Сети эвм. Методические указания к лабораторной работе по теме маршрутизация в информационной сети казань 2008
 Скачать 1.28 Mb.
|
1.1.4.2. Дистанционно-векторный протокол RIPПротокол RIP ( Routing Information Protocol ) является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа, он представляет собой один из наиболее ранних протоколов обмена маршрутной информацией и до пор чрезвычайно распространен в вычислительных сетях ввиду простоты реализации. Кроме версии RIP для сетей TCP/IP существуют также версия RIP для сетей IPX/SPX компании Novell. Для IP имеются версии протокола RIP: первая и вторая. Протокол RIPv1 не поддерживает масок, то есть он распространяет между маршрутизаторами только информацию о номерах сетей и расстояниях до них, а информацию о масках этих сетей не распространяет, считая, что все адреса принадлежат к стандартным классам А,B или C. Протокол RIPv2 передает информацию о масках сетей, поэтому он в большей степени соответствует требованиям сегодняшнего дня. Так как при построении таблиц маршрутизации работа версии 2 принципиально не отличается от версии 1, то в дальнейшем для упрощения записей будет описываться работа первой версии. В качестве расстояния до сети стандарта протокола RIP допускают различные виды метрик: хопы, метрики, учитывающие пропускную способность, вносимые задержки и надежность сетей (то есть соответствующие признакам D, T и R в поле «Качество сервиса» IP-пакета), а также любые комбинации этих метрик. Метрика должна обладать свойством аддитивности – метрика составного пути должна быть равна сумме метрик составляющих этого пути. В большинстве реализаций RIP используется простейшая метрика – количество хопов, то есть количество промежуточных маршрутизаторов, которые нужно преодолеть пакету до сети назначения. Рассмотрим процесс построения таблицы маршрутизации с помощью протокола RIP на примере составной сети, изображенной на рис.9. Этап 1 – создание минимальных таблицВ этой сети имеется восемь IP-сетей, связанных с четырьмя маршрутизаторами с идентификаторами: М1, М2, М3 и М4. Маршрутизаторы, работающие по протоколу RIP, могут иметь идентификаторы, однако для работы протокола они не являются необходимыми. В RIP-сообщениях эти идентификаторы не передаются.  Рис.9. Сеть, объединенная RIP-маршрутизаторами В исходном состоянии в каждом маршрутизаторе программным обеспечением стека TCP/IP автоматически создается минимальная таблица маршрутизации, в которой учитываются только непосредственно подсоединенные сети. На рисунке адреса портов маршрутизаторов в отличии от адресов сетей помещены в овалы. Таблица 3 позволяет оценить примерный вид минимальной таблицы маршрутизации маршрутизатора М1. Таблица 3. Минимальная таблица маршрутизации маршрутизатора М1
Минимальные таблицы маршрутизации в других маршрутизаторах будут выглядеть соответственно. Этап 2 – рассылка минимальных таблиц соседямПосле инициализации каждого маршрутизатора он начинает посылать своим соседям сообщения протокола RIP, в которых содержится его минимальная таблица. RIP-сообщения передаются в пакетах протокола UDP и включают два параметра для каждой сети: ее IP-адрес и расстояние до нее от передающего сообщение маршрутизатора. Соседями являются те маршрутизаторы, которым данный маршрутизатор непосредственно может передать IP-пакет по какой-либо своей сети, не пользуясь услугами промежуточных маршрутизаторов. Например, для маршрутизатора М1 соседями являются маршрутизаторы М1 и М3, а для маршрутизатора М4 – маршрутизаторы М2 и М3. Таким образом, маршрутизатор М1 передает маршрутизатору М2 и М3 следующие сообщение: сеть 201.36.14.0, расстояние 1; сеть 132.11.0.0, расстояние 1; сеть 194.27.18.0, расстояние 1. Этап 3 – получение RIP-сообщений от соседей и обработка полученной информацииПосле получения аналогичных сообщений от маршрутизаторов М2 и М3 маршрутизатор М1 каждое полученное поле метрики наращивает на единицу и запоминает, через какой порт и от какого маршрутизатора получена новая информация (адрес этого маршрутизатора будет адресом следующего маршрутизатора, если эта запись будет внесена в таблицу маршрутизации). Затем маршрутизатор начинает сравнивать новую информацию с той, которая хранится в его таблице маршрутизации (табл. 4). Таблица 4а. Таблица маршрутизации маршрутизатора М1
Таблица 4б. Таблица маршрутизации маршрутизатора М2
Таблица 4в. Таблица маршрутизации маршрутизатора М3
Таблица 4г. Таблица маршрутизации маршрутизатора М4
Записи с четвертой по девятую получены от соседних маршрутизаторов, и они претендуют на помещение в таблицу. Однако только записи с пятой по восьмую попадают в таблицу, а записи четвертая и девятая – нет. Это происходит потому, что они содержат данные об уже имеющихся в таблице М1 сетях, а расстояние до них хуже, чем в существующих записях. Протокол RIP замещает запись о какой-либо сети только в том случае, если новая информация имеет лучшую метрику (расстояние в хопах меньше), чем имеющаяся. В результате в таблице маршрутизации о каждой сети остается только одна запись; если же имеется несколько равнозначных в отношении расстояния путей к одной и той же сети, то все равно в таблице остается одна запись, которая пришла в маршрутизатор первая по времени. Для этого правила существует исключение – если худшая информация о какой-либо сети пришла от одного и того же маршрутизатора, на основании сообщения которого бала создана данная запись, то худшая информация заменяет лучшую. Аналогичные операции с новой информацией выполняют и остальные маршрутизаторы сети. Этап 4 – рассылка новой, уже не минимальной таблицы соседямКаждый маршрутизатор отсылает новое RIP-сообщение всем своим соседям. В этом сообщении он помещает данные о всех известных ему сетях – как непосредственно подключенных, так и удаленных, о которых маршрутизатор узнал из RIP-сообщений. Этап 5 – получение RIP-сообщений от соседей и обработка полученной информацииЭтап 5 повторяет этап 3 – маршрутизаторы принимают RIP-сообщения, обрабатывают содержащуюся в них информацию и на ее основании корректируют свои таблицы маршрутизации. Маршрутизатор М1 делает это следующим образом (табл. 5). Таблица 5а. Таблица маршрутизации маршрутизатора М1
