Вопрос №1. Что такое RIP:
Как он работает?
RIP транслирует обновления маршрутизации каждые 30 секунд, независимо от того,
изменилось что-то в сети или нет. По истечении 30 секунд маршрутизаторы, работающие
по протоколу RIP, будут транслировать информацию о своей маршрутизации на любые
устройства, подключенные к их интерфейсам.
Какие есть версии RIP? В чём разница?
Cуществует две версии RIP для IPv4, версия 1 передает полные обновления (таблицы
маршрутизации) каждые 30 секунд, используя широковещательную рассылку. Версия 2
поддерживает частичные, запускаемые событиями обновления и использует
многоадресную рассылку.
Что такое Hello интервал RIP и чему он равен
Протокол маршрутизации RIP (Routing Information Protocol) использует т.н. "hello
интервалы" для отправки обновлений маршрутизации соседям. Однако стоит заметить,
что в классическом RIP термин "hello интервал" не используется. Вместо этого RIP
отправляет полные обновления маршрутизации через регулярные промежутки времени.
Update timer — частота отправки обновлений протокола, по истечению таймера
отправляется обновление. По умолчанию равен 30 секундам
Через сколько секунд роутер удаляет маршрут, если информации о нем
не была получена
Invalid timer — Если обновление о маршруте не будет получено до истечения данного
таймера, маршрут будет помечен как Invalid, то есть с метрикой 16. По умолчанию таймер
равен 180 секундам.
Как протокол RIP помечает недостижимые сети
Кроме того, маршрутизатору чрезвычайно важно оповестить своих соседей о том, что не
существует корректного маршрута к определенному получателю. Протокол RIP позволяет
выполнить это с помощью стандартных сообщений об обновлении маршрутизации. Для
обозначения недостижимости получателя ко­личество переходов устанавливается равным
16. Это значение можно считать «бесконечностью», так как допустимые маршруты не
могут иметь более 15 пере­ходов. Если какая-либо сеть становится недостижимой, все
соседние маршрути­заторы установят метрику для этой сети равной 16. В следующем
цикле посылки сообщений об обновлении маршрутизаторы передадут эти данные всем
своим соседям, указав для них число переходов к недостижимой сети равным 16.
Почему RIP не используется в современных инфраструктурах
1. Ограничение на количество прыжков (hop count): RIP использует количество
прыжков как метрику, и максимальное количество прыжков ограничено значением
15. Это ограничение делает RIP непригодным для крупных сетей.
2. Неэффективное использование пропускной способности: RIP регулярно отправляет
обновления (обычно каждые 30 секунд) независимо от того, произошли ли
изменения в сети или нет. Это может привести к ненужному потреблению
пропускной способности.
3. Медленное восстановление после сбоев: Из-за использования таких таймеров, как
таймер устаревания и таймер удержания, RIP может быть медленным в
обнаружении и корректировке изменений в топологии сети.
4. Отсутствие поддержки VLSM (Variable Length Subnet Masking): RIP версии 1 не
поддерживает VLSM, что делает его менее гибким для современных схем
адресации IP.
5. Нет поддержки механизмов безопасности: В RIPv1 и в ранних версиях RIPv2 не
было нативных механизмов безопасности для аутентификации обновлений.
6. Простота метрики: RIP использует простую метрику (количество прыжков), что не
всегда позволяет выбирать наилучший маршрут, особенно в сложных сетях.
Вид и тип протокола RIP
Дистанционно-векторный протокол (Distance Vector): RIP базируется на алгоритме
Беллмана-Форда и оперирует принципом "как далеко и в каком направлении". Каждый
маршрутизатор, использующий RIP, передает свою таблицу маршрутизации всем своим
соседям в регулярные промежутки времени или при изменении в топологии.
Что такое технология разделения горизонтов (split horizon)?
Когда маршрутизатор отправляет обновления маршрутизации на какой-либо интерфейс,
информация о маршрутах, полученных от этого же интерфейса, не включается в
обновление. Иными словами, маршрутизатор не будет "говорить" соседнему
маршрутизатору о маршрутах, которые он узнал от этого соседа.
Этот механизм помогает предотвратить ситуацию, когда маршрутизатор "A" сообщает
маршрутизатору "B" о сети, а маршрутизатор "B" затем сообщает маршрутизатору "A" о
той же самой сети, возможно, с увеличенной метрикой. Если бы такое повторное
обновление было принято маршрутизатором "A", это могло бы привести к петлям
маршрутизации.
Что такое Poison Route (отравленный маршрут)?
В этом контексте "отравление маршрута" означает умышленное установление
максимальной метрики для маршрута, чтобы показать, что этот маршрут недостижим.
Например, в протоколе RIP максимальная метрика составляет 16 прыжков (hop count).
Когда маршрут становится недоступным или замечено иное изменение топологии,
маршрутизатор может установить для этого маршрута метрику в 16 и рассылать эту
информацию своим соседям. Это дает соседям понять, что данный маршрут теперь
недостижим.
Вопрос №2. Что такое OSPF:
Как он работает?
1. Обнаружение соседей (Neighbor Discovery): В начале процесса OSPF каждый
маршрутизатор пытается обнаружить соседние маршрутизаторы в одной и той же
OSPF-области. Для этого маршрутизаторы обмениваются OSPF Hello-пакетами
через многочисленные интерфейсы. Когда два маршрутизатора успешно
определяют друг друга как соседей, они могут начать обмен информацией о
маршрутах.
2. Распространение информации о маршрутах (Route Information Exchange): Как
только маршрутизаторы становятся соседями, они начинают обмениваться
информацией о сетях, которые они могут достичь. Эта информация об областях и
маршрутах передается в виде Link State Advertisements (LSA) или "реклам
состояния связи". Каждый маршрутизатор строит карту маршрутов для всей
области, используя LSA, и рассчитывает наиболее короткие пути к каждой сети с
помощью алгоритма Дейкстры.
3. Вычисление наиболее коротких путей (Shortest Path Calculation): OSPF использует
алгоритм Дейкстры (Dijkstra's algorithm) для вычисления наиболее коротких путей
к сетям. Каждый маршрутизатор строит свою собственную таблицу
маршрутизации (Routing Table), содержащую наилучшие пути к конечным сетям.
4. Обновление маршрутов (Route Updates): Если происходят изменения в топологии
сети (например, добавление или удаление маршрутизаторов или линков), OSPF
обеспечивает обновление маршрутов. Маршрутизаторы обмениваются LSA, чтобы
информировать друг друга о изменениях, и затем пересчитывают маршруты при
необходимости.
5. Поддержание активности (Maintaining Connectivity): OSPF также отслеживает
доступность маршрутов и соседей. Если маршрут становится недоступным, OSPF
будет искать альтернативные пути и обновлять таблицы маршрутизации.
6. Аутентификация (Authentication): OSPF может использовать механизмы
аутентификации для обеспечения безопасности процесса обмена информацией
между маршрутизаторами.
Что такое Hello интервал OSPF и чему он равен
HelloInterval — Интервал времени в секундах, по истечении которого маршрутизатор
отправляет следующий hello-пакет с интерфейса. Для широковещательных сетей и сетей
точка-точка значение по умолчанию, как правило, равно 10 секундам. Для
нешироковещательных сетей со множественным доступом значение по умолчанию — 30
секунд.
Вид и тип протокола OSPF
Вид протокола:
OSPF является протоколом внутренней шлюзовой маршрутизации (Interior Gateway
Protocol, IGP), что означает, что он предназначен для использования в одной автономной
системе (AS). Другими словами, OSPF обычно используется внутри пределов одной
организации.
Тип протокола:
OSPF относится к протоколам состояния связи (Link-State Protocol). Это означает, что
маршрутизаторы, работающие на OSPF, обмениваются пакетами состояния связи (LinkState Advertisements, LSA), чтобы построить одинаковую карту топологии сети. Затем
каждый маршрутизатор использует эту карту для вычисления наилучшего пути к каждому
пункту назначения с использованием алгоритма кратчайшего пути Дейкстры (Dijkstra's
Shortest Path First Algorithm).
Также стоит отметить, что существует несколько версий OSPF, из которых наиболее
популярны:
OSPFv2: Это версия протокола для IPv4, описанная в RFC 2328.
OSPFv3: Это версия протокола для IPv6, описанная вначале в RFC 2740, но позднее была
обновлена в RFC 5340. OSPFv3 вносит ряд улучшений и изменений, включая поддержку
IPv6.
