлением. Такие группы сетей соединяются с помощью протоколов внешней маршрутизации (EGP). IGP создан для отслеживания большого количества сведений о топологии сети. Приоритет в разработке IGP размещен в создание оптимальных маршрутов, и ответ быстро изменяется. Протокол EGP предназначен для защиты системы сетей от ошибок или преднамеренного искажения другими системами, BGP - пример такого протокола внешнего шлюза (EGP).. Приоритет в проектировании EGP должен отдаваться стабильности и административному контролю. Часто EGP достаточно создать разумный маршрут вместо оптимального.

Протокол IGRP имеет определенное сходство с предыдущими протоколами, например, протоколом маршрутной информации компании Xerox, протоколом Berkeley RIP и протоколом Dave Mills' Hello). Он отличается от данных протоколов как минимум тем, что изначально разрабатывался для более масштабных и сложных сетей. Для получения подробных сведений о сравнении с RIP, который широко использовался в старых поколениях протоколов, см. раздел "Сравнение с RIP".

Как и эти устаревшие протоколы, IGRP является протоколом вектора расстояния. В таком протоколе шлюзы обмениваются сведениями о маршрутизации только с соседними шлюзами. Эти сведения о маршрутизации содержат сводную информацию об остатке сети. Можно показать математически, что все шлюзы, взятые вместе, решают проблему оптимизации какой суммы к распределенному алгоритму. Каждый шлюз необходим для частичного решения проблем и для получения части общего объема данных.

Основной альтернативой протоколу IGRP являются расширенный протокол IGRP (EIGRP) и класс алгоритмов под общим названием SPF ("предпочтение кратчайшего пути"). OSPF использует это понятие. Для узнавания больше о OSPF обращаются к Руководству по проектированию OSPF. OSPF, который Это, основывается на способе затопления, где каждый шлюз усовершенствован о статусе каждого интерфейса на любом шлюзе. Каждый шлюз независимо друг от друга решает проблему оптимизации с его точки зрения при помощи данных из всей сети. Каждый подход имеет свои преимущества. В некоторых случаях SPF может более быстро реагировать на произошедшие изменения. Для предотвращения появления циклов маршрутизации IGRP должен игнорировать новые данные в течение нескольких минут после изменений определенного вида. Использование в протоколе SPF информации непосредственно от каждого шлюза позволяет избежать возникновения зацикливания маршрутизации. Таким образом, он может сразу действовать в соответствии с новыми сведениями. Однако SPF приходится работать со значительно большим количеством данных, чем IGRP, как во внутренних структурах данных, так и в сообщениях между шлюзами.

Проблема маршрутизации

IGRP предназначен для использования на шлюзах, подключенных к нескольким сетям. Мы предполагаем, что сети используют пакетную технологию. Фактически, шлюзы играют роль коммутаторов пакетов. Когда соединенная с одной сетью система собирается отправить пакет системе в другой сети, она адресует пакет на шлюз. Если назначение – одна из сетей, подключенных к шлюзу, шлюз будет перенаправлять пакеты до назначения. Если назначение будет более удалено, то шлюз передаст пакет к другому шлюзу, который ближе к назначению. Шлюзы используют таблицы маршрутизации, чтобы помочь им решать, что сделать с пакетами. Вот таблица маршрутизации простого примера. (Адресами, используемыми в примерах, являются IP-адреса, взятые от Университета Ратджерса. Обратите внимание, что основная проблема маршрутизации одинакова для всех протоколов, однако в описании подразумевается использование протокола IGRP для IP-маршрутизации.)

Рисунок 1

network gateway interface

------- ------- ---------

128.6.4 none ethernet 0

128.6.5 none ethernet 1

128.6.21 128.6.4.1 ethernet 0

128.121 128.6.5.4 ethernet 1

10 128.6.5.4 ethernet 1

(Фактические таблицы Маршрутизации IGRP имеют дополнительные сведения для каждого шлюза, как мы будем видеть.) Этот шлюз связан с двумя Ethernets, вызванными 0 и 1. Им дали Номера сети IP (фактически номера подсетей) 128.6.4 и 128.6.5. Таким образом пакеты, обращенные для этих определенных сетей, могут быть переданы непосредственно назначению, просто при помощи соответствующего Интерфейса Ethernet. Существует два соседних шлюза, 128.6.4.1 и 128.6.5.4. Пакеты для сетей кроме 128.6.4 и 128.6.5 будут переданы одному или другим из тех шлюзов. Таблица маршрутизации указывает, какой шлюз должен использоваться для который сеть. Например, пакеты, предназначенные хосту в сети 10, необходимо переадресовать на шлюз 128.6.5.4. Каждый надеется, что этот шлюз ближе к сети 10, т.е. что оптимальный путь к сети 10 проходит этот шлюз. Основная цель IGRP – разрешить шлюзам создавать и поддерживать таблицы маршрутизации наподобие этой.

Основные сведения о IGRP

Как упомянуто выше, IGRP является протоколом, который позволяет шлюзам создавать свою таблицу маршрутизации путем обмена информацией с другими шлюзами. Построение таблицы шлюзом начинается с записей, соответствующих сетям, непосредственно подключенным к нему. Шлюз получает информацию о других сетях путем обмена обновлениями маршрутизации с соседними шлюзами. В самом простом случае шлюз найдет один путь, который представляет лучший способ добраться до каждой сети. Путь характеризуется следующими шлюзами, к которым должны быть отправлены пакеты, сетевой интерфейс, который должен быть использован, и метрические данные. Данные метрик являются рядом номеров, которые характеризуют, насколько хороший путь. Это позволяет шлюзу сравнивать пути, "услышанные" от различных шлюзов, и решать, какой из них использовать. Часто существуют случаи, где это целесообразно разделять трафик между двумя или больше путями. Протокол IGRP делает это каждый раз, когда два или более соединения одинаково успешны. Когда пути почти одинаково хороши, пользователь может также настроить его для разделения трафика. В этом случае большее количество трафика будет посылаться по пути с лучшей метрикой. Замысел состоит в том, что трафик можно распределить между линиями 9600 бит/сек и 19200 бит/сек, и на линию 19200 ориентировочно придется в два раза больше трафика, чем на линию 9600 бит/сек.

Метрики, используемые IGRP, включают придерживающееся:

Топологическое время задержки
Пропускная способность самого узкого сегмента полосы пропускания данного пути
Заполнение канала пути
Надежность маршрута

Топологическое время задержки является количеством времени, которое оно заняло бы для получения до назначения вдоль того пути, приняв разгруженную сеть. Безусловно, при загрузке сети возникает дополнительная задержка. Однако загрузка составляется при помощи рисунка заполнения канала, не путем попытки измерить фактические задержки. Полоса пропускания пути - это пропускная способность самого медленного канала пути в битах в секунду. Заполнение канала указывает, сколько из той пропускной способности используется в настоящее время. Это измерено и изменится с загрузкой. Надежность означает текущий коэффициент ошибок. Это - часть пакетов, которые прибывают к неповрежденному месту назначения. Это измерено.

Несмотря на то, что они не используются в качестве части метрики, две части информации добавления передают с ним: счетчик переходов и значение MTU. Количество переходов – это просто число шлюзов, которые пакет должен пройти, чтобы достигнуть получателя. MTU – это максимальный размер пакета, который может быть передан по всему маршруту без фрагментации. (То есть это минимальное значение MTU для всех сетей, встречающихся на маршруте).)

На основе данных метрики для этого пути рассчитывается одна составная метрика. Составная метрика комбинирует эффект различных компонентов метрики в одиночный номер, представляющий "совершенство" того пути. Это - составная метрика, которая фактически используется для выбора оптимального пути.

Периодически каждый шлюз рассылает всю свою таблицу маршрутизации целиком (с некоторыми ограничениями, налагаемыми правилом разделения горизонта) всем соседним шлюзам. Когда шлюз получает это широковещательное сообщение от другого шлюза, это сравнивает таблицу со своей существующей таблицей. Любые новые назначения и пути добавлены к таблице маршрутизации шлюза. Пути в широковещании по сравнению с существующими путями. Если новый путь лучше, он может заменить существующий. Транслируемая информация также используется для обновления занятости канала и другой информации о существующих каналах. Эта общая процедура подобна используемой всеми протоколами маршрутизации по методу вектора расстояния. Это упомянуто в математической литературе как Алгоритм Беллмана-Форда.

В IGRP общий алгоритм Беллмана-Форда изменяется в трех критических аспектах. Во-первых, вместо простой метрики, вектор метрик используется для охарактеризования путей. Во-вторых, вместо выбора единственного пути с наименьшей метрикой, трафик распределяется по нескольким путям, метрики которых попадают в заданный диапазон. В-третьих, несколько функций представлены для обеспечения устойчивости в ситуациях, где изменяется топология.

Выбирается оптимальный маршрут с учетом составной метрики:

[(K1 / Be) + (K2 * Dc)] r

Если K1, K2 = константы, Be = полоса пропускания пути загрузки x (1 – канал занятости), Dc = топологическое ожидание, и r = надежность.

Путь с наименьшей составной метрикой является оптимальным. Где существуют разнообразные пути к тому же назначению, шлюз может направить пакеты по нескольким путям. Сделано в соответствии со сложной метрикой каждого пути данных. Например, если один маршрут имеет составную метрику 1, а другой маршрут - составную метрику 3, в три раза больше пакетов будут отосланы по маршруту данных, имеющих составную метрику 1.

Существует два преимущества для использования информации о векторе метрики. Во-первых, он обеспечивает возможность поддержки нескольких типов служб из одного и того же набора данных. Второе преимущество – это повышенная точность. Единая метрика обычно обрабатывается так же, как задержка. Каждая ссылка в пути добавлена к суммарной метрике. Если существует ссылка с низкой пропускной способностью, она обычно представляется большой задержкой. Однако ограничения пропускной способности действительно не накапливают способ, которым делают задержки. Путем обработки пропускной способности как отдельный компонент это может быть обработано правильно. Аналогичным образом нагрузка может рассматриваться как отдельный показатель загруженности канала.

IGRP предоставляет систему для взаимосвязанных компьютерных сетей, которые могут устойчиво обработать общую топологию графа включая петли. Система поддерживает данные метрик полного пути, т.е. это знает параметры пути ко всем другим сетям, с которыми связан любой шлюз. Трафик можно распределять по параллельным путям, и несколько параметров пути можно рассчитывать одновременно для всей сети.

2.3 Протокол RIP

История

Алгоритммаршрутизации RIP (алгоритм Беллмана — Форда) был впервые разработан в1969 году, как основной для сетиARPANET.

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

Версия RIP, которая поддерживает протокол интернетабыла включена в пакетBSDоперационной системыUnixпод названиемrouted(route daemon), а также многими производителями, реализовавшими свою версию этого протокола. В итоге протокол был унифицирован в документеRFC 1058.

В 1994 годубыл разработан протоколRIP2(RFC 2453), который является расширением протокола RIP, обеспечивающим передачу дополнительной маршрутной информации в сообщениях RIP и повышающим уровень безопасности.

