Marsruutimisprotokollide tüübid: staatiline, dünaamiline, IP, CISCO

Autor: Bryce Leo Bryce Leo
Hours Ajakohastatud

⚡ Nutikas kokkuvõte

Marsruutimisprotokollid on reeglid, mida ruuterid kasutavad kättesaadavusteabe jagamiseks ja marsruutimistabelite loomiseks, võimaldades pakettidel valida parima tee võrkudes staatiliste marsruutide või dünaamiliste kaugusvektorite, lingi oleku ja hübriidmeetodite (nt RIP, OSPF ja BGP) kaudu.

  • 🧭 Määratlus: Marsruutimisprotokollid uuendavad marsruutimistabeleid, et ruuterid lepiksid kokku, kuidas iga sihtkohta jõuda.
  • 🗺️ Staatiline vs dünaamiline: Staatilised marsruudid määratakse käsitsi, dünaamilised protokollid kohanduvad aga automaatselt linkide muutumisel.
  • 📡 Kaugusvektor: RIP ja IGRP reklaamivad oma täielikke marsruutimistabeid naabritele taimeril.
  • ???? Lingi olek: OSPF ja IS-IS kaardistavad kogu topoloogia ja teostavad lühima tee arvutused.
  • 🌍 Välimine marsruutimine: BGP ühendab autonoomseid süsteeme ja hoiab globaalse interneti kättesaadavana.
  • 🤖 AI abi: Tehisintellekti tööriistad analüüsivad marsruutimise telemeetriat, et ennustada ummikuid ja tuvastada valekonfiguratsioone.
Loe rohkem

Marsruutimisprotokollide tüübid võrgus

Mis on marsruutimisprotokollid?

Marsruutimisprotokollid on määratletud reeglite kogum, mida ruuterid kasutavad lähte- ja sihtkoha vaheliseks suhtluseks. Need ei liiguta andmeid endid; nad ainult värskendavad marsruutimistabelit, mis sisaldab teeinfot.

Marsruutimisprotokollid määravad ka selle, kuidas ruuterid omavahel suhtlevad ja lasevad võrgul valida marsruute mis tahes kahe arvutivõrgu sõlme vahel.

Marsruutimisprotokollide tüübid

Võrgu marsruutimisprotokolle on peamiselt kahte tüüpi:

  • Staatiline
  • Dünaamiline

Allolev diagramm näitab, kuidas marsruutimisprotokollid on rühmitatud staatilisteks ja dünaamilisteks kategooriateks, koos iga tüübi peamiste dünaamiliste protokollidega:

Staatiliste ja dünaamiliste marsruutimisprotokollide klassifikatsioon, sealhulgas RIP, IGRP, OSPF, EIGRP ja BGP

Staatilised marsruutimisprotokollid

Staatilisi marsruutimisprotokolle kasutatakse siis, kui administraator määrab käsitsi tee lähtevõrgust sihtvõrku. See lähenemisviis pakub võrgule suuremat turvalisust.

Eelised

  • Ruuteri protsessorile pole lisakoormust.
  • Linkide vahel puudub kasutamata ribalaius.
  • Ainult administraator saab marsruute lisada.

Puudused

  • Administraator peab teadma, kuidas iga ruuter on ühendatud.
  • See pole suurte võrkude jaoks ideaalne valik, kuna see on aeganõudev.
  • Kui ühendus katkeb, siis võrk kaob, mis pole suurtes võrkudes teostatav.

Dünaamilised marsruutimisprotokollid

Dünaamilised marsruutimisprotokollid on veel üks oluline marsruutimisprotokolli tüüp. Need aitavad ruuteritel automaatselt oma marsruutimistabelitesse ühendatud ruuterite teavet lisada. Need protokollid saadavad ka topoloogia värskendusi iga kord, kui võrgu topoloogiline struktuur muutub.

Eelised

  • Lihtsam seadistada isegi suuremates võrkudes.
  • Nad saavad dünaamiliselt valida teise marsruudi, kui ühendus katkeb.
  • Need aitavad teil koormust tasakaalustada mitme lingi vahel.