Что такое DR, BDR
В OSPF (Open Shortest Path First) DR (Designated Router) и BDR (Backup Designated Router)
представляют собой ключевые элементы, используемые на многодоступных сетевых
сегментах, таких как Ethernet. Они были введены в протокол OSPF для оптимизации
обмена информацией о маршрутизации на таких сетевых сегментах.
Вот основная идея и функции DR и BDR:
1. Оптимизация Обмена: В многодоступном сетевом сегменте, где могут быть
десятки маршрутизаторов, если каждый маршрутизатор будет обмениваться
информацией о состоянии связи (LSA - Link State Advertisements) со всеми
остальными маршрутизаторами, это приведет к избыточности и неэффективности.
DR и BDR решают эту проблему.
2. Designated Router (DR): Это маршрутизатор, выбранный на многодоступном
сегменте для сбора информации о состоянии связи от всех маршрутизаторов на
этом сегменте и распространения ее. Все маршрутизаторы на этом сегменте
устанавливают полное соседство только с DR (и BDR).
3. Backup Designated Router (BDR): Это "резервный" маршрутизатор, который готов
взять на себя роль DR в случае его отказа. Маршрутизаторы также устанавливают
полное соседство с BDR. Если текущий DR выходит из строя, BDR принимает его
роль, а новый BDR выбирается из оставшихся маршрутизаторов.
4. Выбор DR и BDR: Процесс выбора основывается на приоритетах, установленных
для каждого интерфейса маршрутизатора. Если приоритеты равны, выбор
основывается на наивысшем IP-адресе интерфейса.
5. Остальные маршрутизаторы: Маршрутизаторы, которые не были выбраны в
качестве DR или BDR, называются DROthers. Они устанавливают отношения
только с DR и BDR и не обмениваются пакетами OSPF напрямую с другими
DROthers на том же сегменте.
DR и BDR полезны для снижения объема OSPF трафика на многодоступных сетевых
сегментах и предотвращения избыточных обменов между всеми маршрутизаторами на
сегменте.
Что такое LSDB
LSDB (Link-State Database) — это база данных состояния связи, используемая в
протоколах маршрутизации состояния связи, таких как OSPF (Open Shortest Path First) и
IS-IS (Intermediate System to Intermediate System). В контексте OSPF LSDB содержит всю
информацию, которой маршрутизатор обменивается с соседями.
Вот основные характеристики и функции LSDB:
1. Содержание: LSDB содержит множество Link-State Advertisements (LSA), которые
представляют различные аспекты топологии сети. Например, в OSPF существует
несколько типов LSA, таких как Router LSA, Network LSA, Summary LSA и другие,
каждый из которых предоставляет разные детали о сети.
2. Одинаковая для всех: Одним из ключевых принципов протоколов состояния связи
является то, что все маршрутизаторы в одной и той же OSPF области имеют
идентичную LSDB. Это обеспечивает, что все маршрутизаторы имеют одинаковое
представление о топологии сети и могут независимо вычислить наилучшие пути к
каждому пункту назначения.
3. Обновление: При изменении состояния интерфейса или других аспектов сети
маршрутизатор генерирует новое LSA и распространяет его по сети. Соседние
маршрутизаторы получают это LSA, обновляют свою LSDB и передают LSA
дальше своим соседям.
4. Алгоритм Дейкстры: После того как LSDB обновлена, каждый маршрутизатор
использует алгоритм кратчайшего пути Дейкстры для вычисления наилучшего
пути к каждому пункту назначения в сети.
5. Время жизни LSA: Каждое LSA имеет "время жизни" (также называемое
"временем устаревания" или "Age"), после истечения которого оно должно быть
обновлено или оно будет удалено из LSDB.
6. В общем, LSDB является центральной частью работы OSPF и других протоколов
состояния связи, обеспечивая у каждого маршрутизатора актуальное и одинаковое
представление о топологии сети.
Метрики
Метрика в сетевой маршрутизации представляет собой значение, используемое для
определения стоимости или "качества" пути к конкретному сетевому пункту назначения.
Метрики используются маршрутизаторами для выбора наилучшего пути к пункту
назначения, когда доступно несколько возможных маршрутов.
Значение метрики может рассчитываться на основе различных факторов, в зависимости от
используемого протокола маршрутизации и конфигурации сети. Некоторые из
распространенных факторов включают:
1. Задержка (Latency): Время, необходимое для передачи пакета от источника к
пункту назначения.
