Статическая маршрутизация

Маршрутизация трафика в сети

Пересылка кадров и коммутация определили операции, выполняемые на уровне канала передачи данных, а также роль стандартов семейства IEEE 802 как базовых механизмов связи, на основании которых работают протоколы верхнего уровня. Внедрение маршрутизации определило физические основы для протоколов верхнего уровня и межсетевого взаимодействия. Домен корпоративной сети, как правило, состоит из нескольких сетей, для которых требуются решения о выборе маршрута, чтобы гарантировать использование оптимальных маршрутов для пересылки IP-пакетов (или датаграмм) в пункт назначения. В этом разделе представлены основы такой маршрутизации.


•Корпоративную сеть обычно можно понимать как экземпляр автономной системы. Как определено в RFC 1030, автономная система или AS представляет собой группу из одного или нескольких префиксов IP, работающих у одного или нескольких сетевых операторов, которые имеют единую (SINGLE) и четко определенную (CLEARLY DEFINED) политику маршрутизации.
•Концепция автономных систем изначально учитывала использование одного протокола маршрутизации, но со временем классическое определение было расширено, и в современном понимании AS может использовать несколько протоколов внутренней маршрутизации, которые взаимодействуют посредством внедрения маршрутов из одного протокола в другой. Под политикой маршрутизации можно понимать набор решений о пересылке, определяющих порядок администрирования трафика в автономной системе, которой должны придерживаться операторы.

•Принципы, связанные с коммутацией, касались главным образом пересылки трафика в пределах локальной сети и шлюза, что до сих пор определяло границы широковещательного домена. Маршрутизаторы являются основной формой устройства сетевого уровня, используемого для определения шлюза каждой локальной сети и поддерживающие сегментации IP-сети. Маршрутизаторы являются средством маршрутизации пакетов из одной локальной сети в другую, использующими IP-адресацию для определения IP-сети, в которую направляются пакеты.


•Маршрутизатор отвечает за определение пути пересылки, по которому пакеты должны отправляться к указанному пункту назначения. Каждый маршрутизатор несет ответственность за принятие решения о том, как передаются данные. Если маршрутизатор имеет несколько путей к заданному пункту назначения, решения о маршруте принимаются на основе вычислений для определения следующего оптимального узла (перехода) к предполагаемому пункту назначения. Решения, определяющие выбор маршрута, могут варьироваться в зависимости от используемого протокола маршрутизации, и, в конечном счете, опираются на метрики каждого протокола при принятии решений в отношении изменяющихся факторов, таких как пропускная способность и количество переходов.

•Маршрутизаторы пересылают пакеты на основе таблиц маршрутизации и информационной базы пересылки (FIB) и поддерживают как минимум одну таблицу маршрутизации и одну FIB. Маршрутизаторы выбирают маршруты в таблицах маршрутизации и пересылают пакеты на основе FIB. Маршрутизатор использует локальную таблицу маршрутизации для хранения маршрутов и предпочтительных маршрутов. Затем маршрутизатор отправляет предпочтительные маршруты в FIB для управления пересылкой пакетов. Маршрутизатор выбирает маршруты в соответствии с приоритетами протоколов и стоимостью, хранящихся в таблице маршрутизации. Таблица маршрутизации содержит основные параметры каждого IP-пакета.
•Сеть назначения и маска используются в комбинации для определения IP-адреса назначения или сегмента сети назначения, где находятся хост или маршрутизатор назначения.
•Поле Proto указывает протокол, по которому распознаются маршруты. Поле Pre указывает значение приоритета, которое связано с протоколом и используется для определения того, какой протокол будет применен к таблице маршрутизации, где два протокола предлагают аналогичные маршруты. В качестве оптимального маршрута маршрутизатор выбирает маршрут с наивысшим приоритетом (наименьшее значение).
•Значение стоимости представляет собой метрику, которая используется для выбора маршрута в случае, когда несколько маршрутов к одному и тому же пункту назначения имеют одинаковые приоритеты. В качестве оптимального маршрута выбирается маршрут с наименьшей стоимостью.
•Значение следующего перехода указывает IP-адрес следующего устройства или шлюза сетевого уровня, через который проходит IP-пакет. В приведенном примере следующий переход 127.0.0.1 – это локальный интерфейс устройства, являющегося следующим переходом.
•Наконец, параметр интерфейса указывает исходящий интерфейс, через который пересылается IP-пакет.