Puudused

  • Värskendusi jagatakse ruuterite vahel, seega tarbivad need ribalaiust.
  • Marsruutimisprotokollid koormavad ruuteri protsessorit ja muutmälu täiendavalt.

Distance Vector Routing Protocol (DVR)

Distance Vector protokollid reklaamivad oma marsruutimistabelit igale otseühendusega naabrile kindlate ajavahemike järel, kasutades palju ribalaiust ja koondudes aeglaselt.

Distance Vector marsruutimisprotokollis tuleb marsruudi kättesaamatuks muutumisel kõiki marsruutimistabeleid uue teabega värskendada.

Eelised

  • Võrgu uuendusi vahetatakse perioodiliselt ja neid edastatakse alati.
  • Protokoll usaldab naaberruuteritelt saadud marsruutimisteavet.

Puudused

  • Kuna marsruutimisinfot vahetatakse perioodiliselt, tekib ebavajalik liiklus, mis tarbib saadaolevat ribalaiust.
Ära jäta:

Interneti-marsruutimisprotokollid

Järgnevalt on toodud protokollitüübid, mis aitavad andmepakettidel internetis teed leida. Igaüks neist kuulub eespool kirjeldatud kaugusvektori, lingi oleku või hübriidkategooriasse.

Routing Information Protocol (RIP)

RIP-i kasutatakse nii LAN- kui ka WAN-võrkudes ning see töötab rakenduse kihil. OSI mudelRIP-ist on kaks versiooni:

  • RIPv1
  • RIPv2

Algne versioon, RIPv1, määrab võrguteed IP-sihtkoha ja teekonna hüpete arvu põhjal. RIPv1 suhtleb võrguga, edastades oma IP-tabeli kõigile võrku ühendatud ruuteritele.

RIPv2 on veidi keerukam, kuna see saadab oma marsruutimistabeli multisaateaadressile, mitte ei edasta seda.

Sisevärava marsruutimisprotokoll (IGRP)

IGRP on CISCO poolt välja töötatud kaugusvektoril põhinev sisemine lüüsiprotokoll. See võeti kasutusele RIP-i piirangute ületamiseks. Kasutatavad mõõdikud on koormus, ribalaius, viivitus, MTU ja töökindlus ning see vahetab marsruutimisandmeid autonoomse süsteemi piires.

See protokoll sobib suurematele võrkudele, kuna see edastab andmeid iga 90 sekundi järel ja toetab maksimaalset hüpete arvu 255. See takistab marsruutimissilmuseid, uuendades end automaatselt marsruutide muutumisel, ning suudab koormust tasakaalustada võrdsete või ebavõrdsete meetrika-kuluga teede vahel.

Link State Routing Protocol

Lingi oleku protokollid kasutavad parima marsruutimistee leidmiseks ainulaadset lähenemisviisi. Selles protokollis arvutatakse marsruut sihtkohta jõudmise kiiruse ja ressursikulu põhjal.

Marsruutimisprotokollide tabelid

Lingi oleku marsruutimisprotokoll haldab allpool toodud kolme tabelit:

  • Naabrilaud: See tabel sisaldab teavet ainult ruuteri naabrite kohta – näiteks ruuterid, kellega on loodud külgnevus.
  • Topoloogia tabel: See tabel salvestab teavet kogu topoloogia kohta – näiteks nii parimad kui ka varumarsruudid konkreetse reklaamitud võrguni.
  • Marsruutimistabel: See tabel sisaldab kõiki parimaid marsruute reklaamitud võrku.

Eelised

  • Protokoll haldab eraldi tabeleid nii parima marsruudi kui ka varumarsruutide jaoks, seega on sellel võrkudevahelisest toimimisest rohkem teadmisi kui ühelgi kaugusvektoril põhineval marsruutimisprotokollil.
  • Kasutatakse käivitatud värskendusi, seega ei tarbita ebavajalikku ribalaiust.
  • Osalised uuendused käivitatakse ainult topoloogia muutumise korral, seega pole vaja kogu marsruutimistabelit vahetada.