2. Пропускная способность (Bandwidth): Емкость канала связи, часто используется в
протоколах, таких как EIGRP.
3. Надежность (Reliability): Основано на статистической оценке надежности
соединения.
4. Загрузка (Load): Степень использования сетевого ресурса.
5. Количество прыжков (Hop count): Количество маршрутизаторов или
промежуточных узлов, которые пакет должен пройти, чтобы достичь пункта
назначения. Это основная метрика для протоколов типа RIP (Routing Information
Protocol).
Каждый протокол маршрутизации имеет свой собственный способ вычисления метрики.
Например:
RIP: Использует только количество прыжков в качестве метрики.
EIGRP: Использует комбинацию задержки и пропускной способности, а также может
учитывать загрузку и надежность.
OSPF: Использует "стоимость", которая часто настраивается на основе пропускной
способности интерфейса.
Когда маршрутизатору необходимо передать пакет, он ищет путь с наименьшей метрикой
в своей таблице маршрутизации и отправляет пакет по этому пути. Если у
маршрутизатора есть несколько путей к пункту назначения с одинаковой метрикой, он
может использовать несколько методов для передачи трафика, таких как балансировка
нагрузки.
Что такое Мультикаст? Как работает и как он связан с OSPF?
Мультикаст — это метод передачи сетевых пакетов с одного источника к нескольким
получателям одновременно. Это отличается от уникастной передачи (где пакет передается
от одного устройства к другому) и широковещательной передачи (где пакет передается
всем устройствам в сети).
Основы мультикаста:
IP-адресация: Мультикаст использует специальный диапазон IP-адресов из класса D (IPv4
адреса от 224.0.0.0 до 239.255.255.255). Когда устройство хочет присоединиться к
мультикаст-группе, оно "подписывается" на один из этих адресов.
IGMP: Протокол управления группами интернета (IGMP) используется хостами и
соседними маршрутизаторами для установления мультикаст-групп. Хосты используют
IGMP для информирования локального маршрутизатора о своем желании присоединиться
или покинуть мультикаст-группу.
Как связан мультикаст с OSPF:
OSPF (Open Shortest Path First) использует мультикаст для распределения информации о
маршрутизации между маршрутизаторами:
Адреса: OSPF использует два мультикаст-адреса для передачи пакетов:
224.0.0.5: Для отправки пакетов всем OSPF-маршрутизаторам на сетевом сегменте.
224.0.0.6: Для отправки пакетов только Designated Routers (DR) и Backup Designated
Routers (BDR) на сетевом сегменте.
Эффективность: Используя мультикаст, OSPF может эффективно отправлять обновления
состояния связи (LSAs) всем маршрутизаторам в сети или только DR/BDR без
необходимости отправки индивидуальных пакетов каждому маршрутизатору.
Обнаружение соседей и поддержание отношений: OSPF использует мультикаст для
отправки Hello-пакетов для обнаружения соседних маршрутизаторов и поддержания
отношений с ними.
В общем, мультикаст позволяет OSPF эффективно распространять информацию о
маршрутизации и поддерживать соседские отношения в сети.
Типы маршрутов OSPF (можно увидеть в cisco: O, O E1, O E2)
OSPF (Open Shortest Path First) классифицирует маршруты на основе происхождения и
источника. Когда вы просматриваете таблицу маршрутизации на оборудовании Cisco, вы
можете заметить разные типы маршрутов OSPF, представленные следующим образом:
1. O (OSPF Intra-Area Route):
Обозначение: O
Описание: Эти маршруты исходят из той же области, в которой находится
маршрутизатор. Это маршруты внутри одной и той же OSPF области (Intra-Area).
2. O IA (OSPF Inter-Area Route):
Обозначение: O IA или просто IA
Описание: Эти маршруты исходят из другой OSPF области, но все еще находятся
внутри той же автономной системы. Это маршруты между разными OSPF
областями (Inter-Area).
3. O E1 (OSPF External Type 1 Route):
Обозначение: O E1
Описание: Это внешние маршруты, которые были импортированы в OSPF из
другой маршрутизационной автономной системы, например, из BGP или EIGRP.
Тип 1 означает, что метрика маршрута представляет собой сумму метрики
внешнего источника и стоимости пути до ASBR (Autonomous System Boundary
Router).
4. O E2 (OSPF External Type 2 Route):
Обозначение: O E2
Описание: Это также внешние маршруты, импортированные в OSPF из другой
маршрутизационной автономной системы. Отличие состоит в том, что для типа 2
стоимость пути до ASBR не добавляется к метрике внешнего источника. По
умолчанию, когда маршруты импортируются в OSPF, они помечаются как тип 2.
Что такое пограничный роутер?
Пограничный роутер, также известный как граничный роутер или роутер границы
автономной системы, относится к двум ключевым понятиям в сетевой маршрутизации:
1. ASBR (Autonomous System Boundary Router):
Определение: В контексте OSPF (Open Shortest Path First) и некоторых других
протоколов маршрутизации, ASBR — это роутер, который соединяет одну
автономную систему (AS) с другой и имеет возможность обмениваться
маршрутами между ними.
Функции: ASBR может вносить внешние маршруты в OSPF область, полученные,
например, от других протоколов маршрутизации или статических маршрутов. Эти
внешние маршруты распространяются в OSPF сети в виде внешних LSA (Link-State
Advertisements).
2. EBGP роутер (Edge Border Gateway Protocol Router):
Определение: В контексте BGP (Border Gateway Protocol), граничный роутер — это
роутер, который соединяет одну BGP автономную систему с другой автономной
системой через внешний BGP (EBGP) сессии.
Функции: EBGP роутеры играют ключевую роль в интернете, обмениваясь
информацией о маршрутах между различными сетевыми провайдерами и
организациями.
В обоих контекстах, пограничный роутер служит точкой соединения между двумя
разными маршрутизационными доменами или автономными системами и играет
роль в передаче и преобразовании информации о маршрутах между этими
доменами.
Что за параметры указаны в квадратных скобках при просмотре
информации о маршрутах?
В этом примере:
O обозначает маршрут OSPF.
192.168.1.0/24 - это сетевой адрес маршрута.
В квадратных скобках:
1. 110 - это административное расстояние для OSPF (по умолчанию для OSPF на
оборудовании Cisco).
2. 20 - это метрика маршрута.
3. via 10.0.0.2 указывает на следующий прыжок или IP-адрес следующего роутера на
пути к целевому сетевому адресу.
4. 00:00:03 - это таймер, показывающий, сколько времени прошло с момента
последнего обновления для этого маршрута.
5. Ethernet0 - интерфейс роутера, используемый для достижения этого маршрута.
Вопрос №4. Что такое административное расстояние (AD). Таблица
маршрутов. Записи и типы маршрутов (S/L/C/R/O).
Административное расстояние (AD) — это метрика, используемая
маршрутизационными протоколами в сетевых устройствах для выбора между
маршрутами, полученными из различных источников. AD помогает роутеру определить
надежность источника маршрута. Чем ниже значение AD, тем более предпочтительным
считается источник маршрута.
Если у роутера есть два маршрута к одной и той же подсети, полученные из разных
источников (например, из двух разных протоколов маршрутизации), роутер будет
использовать маршрут с наименьшим AD.
Таблица маршрутизации — это база данных, в которой маршрутизатор хранит
информацию о всех известных ему маршрутах. Каждая запись в таблице маршрутизации
указывает путь к определенной подсети или хосту.
Вопрос №5. Создать набор роутеров, маршрутизирующих в RIP.
Расположить их так, чтобы добиться переполнения метрики RIP.
Создать OSPF area 2. Что такое Redistributing?
1. RIP и его метрика:
Протокол RIP использует hop count (количество прыжков) в качестве метрики.
Максимальное значение метрики в RIP — 15 прыжков. Маршрут с 16 прыжками считается
недостижимым и обозначается как "инфинити" (бесконечность).
2. OSPF Area 2:
ОСPF использует концепцию областей для оптимизации процесса обмена информацией о
маршрутизации. Если вы хотите создать область OSPF с именем Area 2, вы просто
конфигурируете интерфейсы на роутерах так, чтобы они принадлежали этой области.
3. Redistributing (распределение маршрутов):
Redistribution (или перераспределение маршрутов) — это процесс, позволяющий роутеру
передавать маршруты из одного протокола маршрутизации в другой или между
различными экземплярами одного протокола.
Например, если у вас есть роутер, который использует и RIP, и OSPF, и вы хотите, чтобы
маршруты из RIP были видны в OSPF (и наоборот), вы можете настроить распределение
маршрутов.
Структура LSDB