Таблица 5б. Таблица маршрутизации маршрутизатора М2
Таблица 5в. Таблица маршрутизации маршрутизатора М3
Таблица 5г. Таблица маршрутизации маршрутизатора М4
На этом этапе маршрутизатор М1 получил от маршрутизатора М3 информацию о сети 132.15.0.0, которую в свою очередь на предыдущем цикле работы получил от маршрутизатора М4. Маршрутизатор уже знает о сети 132.15.0.0, причем старая информация имеет лучшую метрику, чем новая, поэтому новая информация об этой сети отбрасывается. О сети 202.101.16.0 маршрутизатор М1 узнает на этом этапе впервые, причем данные о ней приходят от двух соседей – от М3 и М4. Поскольку метрики В этих сообщениях указаны одинаковые, то в таблицу попадают даннные, которве пришли первыми. В приведенном примере считается, что маршрутизатор М2 опередил маршрутизатор М3 и первым переслал свое RIP-сообщение маршрутизатору М1. Если маршрутизаторы периодически повторяют этапы рассылки и обработки RIP-сообщений, то за конечное время в сети установится корректный режим маршрутизации. Под корректным режимом маршрутизации здесь понимается такое состояние таблиц маршрутизации, когда все сети будут достижимы из любой сети с помощью некоторого рационального маршрута. Пакеты будут доходить до адресатов и не зацикливаться в петлях, подобных той, которая образуется на рис.2, маршрутизаторами М1-М2-М3-М4. Очевидно, если в сети маршрутизаторы, их интерфейсы и соединяющие их каналы связи постоянно работоспособны, то объявления по протоколу RIP можно делать достаточно редко, например, один раз в день. Однако в сетях постоянно происходят изменения – изменяется как работоспособность маршрутизаторов и каналов, так и сами маршрутизаторы и каналы могут добавляться в существующую сеть или же выводиться из ее состава. Окончательные таблицы маршрутизацииТаблица 6а. Таблица маршрутизации маршрутизатора М1
Таблица 6б. Таблица маршрутизации маршрутизатора М2
Таблица 6в. Таблица маршрутизации маршрутизатора М3
Таблица 6г. Таблица маршрутизации маршрутизатора М4
ОПИСАНИЕ КОМПЛЕКСА  Симулятор имитационного моделирования «Packet Tracer 3.1», который был переведен на русский язык для использования в данной лабораторной работе, имеет удобный графический интерфейс, позволяющий моделировать процессы адресации и маршрутизации в IP-сетях. Для работы с программой необходимо открыть папку Packet Tracer 3.1х , а затем левой кнопкой мыши кликнуть Главное окно программы представлено на рис. 10, если Вы через "Сервис - Язык» установили «Русский».  В нем пользователю предоставляется Рис.10. Главное окно программыряд инструментальных средств конструирования и исследования сетей. Симулятор имеет два основных режима работы: - построение топологии; - моделирование. Топология сети – определяет способ размещения узлов и структуру соединений между ними. Узлами сети могут быть рабочие станции, сервера, коммуникационное оборудование, различные сетевые устройства. Р  абочая станция (PC) – это персональный компьютер (PC), подключенный к сети, за которым пользователь выполняет свою работу. В «Packet Tracer» обозначается с помощью значка изображенного на рис.10.С  ервер (Server) – ПК, выполняющий общественные функции по координации и обслуживанию рабочих станций и распределению ресурсов. К  оммуникационное оборудование – повторитель, концентратор, мост, коммутатор, маршрутизатор. Повторитель (Repeater) – самый простой тип устройства для соединения фрагментов сети. Концентратор (Concentrator) или Хаб (Hub) — сетевое устройство, для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент. Устройства подключаются при помощи витой пары, коаксиального кабеля или оптоволокна. В настоящее время почти не выпускаются — им на смену пришли сетевые коммутаторы (свитчи). Мост (Bridge) — устройство связи, позволяющее соединить сети с одинаковыми или разными средами передачи и системами сигнализации. Коммутатор или свитч (Switch) — устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного сегмента. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передает данные только непосредственно получателю. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI, и потому в общем случае может только объединять узлы одной сети по их MAC-адресам. Маршрутизатор или роутер (Router) — сетевое устройство, используемое в компьютерных сетях передачи данных, которое, на основании информации о топологии сети (таблицы маршрутизации) и определённых правил, принимает решения о пересылке пакетов сетевого уровня модели OSI их получателю. Обычно применяется для связи нескольких сегментов сети. Работает на более высоком уровне, нежели коммутатор и является более совершенным по своей функциональности, чем мост. |