Введение
На данный момент почти все люди знают, что такое интернет, но некоторые даже и приблизительно не представляют, как он работает и как за такое короткое время устройства находят друг друга. В этих статьях я решил разобрать основные протоколы маршрутизации, что они из себя представляют и как работают. Данная статья скорее для тех, кто только начал свой путь по сетям и стремится больше узнать о работе маршрутизаторов в небольших и средних локальных сетях (Для крупных чаще всего используется протокол OSPF). Первым разберем протокол RIP. Но сначала немного о маршрутизации…
Маршрутизация
Маршрутизация сама по себе — поиск маршрута доставки пакета между сетями через транзитные узлы — маршрутизаторы, которые позиционируют себя как многофункциональные устройства для разделения сетей. Вся сеть интернет разделена на крупные автономные системы (AS), которые связываются и узнают друг о друге с помощью внешних протоколов маршрутизации,
Этапы маршрутизации:
1. Изучение сети
Здесь и начинается самое интересное:) В более менее крупных сетях, где используется динамическая(адаптивная) маршрутизация, все изменение конфигурации сети автоматически отражаются в таблицах маршрутизации благодаря протоколам маршрутизации. Протоколы маршрутизации делятся на внешние протоколы (BGP) и внутренние (OSPF и RIP). Внешние протоколы маршрутизируют трафик среди автономных систем, грубо говоря, подсети провайдеров объединяют внешние протоколы, объединенные внешним маршрутизатором. А внутренние протоколы маршрутизации изучают сеть с помощью других протоколов, таких как OSPF или RIP (чаще всего используют OSPF).
RIP (Routing Information Protocol — протокол машрутной информации) является внутренним протоколом маршрутизации дистанционно-векторного типа (что это значит я опишу уже в следующей статье). Будучи простым в реализации он в основном использовался в небольших сетях, хотя сейчас он уже сильно устарел и редко используется в более менее современных компаниях. Его работу я опишу вкратце, дабы не забивать вам голову устаревшей информацией.
Этап 1 — создание минимальной таблицы. В исходном состоянии на каждом маршрутизаторе программным обеспечением стека TCP/IP автоматически создается минимальная таблица маршрутизации, в которой учитываются только непосредственно подсоединенные сети.
Пример таблицы маршрутизатора с 3 подсоединенными портами.
| Номер сети | Адрес следущего маршрутизатора | Порт | Расстояние |
|---|---|---|---|
| 201.36.14.0 | 201.36.14.3 | 1 | 1 |
| 132.11.0.0 | 132.11.0.7 | 2 | 1 |
| 194.27.18.0 | 194.27.18.1 | 3 | 1 |
Этап 2 — рассылка минимальной таблицы соседям. После создания своих минимальных таблиц, маршрутизатор начинает рассылать своим соседям сообщения протокола RIP. Сообщения, которые передаются в дейтаграммах UDP, включают в себя информацию о каждой сети: её IP-адрес и расстояние до неё от передающего маршрутизатора.
Этап 3 — получение RIP-сообщений от соседей и обработка полученной информации. Наш маршрутизатор, после получения сообщений от соседних маршрутизаторов, увеличивает каждое поле метрики на 1 и запоминает, через какой порт и от какого маршрутизатора получена информация, после сравнивает значения со своей таблицей.
Этап 4 — рассылка новой таблицы соседям. Сконфигурированную таблицу маршрутизатор снова отправляет всем своим соседям. В ней хранится информация не только о сетях, к которым маршрутизатор подключен напрямую, но и о удаленных, о которых он узнал от соседних маршрутизаторов на втором этапе. Думаю тут начинает становиться понятно, почему протокол RIP используется в основном в небольших сетях.
Этап 5 — получение таблиц и обработка полученной информации. Тут все, как на 3 этапе — маршрутизатор получает таблицу и сравнивает со своей, внося изменения.
2. Продвижение пакетов на маршрутизаторе
С этим все достаточно просто: пакет поступает на маршрутизатор, маршрутизатор проверяет свою таблицу маршрутизации и отправляет на указанный порт.
На этом в приницпе заканчиваются основные методы работы протокола RIP, oднако в сетях постоянно происходят изменения — меняются маршрутизаторы, перестраиваются линии связи, к тому же, могут создаваться новые сети, а старые могут выводиться из состава.
Для адаптации к изменениям в сети протокол RIP использует ряд механизмов.
Адаптация маршрутизаторов RIP к изменениям состояние сети.
К новым маршрутам маршрутизаторы RIP приспосабливается безболезненно — они передают новую информацию в очередном сообщении своим соседям и постепенно эта информация становится известна всем маршрутизаторам сети. А вот с потерей какого-либо маршрута протокол справляется достаточно проблематично. Это связано с тем, что в формате сообщений протокола RIP нет поля, которое бы указывало на то, что путь к данной сети больше не существует.
Для уведомления о том, что данный маршрут недействителен, используются механизм истечения времени жизни маршрута.
Механизм основан на том, что обмен таблицами маршрутизации в протоколе RIP происходит раз в 30 секунд, время тайм-аута — в 6 раз больше, то есть 180 секунд, и маршрутизатор, получивший сообщение с подтверждением записи маршрута, ставит таймер в исходное состояние и если в течении времени тайм-аута (180 секунд) подтверждение не приходит еще раз, то маршрут становится недействительным.
Шестикратное время тайм-аута нужно для того, чтобы была точная уверенность, что маршрут недействителен, а не пакеты потерялись (ведь протокол использует транспортный протокол UDP).
В принципе я старался максимально просто объяснить протокола и надеюсь у меня это получилось:)