Маршруты в таблице IP-маршрутизации маршрутизатора можно определять вручную (статическая маршрутизация) или программно (посредством протоколов динамической маршрутизации). При ручной конфигурации маршруты указываются в явном виде, однако этот способ может привести к отказу маршрута в условиях сбоя перехода на следующий узел. Но все же статическая маршрутизация применяется часто, дополняя динамические протоколы маршрутизации и предоставляя альтернативные маршруты в случае, если динамически обнаруженные маршруты не обеспечивают действительный адрес следующего узла. Сетевой администратор должен уметь конфигурировать и применять статические маршруты.


•Статические маршруты могут применяться в сетях, использующих как среду последовательной передачи, так и Ethernet-среду, однако в каждой ситуации применения статического маршрута различаются условия, в которых необходимо определить либо исходящий интерфейс, либо IP-адрес следующего узла.
•Среду последовательной передачи можно наблюдать в сети двухточечной связи (P2P), для которой должен быть сконфигурирован исходящий интерфейс. Для интерфейса P2P адрес следующего транзитного узла указывается после исходящего интерфейса. То есть адрес удаленного интерфейса (интерфейса на равноправном устройстве), подключенного к этому интерфейсу, является адресом следующего узла.
•Например, протокол, используемый для инкапсуляции через среду последовательной передачи, является протоколом соединения «точка-точка» (PPP). Удаленный IP-адрес может быть получен после согласования PPP, поэтому необходимо указать только исходящий интерфейс. В этом примере также определяется такой вид двухточечного соединения, как Ethernet, однако поскольку Ethernet представляет собой технологию широковещательной передачи, то принципы технологии «точка-точка» здесь не применимы.

•Если между исходной сетью и сетью назначения существуют маршруты с равной стоимостью, то можно применить механизм балансировки нагрузки, чтобы трафик передавался по обоим каналам. Для этого оба статических маршрута должны иметь одинаковые значения метрики, приоритета и совпадение с префиксом наибольшей длины. В случае использования среды последовательной передачи необходимо сконфигурировать несколько статических маршрутов, по одному для каждого следующего узла, или исходящий интерфейс.
•В данном случае показан пример реализации двух команд ip route-static, каждая из которых определяет один и тот же IP-адрес и маску узла назначения, но с разными адресами следующих узлов. Это гарантирует совпадение самого длинного префикса (/24) и значения приоритета, так как оба маршрута являются статическими маршрутами со значением приоритета по умолчанию, равным 60. Стоимость путей будет также одинаковой, что позволяет сбалансировать нагрузку.

•Для достижения необходимых требований маршрутизации настройки статических маршрутов можно изменять. Например, изменить значение приоритета, чтобы конкретный статический маршрут имел предпочтение выбора перед другим, или при использовании с другими протоколами приоритет отдавался статическому маршруту или альтернативному протоколу маршрутизации.
•Значение приоритета по умолчанию для статического маршрута равно 60, поэтому статический маршрут, у которого данное значение будет изменено, можно рассматривать как маршрут, приоритет которого не равен приоритету любого другого маршрута, включая другие статические маршруты. В приведенном примере два статических маршрута существуют в двух физических сегментах локальной сети. Обычно если оба статических маршрута считаются равными, то второму маршруту присваивается меньшее значение приоритета (более высокое значение), в результате чего он будет удален из таблицы маршрутизации. Основным принципом использования плавающего статического маршрута является то, что в случае сбоя основного маршрута, будет использоваться маршрут с меньшим значением приоритета в таблице маршрутизации.

•Статический маршрут по умолчанию – это специальный статический маршрут, который используется в сетях, в которых адрес назначения неизвестен. Это необходимо для того, чтобы обеспечить доступность пути передачи. Это эффективное средство направления трафика в неизвестный пункт назначения к маршрутизатору или шлюзу, которым может быть известно о пути передачи в корпоративной сети.
•Маршрут по умолчанию основан на адресе «любой сети» 0.0.0.0 для поиска любой такой сети, в отношении которой не удалось найти совпадение в таблице маршрутизации, и предоставляет путь передачи по умолчанию, на который следует направлять пакеты для всех неизвестных сетевых пунктов назначения. В этом примере в RTA был реализован статический маршрут по умолчанию, который определяет, что в случае получения пакетов для неизвестной сети такие пакеты должны быть направлены в пункт назначения 10.0.12.2.
•С точки зрения принятия решений в таблице маршрутизации, для маршрута по умолчанию, используемого в качестве статического маршрута, установлено значение приоритета 60. Это последний ресурс с точки зрения правила поиска совпадения с префиксом наибольшей длины в процессе поиска маршрута.


Этот тест был открыт Пятница, 10 Июнь 2022, 16:22

Тестирование будет окончено в Суббота, 10 Ноябрь 2035, 16:22

Метод оценивания: Высшая оценка