Для работы в среде IPv6была разработана версияRIPng.

Техническая информация

RIP — так называемый протокол дистанционно-векторной маршрутизации, который, оперируетхопами(ретрансляционными "скачками") в качествеметрики маршрутизации. Максимальное количество хопов, разрешенное в RIP — 15 (метрика 16 означает «бесконечно большую метрику»). Каждый RIP-маршрутизатор по умолчанию вещает в сеть свою полную таблицу маршрутизации раз в 30 секунд, довольно сильно нагружая низкоскоростные линии связи. RIP работает наприкладном уровнестекаTCP/IP, используяUDPпорт 520.

В современных сетевых средах RIP — не самое лучшее решение для выбора в качестве протокола маршрутизации, так как его возможности уступают более современным протоколам, таким как EIGRP,OSPF. Ограничение на 15 хопов не дает применять его в больших сетях. Преимущество этого протокола — простота конфигурирования.

Формат rip пакета

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
command (1)								version (1)								must be zero (2)
RIP Entry (20)

command — Команда, определяет назначение датаграммы (1 - request; 2 - response)

version — Номер версии, в зависимости от версии, определяется формат пакета

must be zero — Должно быть нулём (В RIP v 2 здесь находится поле "Routing Domain")

"Routing Domain" — идентификатор RIP-системы, к которой принадлежит данное сообщение; часто - номер автономной системы. Используется, когда к одному физическому каналу подключены маршрутизаторы из нескольких автономных систем, в каждой автономной системе поддерживается своя таблица маршрутов. Поскольку сообщения RIP рассылаются всем маршрутизаторам, подключенным к сети, требуется различать сообщения, относящиеся к "своей" и "чужой" автономным системам.

RIP Entry — (RTE) Запись маршрутной информации RIP. RIP пакет может содержать от 1 до 25 записей RIP Entry.

Формат RIP Entry для протокола RIP-1 (version=1)

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
address family identifier (2)																must be zero (2)
IPv4 address (4)
must be zero (4)
must be zero (4)
metric (4)

address family identifier — (AFI) Тип адреса, обычно поддерживается только запись AF_INET, которое равно 2 (т.е. используется для протокола IP)

must be zero — Должно быть нулём

IPv4 address — IP адрес места назначения (хост или сеть)

metric — Метрика маршрута

Формат RIP Entry для протокола RIP-2 (version=2)

0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31
address family identifier (2)																Route Tag (2)
IPv4 address (4)
subnet mask (4)
next hop (4)
metric (4)

Address Family Identifier — (AFI) Тип адреса, обычно поддерживается только запись AF_INET, которое равно 2 (т.е. используется для протокола IP)

Route Tag — (RT) Тег маршрута. Предназначен для разделения "внутренних" маршрутов от "внешних", взятых, например, из другого IGP или EGP

IP Address — IP адрес места назначения

Subnet Mask — Маска подсети

Next Hop — Следующий хоп. Содержит IP адрес маршрутизатора к месту назначения. Значение 0.0.0.0 — хопом к месту назначения является отправитель пакета. Необходимо, если протокол RIP не может быть запущен на всех маршрутизаторах.

2.3Сравнение протокола RIP и IGRP

Это сравнение полезно, поскольку RIP широко используется для целей, подобных IGRP. Однако такое сравнение не совсем корректно. RIP не был предназначен для совещания всех тех же целей как IGRP. RIP был предназначен для использования в небольших сетях с обоснованно унифицированной технологией. В таких приложениях этого в основном достаточно.

Большая часть основного отличия между IGRP и RIP является структурой их метрик. К сожалению, это изменение нельзя просто встроить в RIP. Это требует нового подарка алгоритмов и структур данных в IGRP.

RIP использует простую метрику "hop count" (число переходов) для описания сети. В отличие от IGRP, где каждый путь описан задержкой, пропускной способностью, и т.д., в RIP, это описано номером от 1 до 15. Обычно этот номер используется для представления, сколько шлюзов путь проходит прежде, чем добраться до назначения. Это означает, что между медленной последовательной линией и Ethernet нет различий. В некоторых реализациях RIP для системного администратора возможно указать, что данный переход должен быть посчитан несколько раз. Низкоскоростные сети характеризуются большим числом переходов. Но так как максимум равняется 15, это не может быть сделано очень. Например, если Ethernet представлена 1 и линия 56 КБ 3, в пути может быть самое большее 5 линий 56 КБ, или максимум 15 превышен. Чтобы представлять полный диапазон доступных скоростей сети и обеспечить большую сеть, исследования, сделанные Cisco, предполагают, что необходима 24-разрядная метрика. Если максимальная метрика слишком мала, то у системного администратора есть неприятный выбор: отказаться от различения быстрых и медленных маршрутов или от приведения сети в соответствие с ограничением. Фактически много национальных сетей являются теперь достаточно большими, что RIP не может обработать их, даже если каждый переход посчитан только однажды. Протокол RIP невозможно использовать в таких сетях.

Очевидным ответом было бы модифицировать RIP, чтобы разрешить более обширную метрику. К сожалению, это не сработает. Как все протоколы маршрутизации по методу вектора расстояния, RIP имеет проблему "подсчета к бесконечности". Когда изменения топологии, будут представлены фиктивные маршруты. Метрики, привязанные к этим фиктивным маршрутам медленно, увеличиваются, пока они не достигают 15, в этот момент маршруты удалены. 15 достаточно маленький максимум, что этот процесс будет сходиться справедливо быстро, предполагая, что используются синхронизируемые обновления. Если бы RIP модифицировался для разрешения 24-разрядной метрики, то петли сохранялись бы достаточно долго для метрики, которая будет посчитана до 2 **24. Это не терпимо. IGRP содержит функции, предназначенные для предотвращения использования фиктивных маршрутов. Это не практично для обработки сложных сетей, не представляя такие функции или изменяясь на протокол, такие как SPF.

IGRP не только расширяет диапазон допустимых метрик. Метрика реструктурируется для описания задержки, пропускной способности, надежности и загрузки. Возможно отразить подобные моменты в одной метрике, такой как RIP. Однако подход, принятый IGRP, потенциально более точен. Например, с одиночной метрикой, несколько последовательных быстрых каналов, будет казаться, будут эквивалентны одиночному медленному. Это может иметь место для интерактивного трафика, где задержка является основным предприятием. Однако в случае групповой передачи данных основная проблема – полоса пропускания, и одновременное добавление метрик здесь нецелесообразно. IGRP обрабатывает задержки и полосу пропускания отдельно, накапливая задержки, но используя при этом минимум полосы пропускания. Нелегко понять, как соединить эффекты надежности и нагрузки в однокомпонентной метрике.

По моему мнению, одно из больших преимуществ IGRP является простотой конфигурации. Это может непосредственно представлять количества, которые имеют физический смысл. Это означает, что может быть установлено автоматически, на основе типа интерфейса, скорости линии, и т.д. С однокомпонентной метрикой метрику придется, более вероятно, "приготовить" для слияния эффектов нескольких разных вещей.

Другие нововведения больше касаются алгоритмов и структур данных, чем протокола маршрутизации. Например, IGRP задает алгоритмы и структуры данных, поддерживающие разделение трафика по нескольким маршрутам. Конечно, возможно разработать реализацию RIP, который делает это. Однако после повторного внедрения маршрутизации причины продолжать использовать RIP нет.

До сих пор я описал "IGRP общего назначения", технология, которая могла поддержать маршрутизацию для любого сетевого протокола. Однако в этом разделе стоит упомянуть о конкретной реализации TCP/IP. То есть реализации, которую предполагают сравнивать с RIP.

Сообщения обновления RIP просто содержат снимки таблицы маршрутизации. То есть у них есть ряд мест назначений с метриками и еще некоторые данные. Реализация IP IGRP имеет дополнительную структуру. Во-первых, обновленное сообщение определено "номером автономной системы. Эта терминология берет свое начало из проекта Arpanet, где имела вполне конкретный смысл. Однако для большинства сетей это означает возможность выполнения нескольких различных систем маршрутизации в одной сети. Это полезно для мест, где сходятся сети от нескольких организаций. Каждая организация может поддерживать свою собственную маршрутизацию. Из-за того, что каждое обновление помечается, шлюзы можно настроить так, чтобы они обращали внимание только на нужные. Некоторые шлюзы настроены для получения обновлений от нескольких автономных систем. Они передают информацию между системами управляемым способом. Обратите внимание, что это не полное решение проблемы безопасности маршрутизации. Любой шлюз может быть настроен для слушания обновлений от любой автономной системы. Однако это весьма полезное средство для реализации политик маршрутизации с приемлемым уровнем доверия между сетевыми администраторами.

Вторая структурная функция, касающаяся сообщений об обновлении IGRP, влияет на способ обработки маршрутов по умолчанию с помощью IGRP. Большинство протоколов маршрутизации используют идею маршрута по умолчанию. Это часто не практично для обновлений маршрута для распечатки каждой сети в мире. Обычно набор шлюзов требует детальные сведения о маршрутизации для сетей внутри их организации. Весь трафик для назначений за пределами их организации может быть передан одному из нескольких граничных шлюзов. Эти граничные шлюзы могут содержать более полную информацию. Маршрут к лучшему граничному шлюзу является "маршрутом по умолчанию". Это - по умолчанию в том смысле, что это используется для получения до любого назначения, которое не перечислено в частности в обновлениях внутренней маршрутизации. RIP и некоторые другие протоколы маршрутизации, распространяют информацию о маршруте по умолчанию, как будто это была реальная сеть. IGRP использует другой подход. Вместо единой ложной записи для маршрута по умолчанию IGRP разрешает маркировку реальных сетей как кандидатов на статус сети по умолчанию. Это реализуется за счет размещения информации о данных сетях в специальном внешнем разделе сообщения об обновлении. Однако это могло бы также считаться включающий немного привязанный к тем сетям. IGRP периодически сканирует все потенциальные маршруты по умолчанию и выбирает один с наименьшей метрикой в качестве действующего маршрута по умолчанию.

Этот подход к выбору стандартных маршрутов может оказаться несколько более гибким, чем подход, применяемый в большинстве версий RIP. Чаще всего RIP-шлюзы можно настроить на создание маршрута по умолчанию с определенной меткой. Операция будет выполнена на граничных шлюзах.

Подробное описание

Этот раздел предоставляет подробное описание IGRP.

Общее описание

Когда шлюз включается впервые, происходит инициализация его таблицы маршрутизации. Это может сделать оператор при помощи консольного терминала либо считав данные из файлов конфигурации. Дается описание каждой сети, подключенной к шлюзу, включая топологическую задержку по каналу (например, сколько времени уходит у одного бита на прохождение канала) и полосу пропускания канала.

Рис. 2

К примеру, на приведенной выше диаграмме шлюзу S было бы указано, что он подключен к сетям 2 и 3 через соответствующие интерфейсы. Таким образом, первоначально, шлюз 2 только знает, что может достигнуть любого конечного компьютера в сетях 2 и 3. Все шлюзы запрограммированы для периодической передачи к их соседним шлюзам информации, что они инициализировались с, а также информация, собранная из других шлюзов. Таким образом шлюз S получил бы обновления от шлюзов R и T и узнал бы, что это может достигнуть компьютеров в сети 1 через шлюз R и компьютеры в сети 4 через шлюз T. Начиная со шлюза S передает свою всю таблицу маршрутизации, в следующем шлюзе цикла T узнает, что это может добраться до сети 1 через шлюз S. Очевидно, что информация о любой сети системы в конечном счете достигнет любого шлюза системы, при условии, что сеть полносвязная.

Рис. 3

________ Network 1

gw A --nw2-- gw C

| / |

nw3 nw4 nw5

| / |

gw B gw D

_|_____________|____ Network 6

Каждый шлюз рассчитывает композитную метрику для определения привлекательности маршрутов передачи данных к конечным компьютерам. Например, в схеме выше, для назначения в Сети 6, шлюз (gw A) вычислил бы метрические функции для двух путей через шлюзы B и C. Обратите внимание на то, что пути определены просто следующим переходом. Существует фактически три возможных маршрута от до Сети 6:

Прямо к B
К C и затем к B
К C, затем к D

Однако шлюз потребность не выбирает между двумя маршрутами, включающими C. Таблица маршрутизации в A имеет одиночную запись, представляющую путь к C. Его метрика представляет лучший способ добраться от C до конечного назначения. Если A передает пакет C, решение об использовании B или D принимается C самостоятельно.

Уравнение 1

Ниже приведен расчет функции составной метрики для каждого пути данных:

[(K1 / Be) + (K2 * Dc)] r

Где r = частичная надежность (% передач, которые успешно получены в следующем переходе), Система цифрового управления = суммарная задержка, Быть = эффективная пропускная способность: пропускная способность незагруженного канала x (1 - заполнение канала), и K1 и K2 = константы.

Уравнение 2

В принципе, общая составное значение задержки (Dc) можно определить, как показано ниже:

Dc = Ds + Dcir + Dt

Где Ds = задержка переключения, Dcir = задержка цепи (задержка распространения 1 бита) и DT = задержка передачи (задержка для 1500-битного сообщения без учета времени загрузки).

Однако на практике цифра стандартной задержки используется для каждой технологии типа сети. Например, для Ethernet и линий последовательной передачи при любой скорости потока используется схема стандартной задержки.

Здесь приводится пример того, как может выглядеть таблица маршрутизации шлюза A' в случае топологии сети на схеме 6 вверху. (Обратите внимание, что для простоты отдельные компоненты вектора метрики не отображаются.).)

Пример таблицы маршрутизации:

Сеть	Interface	Следующий шлюз	Метрика
1	NW 1	Нет	Непосредственно связанный
2	NW 2	Нет	Непосредственно связанный
3	NW 3	Нет	Непосредственно связанный
4	NW 2	C	1270
4	NW 3	B	1180
5	NW 2	C	1270
5	NW 3	B	2130
6	NW 2	C	2040
6	NW 3	B	1180

Основной процесс построения таблицы маршрутизации с помощью обмена сведениями с соседями описан алгоритмом Беллмана-Форда. Алгоритм использовался в более ранних протоколах, таких как RIP (RFC 1058). Для работы в более сложных сетях IGRP дополняет базовый алгоритм Беллмана-Форда тремя возможностями:

Вектор метрик используются для того, чтобы охарактеризовать путь, вместо простой метрики. Можно вычислить составную метрику при помощи данного вектора в соответствии с приведенным выше уравнением 1. Использование вектора позволяет шлюзу принимать различные типы сервиса, при помощи нескольких других коэффициентов в Уравнении 1. Это также дает возможность более точного представления характеристик сети, чем одиночная метрика.
Вместо того, чтобы выбрать один маршрут наименьшей длины, трафик будет поделен между несколькими маршрутами, значения длины которых принадлежат к указанному диапазону значений. Это позволяет нескольким маршрутам использоваться параллельно, предоставляя большую эффективную пропускную способность, чем какой-либо один маршрут. Дисперсию V задает администратор сети. Удерживаются все путиpс минимальной композитной метрикой M. Кроме того, сохраняются все пути с метрикой ниже V x M. Трафик распределен среди разнообразных путей в обратной пропорции к составным метрикам.
Существует несколько проблем в связи с этим понятием дисперсии. Трудно придумать стратегии, которые используют значения различия, больше, чем 1, и также не приводят к пакетному цикличному выполнению. Возможность дисперсии в Cisco выпуска 8.2 не реализована. (Я не уверен, в каком выпуске была удалена функция.) Эффект этого состоит в том, чтобы установить различие постоянно в 1.
Представлены некоторые возможности обеспечения стабильности в ситуациях изменения топологии. Эти функции предназначены для предотвращения циклов маршрутизации и "рассчитывающий к бесконечности", которые охарактеризовали предыдущие попытки использовать алгоритмы типа Форда для этого типа приложения. Основными функциями стабильности являются "удержания", "запускаемые обновления", "разделение горизонтов" и "устранение ошибок". Они будут обсуждены более подробно ниже.

Разбиение трафика (точка 2) вызывает незначительную угрозу. Применение отклонения V позволяет шлюзам использовать параллельные пути с разными скоростями передачи. Например, это может быть линия со скоростью передачи 9600 бит/с, работающая параллельно с линией со скоростью передачи на 19200 бит/с для обеспечения избыточности. Если различие V будет равняться 1, то только оптимальный путь будет использоваться. Если линия на 19200 битов в секунду будет иметь приемлемую надежность, таким образом, линия на 9600 битов в секунду не будет использоваться. (Однако, если несколько путей будут тем же, то загрузка будет разделена среди них.) Путем повышения различия, мы можем позволить трафику быть разделенным между лучшим маршрутом и другими маршрутами, которые являются почти как хорошие. При достаточно большой дисперсии трафик будет разделен между двумя линиями. Опасность заключается в том, что при большом разбросе вариантов становятся доступны пути не только более медленные, но и "в неправильном направлении". Таким образом, должно быть дополнительное правило, чтобы препятствовать отправке трафика "вверх по течению": Трафик не отправляется по каналам, удаленная комбинированная метрика которых (вычисляется в следующем узле) больше комбинированной метрики, вычисленной на шлюзе. Вообще говоря, системным администраторам не следует устанавливать изменения более чем на 1, кроме особых ситуаций, где требуется использование параллельных путей. В данном случае величина погрешности тщательно подобрана для получения "правильных" результатов.

IGRP предназначен для обработки нескольких типов служб и нескольких протоколов. Тип сервиса является спецификацией в пакете данных, который модифицирует дорожки, должны быть оценены. Например, протокол TCP/IP позволяет пакетам определять относительную важность высокой пропускной способности, низкого интервала задержки и высокой надежности. В общем случае интерактивные приложения устанавливают низкую задержку, а приложения группового переноса – высокую полосу пропускания. Эти требования определяют относительные значения K1 и K2, подходящие для использования в Eq. 1. Каждая комбинация спецификаций в пакете, которая должна поддерживаться, называется "типом обслуживания". Для каждого типа обслуживания должен быть выбран набор параметров K1 и K2. Таблица маршрутизации ведется для каждого типа обслуживания. Это сделано потому, что пути выбраны и упорядочены в соответствии со сложной метрикой, определённой Eq. 1. Это различается для каждого типа обслуживания. Данные всех таблиц маршрутизации объединяются с целью формирования сообщений обновления маршрутизации, которыми обмениваются шлюзы.

Средства обеспечения стабильности

Данный раздел содержит описание удержаний, обновлений, разделения горизонта и искажений. Данные функции разработаны для предотвращения перехвата шлюзами ошибочных маршрутов. Когда маршрут становится неприменимым, из-за сбоя шлюза или сети, как описано в RFC 1058, это может произойти. В принципе соседние шлюзы обнаруживают сбои. Затем они посылают обновления маршрутизации, отображающие старый маршрут как неиспользуемый. Однако для обновлений возможно не достигнуть некоторых частей сети вообще или быть задержанным в достижении определенных шлюзов. Шлюз, который полагает, что старый маршрутизатор находится в рабочем состоянии, может продолжить распространение этих данных, повторно вводя в систему нерабочий маршрутизатор. В конечном счете эта информация распространится через сеть и возвратится к шлюзу что повторно внедренный это. Результатом является кольцевой маршрут.

Фактически среди контрмер существует некоторое резервирование. В принципе, достаточно использовать удержание и автоматические обновления, чтобы предотвратить использование недопустимых маршрутов. Однако на практике их может быть недостаточно для исключения сбоев связи. Расщепленный горизонт и искажение маршрута предназначены для предотвращения циклов маршрутизации в любом случае.

Обычно, новые таблицы маршрутизации передаются соседним шлюзам регулярно (каждые 90 секунд по умолчанию, невзирая на то, что это может быть отрегулировано системным администратором). Вызванное обновление – это новая таблица маршрутизации, которая посылается незамедлительно в ответ на некоторые изменения. Самое важное изменение является удалением маршрута. Это может произойти, потому что таймаут истек (вероятно, соседний шлюз или линия выключились), или потому что обновленное сообщение от следующего шлюза в пути показывает, что путь больше не применим. Обнаружив, что какой-либо маршрут больше не может использоваться, шлюз G немедленно инициирует обновление. Это обновление покажет, что маршрут непригоден для использования. Рассмотрим, что произойдет, когда это обновление достигнет соседних шлюзов. Если маршрут соседа указывает обратно на G, то сосед должен удалить этот маршрут. Это заставляет соседний узел инициировать обновление и т.д. Таким образом сбой инициирует волну обновленных сообщений. Эта волна распространится всюду по той части сети, в которой маршруты прошли отказавший шлюз или сеть.

Обновления, запускаемые по условию, могут быть достаточными в случае, если можно гарантировать, что волна обновлений достигнет всех соответствующих шлюзов немедленно. Однако существует две проблемы. Во-первых, пакеты, содержащие обновленное сообщение, могут быть отброшены или повреждены некоторой ссылкой в сети. Во-вторых, запускаемые обновления не устанавливаются мгновенно. Может случиться так, что шлюз, еще не получивший инициированное обновление, сам запустит регулярное обновление в самый неподходящий момент, в результате чего в соседний узел, уже получивший обновление, будет добавлен неверный маршрут. Чтобы обойти эту проблему были разработаны удержания. Правило удержания предписывает, что при удалении маршрута в течение некоторого времени для данного назначения не будут приниматься новые маршруты. Это позволяет запущенным обновлениям достичь всех остальных шлюзов, и пользователь может быть уверен, что все новые маршруты не являются старыми маршрутами, повторно вставляемыми каким-либо маршрутизатором. Период удержания должен быть достаточно длинным для учета волны синхронизируемых обновлений для движения всюду по сети. Кроме того, для обработки отброшенных пакетов в нем следует учитывать несколько циклов регулярного широковещания. Рассмотрите то, что происходит, если одно из синхронизируемых обновлений отброшено или повреждено. Шлюз, запустивший то обновление, запустит еще одно обновление при выполнении планового обновления. Таким образом перезапускается волна обновлений на соседних узлах, которые пропустили первую волну.

Комбинация синхронизируемых обновлений и holddowns должна быть достаточной, чтобы избавиться от просроченных маршрутов и препятствовать тому, чтобы они были повторно вставлены. Однако некоторые дополнительные меры предосторожности стоит сделать так или иначе. Они обеспечивают очень сети с потерями данных и сети, которые стали разделенными. Дополнительные меры предосторожности, вызванные IGRP, предполагают разделение диапазонов и искажение маршрута. Разделение горизонта возникает из наблюдения, что нет смысла отправлять маршрут назад по направлению его прибытия. Рассмотрим следующую ситуацию:

network 1 network 2

-------------X-----------------X

gateway A gateway B

Шлюз A скажет B, что это имеет маршрут к сети 1. Когда B передает обновления A, никогда нет никакой причины для него для упоминания сети 1. Так как A ближе к 1, нет никакой причины для него для рассмотрения движения через B. Правило разделения горизонтов говорит, что отдельное обновленное сообщение должно генерироваться для каждого соседнего узла (фактически каждая соседняя сеть). Обновление определенного соседа должно пропускать маршруты, которые указывают на этого соседа. Это правило предотвращает петли между соседними шлюзами. Предположим, например, что неисправен интерфейс А для сети 1. Без правила разделения горизонтов B сказал бы, что это может добраться до 1. Так как это больше не имеет реальный маршрут, A мог бы забрать тот маршрут. В этом случае A и B оба имел бы маршруты к 1. Но A указал бы к B, и B укажет к A. Конечно, синхронизируемые обновления и holddowns должны предотвратить это. Но поскольку необходимости в возврате информации в исходное место нет, рекомендуется все равно выполнить разделение горизонта. Помимо участия в предотвращении зацикливаний, разделение горизонта сдерживает увеличение размера сообщений об обновлении.

Разделение горизонтов должно предотвратить появление циклов между соседними шлюзами. Искажение маршрута предназначено для ломки больших петель. Если в процессе обновления отображается значительно возросшая метрика существующего маршрута, это свидетельствует о возникновении зацикливания. Маршрут должен быть удален и переведен в режим удержания. В настоящее время правило состоит в том, что маршрут удален, если составная метрика увеличивает больше, чем фактор 1.1. Не безопасно для просто никакого увеличения составной метрики инициировать удаление маршрута, так как небольшие метрические изменения могут произойти из-за изменений в заполнении канала или надежности. Таким образом, коэффициент 1,1 получен опытным путем. Точное значение неважно. Мы ожидаем, что это правило только будет необходимо для ломки очень больших петель, так как маленькие будут предотвращены синхронизируемыми обновлениями и holddowns.

3. Разработка сети.

3.1 Разработка сети на предприятии.

Рисунок 1. Изображение структурной схемы сети

Рассмотрим разрабатываемую сеть в качестве совокупности подсетей разного уровня. Виды и категории обрабатываемой информации, для передачи которой предназначена проектируемая сеть. Виды (категории) обрабатываемой информации представлены в виде таблицы (таблица 2).

Таблица 2.

Вид информации	Назначение	Режим передачи	Критичность доставки (QoS)	Категория доступа
Текстовая	Передача и хранение текстовых сообщений	Ethernet	0000	Общий доступ
Графики	Графические системы	Ethernet	0000	Общий доступ
Базы	Программы обработки баз данных	VPN	0010	Администратор

Критичность доставки (QoS): 1000 - Минимальная задержка
0100 - Максимальная пропускная способность
0010 - Максимальная надежность
0001 - Минимальная стоимость
0000 - Обычные (нормальные) услуги

Рисунок 2. Изображение функциональной схемы

На рисунке 2 изображена функциональная схема сети, в которой представлены 6 роутеров (рис.2.1),4 свича(2.2),14 пк(2.3)

3.2 Настройка сети на базе протокола IGRP

Маршрутизатор 1:

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.0.1 255.255.255.0

interface FastEthernet1/0

ip address 192.168.2.1 255.255.255.0

interface FastEthernet6/0

ip address 192.168.1.1 255.255.255.0

interface FastEthernet7/0

ip address 192.168.10.1 255.255.255.0

Router igrp 1

Network 192.168.0.0 255.255.255.0

Network 192.168.2.0 255.255.255.0

Network 192.168.1.0 255.255.255.0

Network 192.168.10.0 255.255.255.0

Маршрутизатор 2:

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.0.2 255.255.255.0

interface FastEthernet1/0

ip address 192.168.3.1 255.255.255.0

interface FastEthernet6/0

ip address 192.168.6.1 255.255.255.0

interface FastEthernet7/0

ip address 192.168.5.1 255.255.255.0

Router igrp 1

Network 192.168.0.0 255.255.255.0

Network 192.168.3.0 255.255.255.0

Network 192.168.5.0 255.255.255.0

Network 192.168.6.0 255.255.255.0

Маршрутизатор 3:

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.6.2 255.255.255.0

interface FastEthernet1/0

ip address 192.168.4.1 255.255.255.0

interface FastEthernet6/0

ip address 192.168.8.1 255.255.255.0

interface FastEthernet7/0

ip address 192.168.7.1 255.255.255.0

Router igrp 1

Network 192.168.4.0 255.255.255.0

Network 192.168.6.0 255.255.255.0

Network 192.168.7.0 255.255.255.0

Network 192.168.8.0 255.255.255.0

Маршрутизатор 4:

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.1.2 255.255.255.0

interface FastEthernet1/0

ip address 192.168.8.2 255.255.255.0

interface FastEthernet6/0

ip address 192.168.9.1 255.255.255.0

Router igrp 1

Network 192.168.1.0 255.255.255.0

Network 192.168.8.0 255.255.255.0

Network 192.168.9.0 255.255.255.0

Маршрутизатор 5:

interface FastEthernet0/0

ip address 192.168.2.2 255.255.255.0

interface FastEthernet1/0

ip address 192.168.3.2 255.255.255.0

interface FastEthernet6/0

ip address 192.168.4.2 255.255.255.0

Router igrp 1

Network 192.168.0.0 255.255.255.0

Network 192.168.2.0 255.255.255.0

Network 192.168.1.0 255.255.255.0

Задаем IP адреса интерфейсам маршрутизаторов. Командами routerigrp 1, мы создаем процессы маршрутизации протокола IGRP. Цифра 1 это идентификатор процесса маршрутизации протокола igrp (Иногда он называется номером автономной системы, но мы не будем его так называть). Номер идентификатора процесса маршрутизации должен быть одинаковым на всех маршрутизаторах, принимающих участие в маршрутизации с использованием протокола IGRP. Командами network мы указываем сети, которые необходимо анонсировать при помощи протокола IGRP, делается это так же как и в протоколе RIP. Как можно заметить, масками подстетей тут нет, так как протокол IGRP является классовым, и в основном из за этого, он в данный момент более не применяется на практике.

В самом простом варианте этих команд уже достаточно, для того чтобы запустить протоколIGRP в работу. Так как значения ширины полосы пропускания и задержки, обязательные для работы протокола IGRP, заданы на интерфейсах по умолчанию. Убедиться в этом можно выполнив команду типа:

show interfaces fastEthernet 0/0

Фрагмент ее вывода имеет вид

FastEthernet0/0 is up, line protocol is up

Hardware is AmdFE, address is c804.04fc.0000 (bia c804.04fc.0000)

Internet address is 192.168.0.1/24

MTU 1500 bytes, BW 100000 Kbit, DLY 100 usec,

reliability 255/255, txload 1/255, rxload 1/255

Ну а для того что бы убедиться, что у нас появились маршруты добавленные с помощь. протокола IGRP, выполним на любом из крайних маршрутизаторов, например на маршрутизаторе 4, команду:

show ip route

Её вывод будет иметь вот такой вид:

C 192.1.168.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0

I 192.168.0.0/24 [100/120] via 192.1.0.2, 00:00:31, FastEthernet0/0

Вывод.

В данной курсовой работе была разработана сеть в кампании «ИКАР». Представлена технико-экономическая характеристика предприятия «ИКАР».

Рассмотрены протоколы динамической маршрутизации такие как IGRP и RIP.Из данной курсовой можно сделать вывод что протокол IGRP имеет ряд преимущества одним из преимуществ IGRP является простота реконфигурации. IGRP представляет собой протокол, который позволяет большому числу маршрутизаторов координировать свою работу.

Основные достоинства протокола:

•стабильность маршрутов даже в очень больших и сложных сетях;

•быстрый отклик на изменения топологии сети;

•минимальная избыточность. Поэтому IGRP не требует дополнительной пропускной способности каналов для своей работы;

•разделение потока данных между несколькими параллельными маршрутами, примерно равного достоинства;

•учет частоты ошибок и уровня загрузки каналов;

•возможность реализовать различные виды сервиса для одного и того же набора информации.

IGRP используется в маршрутизаторах, которые имеют связи с несколькими сетями и выполняют функции переключателей пакетов.

Метрика, используемая в IGRP, учитывает:

•время задержки;

•пропускную способность самого слабого сегмента пути (в битах в сек);

•загруженность канала (относительную);

•надежность канала (определяется долей пакетов, достигших места назначения неповрежденными).

Итог:

-IGRP был разработан для расширения возможностей RIP

-Количество переходов в IGRP ограничено 255

-IGRP и EIGRP выравнивают нагрузку для каналов с различными метриками

-Вместо того, чтобы обрабатывать все обновления при каждом поступлении, маршрутизаторы IGRP и EIGRP обрабатывают только обновления, противоречащие локальной таблице маршрутов

-EIGRP использует hello-пакеты для проверки существования соседних маршрутизаторов.

Из данной курсовой работы можно сделать вывод, что в большинстве случаев вполне приемлемо использование протокола IGRP, т.к. в отличие от протокола EIGRP имеет меньший ресурс оперативной памяти и более старые модели процессоров что позволяет сэкономить на закупку оборудования и потребления электричества в последующем использовании.

Список литературы.

1.IntroductiontoEnhancedIGRP(IGRP), http://www.cisco.com/warp/public/103/1.html

2. https://www.cisco.com/c/ru_ru/support/docs/ip/interior-gateway-routing-protocol-igrp/26825-5.html?dtid=osscdc000344

3. https://www.cisco.com/c/ru_ru/support/docs/ip/interior-gateway-routing-protocol-igrp/13678-3.html?dtid=osscdc000344

4. https://www.cisco.com/c/ru_ru/support/docs/ip/interior-gateway-routing-protocol-igrp/13724-55.html?dtid=osscdc000344

5. https://www.cisco.com/c/ru_ru/support/docs/ip/enhanced-interior-gateway-routing-protocol-eigrp/13677-19.html?dtid=osscdc000344

6. М.В. ДИБРОВ «МАРШРУТИЗАТОРЫ Учебное пособие»Красноярск 2008