Exterior Gateway Protocol (EGP)

EGP on protokoll, mida kasutatakse autonoomsete süsteemide naaberlüüside hostide vahel andmete vahetamiseks. See võimaldab ruuteritel jagada teavet eri domeenide vahel, sealhulgas teadaolevaid ruutereid, võrguaadresse, marsruudi kulusid ja naaberseadmeid.

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

EIGRP on hübriidne marsruutimisprotokoll, mis ühendab endas nii kaugusvektori kui ka lingi oleku marsruutimisprotokollide omadused. See marsruutib samu protokolle kui IGRP, kasutades samu liitmõõdikuid nagu IGRP, mis aitab võrgul valida parima tee sihtkohta.

Ava lühim tee kõigepealt (OSPF)

OSPF (Open Shortest Path First) on IP-võrkude jaoks kohandatud lingioleku IGP, mis kasutab SPF (Shortest Path First) meetodit.

OSPF haldab andmebaase, mis kirjeldavad võrgu ümbritsevat topoloogiat. See kasutab Dijkstra lühima tee algoritmi võrguteede ümberarvutamiseks, kui topoloogia muutub. See on ka turvaline, kuna suudab autentida protokollimuudatusi, et andmeid kaitsta.

Siin on mõned peamised erinevused kaugusvektori ja lingi oleku marsruutimisprotokollide vahel:

Kaugusvektor Lingi olek
Distance Vector protokoll saadab kogu marsruutimistabeli. Link State protokoll saadab ainult lingi oleku teavet.
See on vastuvõtlik suunamissilmustele. See on marsruutimissilmustele vähem vastuvõtlik.
Värskendusi saadetakse mõnikord leviedastuse kaudu. See kasutab värskenduste marsruutimiseks ainult multisaademeetodit.
Seda on lihtne konfigureerida. Seda on raskem konfigureerida.
See ei tea võrgu topoloogiat. See teab kogu topoloogiat.
Näited: RIP, IGRP. Näited: OSPF, IS-IS.

Vahepealne süsteem-vahesüsteem (IS-IS)

IS-IS on CISCO marsruutimisprotokoll, mida kasutatakse internetis andmete saatmiseks. IP-marsruutimine teavet. See koosneb paljudest komponentidest, sealhulgas lõppsüsteemidest, vahesüsteemidest, aladest ja domeenidest.

IS-IS protokolli kohaselt on ruuterid korraldatud rühmadesse, mida nimetatakse piirkondadeks, ja mitu piirkonda on rühmitatud domeeni moodustamiseks.

Border Gateway Protocol (BGP)

BGP on selle loendi viimane marsruutimisprotokoll ja see, mis haldab internetti. See liigitatakse kauguse teekonna vektori protokolliks (DPVP).

See protokoll saadab uuendatud ruuteri tabeli andmeid ainult siis, kui muudatusi tehakse. Topoloogia muudatusi ei tuvastata automaatselt, mis tähendab, et BGP tuleb käsitsi konfigureerida.

Mis on marsruutimisprotokollide eesmärk?

Marsruutimise protokollid on vajalikud järgmistel põhjustel.

  • Need võimaldavad valida optimaalse tee.
  • Nad pakuvad silmusteta marsruutimist.
  • Need pakuvad kiiret lähenemist.
  • Need minimeerivad värskendusliiklust.
  • Neid on lihtne seadistada.
  • Nad kohanevad muutustega.
  • Need mastaabis suureks.
  • Need jäävad ühilduvaks olemasolevate hostide ja ruuteritega.
  • Nad toetavad muutuva pikkusega alamvõrgu maske.

Klassikaline vs. Klassideta marsruutimisprotokollid

Siin on peamised erinevused nende kahe marsruutimisprotokollide perekonna vahel:

Klassikalised marsruutimisprotokollid Klassideta marsruutimisprotokollid
Klassikalised marsruutimisprotokollid ei saada marsruutimise värskenduste ajal kunagi alamvõrgu maski üksikasju. Klassideta marsruutimisprotokollid saavad marsruutimise värskenduste ajal saata IP-alamvõrgu maski teavet.
RIPv1 ja IGRP on klassiprotokollid, kuna need ei sisalda alamvõrgu maski teavet. RIPv2, OSPF, EIGRP ja IS-IS on klassideta protokollid, kuna nende värskendustes sisaldub alamvõrgu maski teave.

RIP, IGRP, OSPF ja EIGRP võrdlus

Allolev tabel võtab kokku, kuidas kõige levinumad marsruutimisprotokollid erinevad:

FUNKTSIOONID RIP v1 RIP v2 IGRP OSPF EIGRP
Klassiline/klassitu Klassikaline Klassivaba Klassikaline Klassivaba Klassivaba
meetriline Hop Hop Liit- Ribalaius (maksumus) Komposiit (ribalaius, viivitus)
Perioodiline värskendus 30 sekundit 30 sekundit 90 sekundit mitte ükski Puudub (käivitatud)
Reklaamiaadress 255.255.255.255 224.0.0.9 255.255.255.255 224.0.0.5 / 224.0.0.6 224.0.0.10
Kategooria Kaugusvektor Kaugusvektor Kaugusvektor Lingi olek hübriid
Vaikimisi halduskaugus 120 120 100 110 90

KKK

Marsruutprotokoll, näiteks IP, edastab kasutajaandmeid. Marsruutimisprotokoll, näiteks OSPF või RIP, ei edasta andmeid – see vahetab kättesaadavuse teavet, nii et ruuterid loovad tabelid, mis edastavad marsruutitud protokolli.

Erinevad protokollid kasutavad erinevaid mõõdikuid. RIP kasutab hüpete arvu, OSPF ribalaiusest tulenevat maksumust ning IGRP ja EIGRP kasutavad ribalaiuse, viivituse, koormuse ja töökindluse kombinatsiooni. Eelistatakse madalaima mõõdikuga marsruuti.

Administratiivne kaugus hindab marsruutimisallika usaldusväärsust, kui mitu protokolli pakuvad marsruuti samasse võrku. Väiksem väärtus on edukas: EIGRP on 90, OSPF on 110 ja RIP on 120.

Konvergents on aeg, mis kulub igal ruuteril võrgu topoloogia osas kokkuleppele jõudmiseks pärast muutust, näiteks ebaõnnestunud lingi puhul. Lingi oleku protokollid, nagu OSPF, koonduvad kiiremini kui kaugusvektori protokollid, nagu RIP.

Autonoomne süsteem (AS) on võrgustik võrkudest, mis on ühe administratiivse kontrolli all ja millel on ühine marsruutimispoliitika. Sisemised protokollid, näiteks OSPF, töötavad AS-i sees, samas kui BGP suunab liiklust erinevate autonoomsete süsteemide vahel.

Kaasaegsed marsruutimisprotokollid toetavad autentimist, seega aktsepteerivad ruuterid värskendusi ainult usaldusväärsetelt naabritelt. OSPF, EIGRP ja BGP saavad kasutada MD5 või SHA võtmeid võltsitud marsruutireklaamide blokeerimiseks, mis võivad liiklust kaaperdada või musta auku panna.

Tehisintellekt ja masinõpe analüüsivad marsruutimise telemeetriat, et ennustada ummikuid, tuvastada valekonfiguratsioone ja pakkuda tarkvaraliselt määratletud võrkudes optimaalseid teid. Need saavad liiklust ennetavalt ümber suunata, kuigi insenerid vaatavad enne tootmist siiski suuremad muudatused üle.

GitHubi koopia oskab koostada ruuteri konfiguratsioonilõigusid ja automatiseerimisskripte OSPF-i, EIGRP-i või BGP-i jaoks. Testi genereeritud käske alati esmalt laboris, kuna vale võrguväljavõte võib reaalajas liikluse mustaks teha.

Võta see postitus kokku järgmiselt: