Útválasztási protokollok típusai: statikus, dinamikus, IP, CISCO

By: Szerkesztőség Szerkesztőség
Hours korszerűsített

⚡ Okos összefoglaló

Az útválasztási protokollok azok a szabályok, amelyeket az útválasztók az elérhetőségi információk megosztására és az útválasztási táblázatok felépítésére használnak, lehetővé téve, hogy a csomagok a legjobb utat válasszák a hálózatokon keresztül statikus útvonalakon vagy dinamikus távolságvektor-, kapcsolatállapot- és hibrid módszereken, például RIP, OSPF és BGP segítségével.

  • 🧭 Meghatározás: Az útválasztási protokollok frissítik az útválasztási táblázatokat, hogy az útválasztók megegyezzenek abban, hogyan érjék el az egyes célállomásokat.
  • 🗺️ Statikus vs. dinamikus: A statikus útvonalakat manuálisan állítják be, míg a dinamikus protokollok automatikusan alkalmazkodnak, amikor a kapcsolatok megváltoznak.
  • 📡 Távolságvektor: A RIP és az IGRP egy időzítőn keresztül közlik a teljes útválasztási táblázataikat a szomszédaikkal.
  • ???? Kapcsolat állapota: Az OSPF és az IS-IS feltérképezi a teljes topológiát, és lefuttatja a legrövidebb út számítását.
  • 🌍 Külső útvonaltervezés: A BGP autonóm rendszereket köt össze, és elérhetővé teszi a globális internetet.
  • 🤖 AI segítség: A mesterséges intelligencia által biztosított eszközök elemzik az útvonal-telemetriát, hogy előre jelezzék a torlódást és észleljék a hibás konfigurációkat.
További információk

Útválasztási protokollok típusai a hálózatépítésben

Mi az Routing Protocols?

Az útválasztási protokollok (Routing Protocols) a forrás és a cél közötti kommunikációhoz használt, meghatározott szabályok halmaza. Magukat az adatokat nem mozgatják, csak az útvonalinformációkat tartalmazó útválasztási táblázatot frissítik.

Az útválasztási protokollok azt is meghatározzák, hogy az útválasztók hogyan kommunikálnak egymással, és lehetővé teszik a hálózat számára, hogy útvonalakat válasszon a számítógépes hálózat bármely két csomópontja között.

Az útválasztási protokollok típusai

A hálózati útválasztási protokolloknak alapvetően két típusa van:

  • Statikus
  • Dinamikus

Az alábbi ábra bemutatja, hogyan csoportosulnak az útválasztási protokollok statikus és dinamikus kategóriákba, valamint az egyes típusokba tartozó fő dinamikus protokollokat:

Statikus és dinamikus útválasztási protokollok osztályozása, beleértve a RIP, IGRP, OSPF, EIGRP és BGP protokollokat

Statikus útválasztási protokollok

Statikus útválasztási protokollokat akkor használnak, amikor a rendszergazda manuálisan osztja ki az útvonalat a forráshálózattól a célhálózatig. Ez a megközelítés nagyobb biztonságot nyújt a hálózatnak.

Előnyök

  • Nincs többletterhelés a router CPU-ján.
  • Nincs kihasználatlan sávszélesség a hivatkozások között.
  • Csak az adminisztrátor tud útvonalakat hozzáadni.

Hátrányok

  • A rendszergazdának tudnia kell, hogyan csatlakozik az egyes útválasztók.
  • Nagy hálózatok esetén ez nem ideális megoldás, mivel időigényes.
  • Amikor egy kapcsolat megszakad, a hálózat leáll, ami nagy hálózatokon nem kivitelezhető.

Dinamikus útválasztási protokollok

A dinamikus útválasztási protokollok egy másik fontos útválasztási protokolltípust képviselnek. Segítségükkel az útválasztók automatikusan információkat adhatnak hozzá az útválasztási táblázataikhoz a csatlakoztatott útválasztóktól. Ezek a protokollok topológiai frissítéseket is küldenek, valahányszor a hálózat topológiai szerkezete megváltozik.

Előnyök

  • Könnyebb konfigurálni, még nagyobb hálózatokon is.
  • Dinamikusan választhatnak egy másik útvonalat, ha egy kapcsolat megszakad.
  • Segítenek a forgalom elosztásában több link között.

Hátrányok

  • A frissítések megosztva vannak a routerek között, így sávszélességet fogyasztanak.
  • Az útválasztási protokollok további terhelést jelentenek az útválasztó CPU-jára és RAM-jára.

Distance Vector Routing Protocol (DVR)

A távolságvektor protokollok meghatározott időközönként, nagy sávszélességet használva és lassan konvergálva hirdetik útválasztási táblázatukat minden közvetlenül kapcsolódó szomszédnak.

A Távolságvektor alapú útválasztási protokollban, amikor egy útvonal elérhetetlenné válik, az összes útválasztási táblázatot frissíteni kell az új információkkal.

Előnyök

  • A hálózat frissítései rendszeresen cserélődnek, és mindig sugározva jelennek meg.
  • A protokoll megbízik a szomszédos útválasztóktól kapott útválasztási információkban.

Hátrányok

  • Mivel az útvonalinformációk periodikusan cserélődnek, felesleges forgalom keletkezik, ami felemészti a rendelkezésre álló sávszélességet.
Ne hagyd ki:

Internet Routing Protocols

Az alábbiakban bemutatjuk azokat a protokolltípusokat, amelyek segítik az adatcsomagokat az interneten keresztüli útjukban. Mindegyik a fent leírt távolságvektor, kapcsolatállapot vagy hibrid kategóriába tartozik.

Routing Information Protocol (RIP)

A RIP-et mind LAN, mind WAN hálózatokban használják, és az alkalmazásrétegen fut. OSI modellA RIP-nek két verziója létezik:

  • RIPv1
  • RIPv2

Az eredeti verzió, a RIPv1, az IP-cél és az útvonal ugrásszáma alapján határozza meg a hálózati útvonalakat. A RIPv1 úgy lép interakcióba a hálózattal, hogy IP-táblázatát elküldi az összes, a hálózathoz csatlakoztatott útválasztónak.

A RIPv2 egy kicsit kifinomultabb, mivel az útválasztási táblázatát egy multicast címre küldi a szórás helyett.

Belső átjáró útválasztási protokoll (IGRP)

Az IGRP egy távolságvektoros belső átjáró protokoll, amelyet a CISCO fejlesztett ki. A RIP korlátainak leküzdésére vezették be. Az általa használt metrikák a terhelés, a sávszélesség, a késleltetés, az MTU és a megbízhatóság, és egy autonóm rendszeren belül cserél útvonaladatokat.

Ez a protokoll nagyobb hálózatokhoz alkalmas, mivel 90 másodpercenként sugároz, és maximálisan 255 ugrásszámot támogat. Ellenáll az útvonalválasztási hurkoknak azáltal, hogy automatikusan frissíti magát az útvonalak változásakor, és képes elosztani a forgalmat az egyenlő vagy egyenlőtlen metrikus költségű útvonalak között.

Link State Routing Protocol

A kapcsolatállapot-protokollok egyedi megközelítést alkalmaznak a legjobb útvonal megtalálására. Ebben a protokollban az útvonalat a célállomáshoz vezető út sebessége és az erőforrások költsége alapján számítják ki.

Útválasztási protokoll táblázatok

Egy kapcsolatállapot-útválasztási protokoll az alábbi három táblázatot tartja karban:

  • Szomszéd asztal: Ez a táblázat csak a router szomszédairól tartalmaz információkat – például azokról a routerekről, amelyekkel szomszédsági kapcsolatban áll.
  • Topológia táblázat: Ez a táblázat a teljes topológiára vonatkozó információkat tárolja – például egy adott hirdetett hálózat legjobb és tartalék útvonalait is.
  • Útválasztó táblázat: Ez a táblázat tartalmazza a hirdetett hálózathoz vezető összes legjobb útvonalat.

Előnyök

  • A protokoll külön táblázatokat tart fenn a legjobb útvonalhoz és a tartalék útvonalakhoz, így több ismerettel rendelkezik a hálózatok közötti állapotról, mint bármely távolságvektoros útválasztási protokoll.
  • A rendszer aktivált frissítéseket használ, így nem fogyaszt felesleges sávszélességet.
  • A részleges frissítések csak topológiaváltozás esetén aktiválódnak, így a teljes útválasztási táblázatot nem kell kicserélni.

Exterior Gateway Protocol (EGP)

Az EGP egy olyan protokoll, amelyet az autonóm rendszereken belüli szomszédos átjáróhosztok közötti adatcserére használnak. Lehetővé teszi az útválasztók számára, hogy információkat osszanak meg különböző tartományok között, beleértve az ismert útválasztókat, hálózati címeket, útvonalköltségeket és szomszédos eszközöket.

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)

Az EIGRP egy hibrid útválasztási protokoll, amely egyesíti a távolságvektor és a kapcsolatállapot-alapú útválasztási protokollok jellemzőit. Ugyanazokat a protokollokat irányítja, mint az IGRP, ugyanazokat az összetett metrikák használatával, mint az IGRP, ami segít a hálózatnak a célállomáshoz vezető legjobb útvonal kiválasztásában.

Először nyissa meg a legrövidebb utat (OSPF)

Az OSPF (Open Shortest Path First) egy linkállapotú IGP, amelyet IP-hálózatokhoz fejlesztettek ki, a Shortest Path First (SPF) módszert használva.

Az OSPF adatbázisokat tart fenn, amelyek részletezik a hálózatot körülvevő topológiát. A Dijkstra legrövidebb út algoritmusát használja a hálózati útvonalak újraszámításához, amikor a topológia megváltozik. Biztonságos is, mivel hitelesíteni tudja a protokollváltozásokat az adatok védelme érdekében.

Íme néhány fő különbség a távolságvektor és a kapcsolatállapot-alapú útválasztási protokollok között:

Távolság vektor Link állapot
A Distance Vector protokoll elküldi a teljes útválasztási táblát. A Link State protokoll csak a kapcsolat állapotára vonatkozó információkat küld.
Hajlamos az útválasztási hurokra. Kevésbé érzékeny az útválasztási hurokra.
A frissítéseket néha broadcast használatával küldik el. Kizárólag a multicast módszert használja a frissítések útválasztásához.
Egyszerűen konfigurálható. Nehezebb konfigurálni.
Nem ismeri a hálózati topológiát. Ismeri a teljes topológiát.
Példák: RIP, IGRP. Példák: OSPF, IS-IS.

Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS)

Az IS-IS egy CISCO útválasztási protokoll, amelyet az interneten használnak az adatok küldésére. IP-útválasztás információ. Számos összetevőből áll, beleértve a végrendszereket, köztes rendszereket, területeket és tartományokat.

Az IS-IS protokoll szerint az útválasztók csoportokba, úgynevezett területekbe vannak szervezve, és több terület egy tartományt alkot.

Border Gateway Protocol (BGP)

A BGP az utolsó útválasztási protokoll ezen a listán, és ez az, amely az internetet futtatja. Távolság-útvonal-vektor protokollként (DPVP) van besorolva.

Ez a protokoll csak akkor küld frissített útválasztói tábla adatokat, ha változtatások történnek. A topológia változásai nem észlelhetők automatikusan, ami azt jelenti, hogy a BGP-t manuálisan kell konfigurálni.

Mi a célja az útválasztási protokolloknak?

Útválasztási protokollokra a következő okok miatt van szükség:

  • Lehetővé teszik az optimális útvonalválasztást.
  • Hurokmentes útválasztást kínálnak.
  • Gyors konvergenciát biztosítanak.
  • Minimalizálják a frissítési forgalmat.
  • Könnyen konfigurálhatók.
  • Alkalmazkodnak a változásokhoz.
  • Nagy méretre skálázódnak.
  • Kompatibilisek maradnak a meglévő hosztokkal és routerekkel.
  • Támogatják a változó hosszúságú alhálózati maszkokat.

Klasszikus vs. Osztály nélküli útválasztási protokollok

Íme a két útválasztási protokollcsalád közötti fő különbségek:

Classful Routing Protocols Osztály nélküli útválasztási protokollok
Az osztályalapú útválasztási protokollok soha nem küldenek alhálózati maszk adatokat az útválasztási frissítések során. Az osztály nélküli útválasztási protokollok képesek IP alhálózati maszk információkat küldeni az útválasztási frissítések során.
A RIPv1 és az IGRP osztályozott protokollok, mivel nem tartalmaznak alhálózati maszk információkat. A RIPv2, OSPF, EIGRP és IS-IS osztály nélküli protokollok, mivel alhálózati maszk információkat tartalmaznak a frissítéseikben.

RIP, IGRP, OSPF és EIGRP összehasonlítás

Az alábbi táblázat összefoglalja, hogy a leggyakoribb útválasztási protokollok hogyan különböznek egymástól:

Jellemzők RIP v1 RIP v2 IGRP OSPF EIGRP
Osztályos/Osztálytalan Klasszikus Osztály nélküli Klasszikus Osztály nélküli Osztály nélküli
Metric hop hop Összetett Sávszélesség (költség) Kompozit (sávszélesség, késleltetés)
Időszakos frissítés 30 másodperc 30 másodperc 90 másodperc Egyik sem Nincs (aktiválva)
Hirdetési cím 255.255.255.255 224.0.0.9 255.255.255.255 224.0.0.5 / 224.0.0.6 224.0.0.10
Kategória Távolság vektor Távolság vektor Távolság vektor Link állapot hibrid
Alapértelmezett adminisztratív távolság 120 120 100 110 90

GYIK

Egy útválasztási protokoll, mint például az IP, felhasználói adatokat szállít. Egy útválasztási protokoll, mint például az OSPF vagy a RIP, nem szállít ilyen adatokat – elérhetőségi információkat cserél, így az útválasztók felépítik azokat a táblázatokat, amelyek továbbítják az útválasztási protokollt.

A különböző protokollok különböző metrikákat használnak. A RIP az ugrásszámot, az OSPF a sávszélességből adódó költséget, az IGRP és az EIGRP pedig a sávszélesség, a késleltetés, a terhelés és a megbízhatóság egy összetett értékét használja. A legalacsonyabb metrikájú útvonalat részesítik előnyben.

Az adminisztratív távolság azt rangsorolja, hogy mennyire megbízható egy útvonalválasztó forrás, ha több protokoll is kínál útvonalat ugyanahhoz a hálózathoz. Az alacsonyabb érték nyer: az EIGRP 90, az OSPF 110 és a RIP 120.

A konvergencia az az idő, amely alatt minden útválasztó megegyezik a hálózati topológiában egy változás, például egy meghibásodott kapcsolat után. Az OSPF-hez hasonló kapcsolatállapot-protokollok gyorsabban konvergálnak, mint a RIP-hez hasonló távolságvektor-protokollok.

Az autonóm rendszer (AS) egy adminisztratív felügyelet alatt álló hálózatok csoportja, amelyek közös útválasztási szabályzattal rendelkeznek. A belső protokollok, mint például az OSPF, egy AS-en belül futnak, míg a BGP a forgalmat különböző autonóm rendszerek között irányítja.

A modern útválasztási protokollok támogatják a hitelesítést, így az útválasztók csak megbízható szomszédoktól fogadnak el frissítéseket. Az OSPF, az EIGRP és a BGP MD5 vagy SHA kulcsokat használhat a hamis útvonalhirdetések blokkolására, amelyek eltéríthetik vagy feketelyukba zárhatják a forgalmat.

A mesterséges intelligencia és a gépi tanulás elemzi az útvonal-telemetriát a torlódások előrejelzésére, a hibás konfigurációk észlelésére és az optimális útvonalak javaslatára a szoftveresen definiált hálózatokban. Proaktívan átirányíthatják a forgalmat, bár a mérnökök a nagyobb változtatásokat a gyártás előtt továbbra is felülvizsgálják.

GitHub másodpilóta Router konfigurációs kódrészleteket és automatizálási szkripteket készíthet OSPF, EIGRP vagy BGP protokollokhoz. A generált parancsokat mindig először laboratóriumban tesztelje, mivel egy helytelen hálózati utasítás elnyomhatja az élő forgalmat.

Foglald össze ezt a bejegyzést a következőképpen: