Маршрутизации метрика: Что такое Метрика сети или маршрута — 192.168.1.1 admin логин вход

Что такое Метрика сети или маршрута — 192.168.1.1 admin логин вход

В локальный сетях есть такое понятие Метрика сетевого интерфейса или Метрика Сети — это специальное цифровое значение, означающее число переходов (так называемых «хопов» или «прыжков»), которое влияет на выбор маршрута в сети. В таблице маршрутизации из двух одинаковых предпочтительным является тот маршрут, у которого лучшая метрика маршрута. 

На сегодняшний день в операционных системах Windows, Linux, MAC OSX, Android, iOS по умолчанию используется автоматическое назначение метрики сетевого интерфейса. В Windows 10 эту опцию можно отключить или включить в Дополнительных параметрах протокола TCP/IP v4.

Посмотреть текущие значения этого параметра для каждого динамического маршрута можно через командную строку, введя команду route print. Пример вывода директивы Вы можете видеть ниже:

При использовании статической маршрутизации возможно прописать значения параметра вручную при указании статического маршрута.

При этом все устройства в локальной сети считаются одним промежуточным звеном, а маршрутизатор, который встретится на пути к точке назначения — дополнительным устройством.

Метрика сети может выставляться не только исходя из числа переходов, но и на основе информации о скорости соединения сетевых интерфейсов.

У самого медленного интерфейса будет самое большое значение параметра и низший приоритет, а у самого быстрого — наименьшее и высший приоритет.

Кстати, надо учитывать что в операционных семействах на  основе UNIX (Linux, Android и т.п.) метрика сети используется только для протоколов динамической маршрутизации и особо замарачиваться не стоит, так как при выборе маршрута ядро Линукса игнорирует этот параметр.

Windows 7 и метрика маршрутов

На днях нужно было воспользоваться статической маршрутизацией на компьютере под Windows 7 с двумя сетевыми картами.

Первая сетевая карта получает IP настройки (IP адрес, шлюз по умолчанию, днс  и пр.) от DHCP сервера.

На второй сетевой карте IP задан вручную и шлюз по умолчанию не указан.

Мне необходимо было прописать на определенную сеть маршрут через вторую карту.

Однако, когда я прописал новый маршрут командой: «route add …», пакеты отправляемые в сеть назначения всё равно шли через основной шлюз (получаемый по DHCP), через первую сетевую карту, а не через вторую.

Посмотрев таблицу маршрутизации, командой «route print«, оказалось, что метрика у маршрута по умолчанию (основной шлюз) стоит меньше, чем у моего статического маршрута. Следовательно пакеты отправлялись на основной шлюз через первый интерфейс.

Я попытался, удалить статический маршрут, и прописать его заново с явным указанием метрики. Но посмотрев опять таблицу маршрутизации, выяснилось, что метрика у моего маршрута не та, что я указал, а больше указанного значения на 30.

Оказывается по умолчанию в Windows 7 (в XP и Vista не проверял, не знаю) метрика интерфейса назначается автоматически, и к указанной явно метрике, при создании маршрута (командой  «route add …») прибавляется это автоматическое число.

Что бы отключить автоматическое назначение метрики на интерфейсе, и задать своё значение, нужно:

— Зайти в свойства сетевого подключения (интерфейс на котором нужно отключить автоматическое назначение метрики)

— На вкладке «Сеть» выбрать «Протокол Интернета 4 (TCP/IPv4)» и нажать на кнопку «Свойства»

— В появившемся окне нажать кнопку «Дополнительно…»

 — Во вкладке «Параметры IP» снять галочку с «Автоматическое назначение метрики». А в поле «Метрика интерфейса» ввести своё число (например 2), тогда к заданной метрике в команде «route add…» прибавится только двойка.

После выполнения вышеописанных действий, станет возможным задать статический маршрут с метрикой ниже метрики основного шлюза (у меня метрика на основном шлюзе равна 10).

Метрики маршрутизации и их назначение

При перераспределении одного протокола в другой следует помнить, что метрики каждого протокола играют важную роль в перераспределении. Каждый протокол использует разные метрики. Например, метрика протокола RIP основана на количестве переходов, однако протоколы IGRP и EIGRP используют составную метрику в зависимости от пропускной способности, задержки, надежности, загрузки и максимального размера передаваемого блока данных (MTU), где пропускная способность и задержка являются единственными параметрами, используемыми по умолчанию. В процессе перераспределения маршрутов необходимо определить метрику, понятную принимающему протоколу. Есть два метода определения метрик при перераспределении маршрутов.

· Можно определить метрику только для конкретного перераспределения

· Можно использовать одну и ту же метрику по умолчанию для всего перераспределения (использование команды default-metricупрощает задачу, так как в этом случае не нужно определять метрику отдельно для каждого перераспределения.).

Основные соображения, которые учитываются при построении маршрутной таблицы:

Административное расстояние— это мера надежности источника маршрута. Если маршрутизатор получает данные о назначении из нескольких протоколов маршрутизации, их административные расстояния сравниваются и преимущество

получают маршруты с меньшим административным расстоянием. Другими словами, это степень доверия источнику маршрута.

Метрики— это мера, которую протокол маршрутизации использует для расчета лучшего пути к заданному месту назначения,

если известно о нескольких путях к этому месту назначения. Каждый протокол маршрутизации использует свою метрику.

Длина префикса сети

Маршруты выбираются и встраиваются в таблицу маршрутизации на основе административного расстояния протокола маршрутизации. Маршруты с наименьшим административным расстоянием, полученные от протокола маршрутизации, устанавливаются в таблицу маршрутизации. Если к одному месту назначения существует несколько путей, основанных на одном протоколе маршрутизации, эти будут иметь одинаковые административные расстояния. В этом случае оптимальный путь будет выбираться на основе метрики. Метрики — это значения, привязанные к определенным маршрутам, и классифицирующие их от наиболее предпочтительных до наименее предпочтительных. Параметры, используемые для расчета метрик, зависят от протокола маршрутизации. Путь с самой низкой метрикой выбирается в качестве оптимального пути и устанавливается в таблицу маршрутизации. Если к одному месту назначения существует несколько путей с одинаковыми метриками, нагрузка распределяется по этим путям.

В алгоритмах маршрутизации используется много различных показателей. Сложные алгоритмы маршрутизации при выборе маршрута могут базироваться на множестве показателей, комбинируя их таким образом, что в результате получается один отдельный (гибридный) показатель. Ниже перечислены показатели, которые используются в алгоритмах маршрутизации:

1. Длина маршрута

2. Надежность

3. Задержка

4. Ширина полосы пропускания

5. Нагрузка

6. Стоимость связи

Длина маршрута

Длина маршрута является наиболее общим показателем маршрутизации. Некоторые протоколы маршрутизации позволяют администраторам сети назначать произвольные цены на каждый канал сети. В этом случае длиной тракта является сумма расходов, связанных с каждым каналом, который был траверсирован. Другие протоколы маршрутизации определяют «количество пересылок», т.е. показатель, характеризующий число проходов, которые пакет должен совершить на пути от источника до пункта назначения через изделия об’единения сетей (такие как роутеры).

Надежность

Надежность, в контексте алгоритмов маршрутизации, относится к надежности каждого канала сети (обычно описываемой в терминах соотношения бит/ошибка). Некоторые каналы сети могут отказывать чаще, чем другие. Отказы одних каналов сети могут быть устранены легче или быстрее, чем отказы других каналов. При назначении оценок надежности могут быть приняты в расчет любые факторы надежности. Оценки надежности обычно назначаются каналам сети администраторами сети. Как правило, это произвольные цифровые величины.

Задержка

Под задержкой маршрутизации обычно понимают отрезок времени, необходимый для передвижения пакета от источника до пункта назначения через об’единенную сеть. Задержка зависит от многих факторов, включая полосу пропускания промежуточных каналов сети, очереди в порт каждого роутера на пути передвижения пакета, перегруженность сети на всех промежуточных каналах сети и физическое расстояние, на которое необходимо переместить пакет. Т.к. здесь имеет место конгломерация нескольких важных переменных, задержка является наиболее общим и полезным показателем.

Полоса пропускания

Полоса пропускания относится к имеющейся мощности трафика какого-либо канала. При прочих равных показателях, канал Ethernet 10 Mbps предпочтителен любой арендованной линии с полосой пропускания 64 Кбайт/сек. Хотя полоса пропускания является оценкой максимально достижимой пропускной способности канала, маршруты, проходящие через каналы с большей полосой пропускания, не обязательно будут лучше маршрутов, проходящих через менее быстродействующие каналы.



НОУ ИНТУИТ | Лекция | Динамическая маршрутизация

Аннотация: Рассмотрены принципы функционирования протоколов маршрутизации. Проведен сравнительный анализ протоколов вектора расстояния и состояния канала. Приведены основные характеристики протоколов RIP, RIP2, EIGRP, OSPF. Рассмотрены основы конфигурирования динамической маршрутизации. Проанализированы таблицы маршрутизации.

3.1. Общие сведения о протоколах динамической маршрутизации

Маршрутизаторы функционируют в сетях с коммутацией пакетов, где все возможные маршруты уже существуют. Процесс прокладывания пути производится либо вручную администратором (статическая маршрутизация), либо автоматически маршрутизирующим протоколом (динамическая маршрутизация).

Маршрутизаторы, зная информацию о пути к некоторым сетям, обмениваются этой информацией с другими устройствами. После таких обновлений все маршрутизаторы будут иметь согласованную информацию о маршрутах к доступным сетям. Процесс обмена обновлениями реализуют протоколы маршрутизации. Таким образом, протоколы маршрутизации разделяют сетевую информацию между маршрутизаторами.

При изменениях в топологии требуется некоторое время (время сходимости или конвергенции) для согласования информации в таблицах маршрутизации всех маршрутизаторов сети. Время сходимости является важным фактором при выборе протокола маршрутизации.

Маршрутная информация собирается по определенным правилам в ходе реализации алгоритма динамического обмена обновлениями (update, модификациями) между маршрутизаторами. Протокол маршрутизации должен создавать и поддерживать таблицы маршрутизации, где хранятся пути ко всем доступным сетям назначения, а также извещать другие маршрутизаторы о всех известных ему изменениях в топологии сети, т.е. решать задачу обнаружения сетей.

Совокупность сетей, представленных маршрутизаторами под общим административным управлением, образует автономную систему (
рис.
3.1). Примерами автономных систем являются сети отдельных провайдеров ISP. Автономные системы нумеруются (AS1, AS2, …AS107, …) и в некоторых протоколах (IGRP, EIGRP) эти номера используются при конфигурировании.

Рис.
3.1.
Взаимодействие автономных систем

В настоящем курсе рассматривается маршрутизация только внутри автономной системы, где работают протоколы внутренней маршрутизации (Interior Gateway Protocols — IGP), к которым относятся RIP, RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS. Маршрутизацию между автономными системами производят протоколы внешней маршрутизации (Exterior Gateway Protocols — EGP). Примером протокола внешней маршрутизации является протокол BGP, который работает на пограничных маршрутизаторах автономных систем (
рис.
3.1).

Совокупность протоколов маршрутизации приведена в табл. 3.1, из которой следует, что протоколы динамической маршрутизации, работающие внутри автономных систем, в свою очередь, подразделяются на протоколы вектора расстояния (distance-vector) и протоколы состояния канала (link-state).

Протоколы вектора расстояния определяют расстояние и направление, т.е. вектор соединения в составной сети на пути к адресату. При использовании протокола вектора расстояния маршрутизаторы посылают всю или часть таблицы маршрутизации соседним (смежным) маршрутизаторам. В таких протоколах как RIP и RIP-2 расстояние выражается в количестве переходов (hop count) в соединении на пути от узла источника к адресату назначения. Обмен обновлениями (update) или модификациями происходит периодически, даже если в сети нет никаких изменений, на что тратится значительная часть полосы пропускания. Получив обновление маршрутной информации, маршрутизатор может заново вычислить все известные пути и модернизировать таблицу маршрутизации.

Протоколы состояния канала создают полную картину топологии сети и вычисляют кратчайшие пути ко всем сетям назначения. Если путей с одинаковой метрикой несколько, то выбирается первый из вычисленных. Рассылка обновлений маршрутной информации производится только при изменениях топологии сети. Протоколы состояния канала (или соединения) быстрее реагируют на изменения в сети по сравнению с протоколами вектора расстояния, но при этом требуют больших вычислительных ресурсов.

Когда инкапсулированный в кадр пакет прибывает на входной интерфейс, маршрутизатор декапсулирует его, затем использует таблицу маршрутизации, чтобы определить, по какому маршруту направить пакет, т.е. на какой свой выходной интерфейс передать поступивший пакет. Выходной интерфейс связан с наиболее рациональным маршрутом к адресату назначения. Этот процесс называется коммутацией или продвижением пакета. На выходном интерфейсе пакет инкапсулируется в новый кадр, при этом маршрутизатор добавляет информацию для формирования кадра (см. материалы
«Принципы и средства межсетевого взаимодействия»
).

Маршрутизаторы способны одновременно поддерживать несколько независимых протоколов с разными административными расстояниями (AD), которые показывают степень достоверности источника маршрута. Чем меньше AD, тем выше достоверность (см. табл. 1.1). В таблицу маршрутизации устанавливаются маршруты, созданные протоколами с наименьшим административным расстоянием.

Определение протоколом маршрутизации наиболее рационального (оптимального) пути производится на основе определенного критерия — метрики. Значение метрики используется при оценке возможных путей к адресату назначения. В настоящем курсе рассматриваются следующие протоколы маршрутизации:

Перечисленные протоколы используют разные параметры метрики.

Различные протоколы маршрутизации используют разные алгоритмы при выборе маршрута, т.е. выходного интерфейса и (или) адреса следующего перехода, на который должен быть передан пакет. Алгоритм и метрика определяются целым рядом решаемых задач, таких как простота, устойчивость, гибкость, быстрая сходимость или конвергенция. Сходимость — это процесс согласования между маршрутизаторами сети информации о доступных маршрутах. При изменениях состояния сети необходимо, чтобы обмен модификациями восстановил согласованную сетевую информацию.

Каждый алгоритм по своему интерпретирует выбор наиболее рационального пути на основе метрики. Обычно меньшее значение метрики соответствует лучшему маршруту. Метрика может базироваться на одном или на нескольких параметрах пути. В протоколах маршрутизации наиболее часто используются следующие параметры метрики:

Наиболее известным в сети Internet протоколом вектора расстояния (distance-vector) является Routing Information Protocol (RIP), который использует в качестве метрики число переходов (hop count) на пути к адресату назначения.

Другим простым протоколом вектора расстояния является Interior Gateway Routing Protocol (IGRP), который был разработан в корпорации Cisco. Для работы в больших сетях на смену ему пришел протокол Enhanced IGRP (EIGRP), который включает много особенностей протоколов как типа link-state, так и distance-vector. Поэтому он, по сути, является гибридным протоколом. Однако разработчики фирмы Cisco относят его к протоколам distance-vector.

Протоколы вектора расстояния (RIP, IGRP) периодически рассылают обновления маршрутной информации. У протокола RIP этот период равен 30 сек. При этом обновляются таблицы маршрутизации, которые хранят всю информацию о маршрутах в сети. При изменении в сети маршрутизатор, обнаруживший такое изменение, сразу начинает обмен маршрутной информацией с соседними маршрутизаторами. Этот обмен идет последовательно от маршрутизатора к маршрутизатору с некоторой задержкой, определяемой временем модификации таблиц в каждом маршрутизаторе, а также специальным таймером. Поэтому сходимость (конвергенция) сети, когда все маршрутизаторы будут иметь согласованную информацию о сетевых соединениях, происходит медленно, что является недостатком протоколов вектора расстояния.

Таким образом, протоколы вектора расстоянияRIP характеризуются медленной сходимостью, т.е. длительным временем согласования информации в таблицах маршрутизации при изменениях топологии сети.

Протокол вектора расстояния RIP использует счетчик переходов (hop count) в качестве метрики, чтобы определить расстояние до определенного соединения в составной сети. Если существует несколько путей, то RIP выберет путь с наименьшим числом маршрутизаторов или переходов к адресату назначения. Однако выбранный маршрут не всегда является лучшим путем к адресату, поскольку выбранный маршрут с наименьшим числом устройств может характеризоваться меньшей скоростью передачи (более узкой полосой пропускания, меньшей пропускной способностью) по сравнению с альтернативными маршрутами, созданными другими протоколами. Кроме того, RIP не может направлять пакеты далее 15 переходов, поэтому он рекомендован для работы в малых и средних сетях. Рассылка обновлений протоколом первой версии RIPv1 производится в широковещательном режиме (адрес 255.255.255.255).

Протокол первой версии RIPv1 требует, чтобы все устройства в подсети использовали одинаковую маску подсети, т.к. RIP не включает информацию о маске подсети в обновления маршрутизации. Такой метод получил название маршрутизации на основе классов (classful routing), что ограничивает применение протокола RIPv1 в современных сетях.

Протокол вектора расстояния второй версии RIPVersion 2 (RIPv2) обеспечивает бесклассовую маршрутизацию CIDR (Classless Interdomain Routing), поскольку в обновления маршрутизации включена информация о маске подсети (о префиксе). При этом внутри одной сети могут существовать подсети с масками переменной длины (Variable-Length Subnet Mask — VLSM). В обновления также включена адресная информация о шлюзах по умолчанию. Рассылка обновлений протоколом версии RIPv2 производится в многоадресном режиме (адрес 224.0.0.9).

Протокол вектора расстояния EIGRP обеспечивает быструю сходимость и малое количество служебной информации, передаваемой в обновлениях (только об изменениях в сети), что экономит полосу пропускания. EIGRP использует ряд функций, применяемые в протоколах состояния канала (link-state). Протоколы EIGRP работают с оборудованием CISCO и не всегда поддерживаются программным обеспечением аппаратуры других фирм. Рассылка обновлений протоколом EIGRP производится в многоадресном режиме (адрес 224.0.0.10).

Наиболее известными протоколами состояния канала (соединения) являются протокол Open Shortest Path First (OSPF) и протокол Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS). Протокол маршрутизации OSPF разработан организацией Engineering Task Force (IETF). Он предназначен для работы в больших гибких составных сетях, может работать с оборудованием разных фирм производителей, поэтому получил широкое распространение.

Протокол состояния канала OSPF использует алгоритм Дийкстры (Dijkstra), согласно которому устанавливаются отношения смежности с соседними устройствами, путем обмена с ними короткими Hello-пакетами, создаются таблицы соседних устройств, оцениваются стоимости соединений, которые хранятся в специальной базе данных (link-state database). На основе таблиц соседних устройств и информации базы данных формируются таблицы маршрутизации. В базе данных хранится один или несколько путей к адресату назначения, из которых выбирается первый кратчайший путь (Shortest Path First — SPF), который и помещается в таблицу маршрутизации. Если первый путь становится недоступным, то протокол может оперативно выбрать из базы данных другой без дополнительных вычислений.

Рассылка обновлений о состоянии канала производится при запуске протокола маршрутизации и при изменениях топологии сети. При этом маршрутизатор создает извещение о состоянии этого соединения (Link-State Advertisement — LSA). Сообщение LSA затем передается всем смежным маршрутизаторам, которые, получив LSA, транслируют копию LSA всем соседям и затем модифицируют базу данных. При таком волновом распространении пакетов все маршрутизаторы создадут базы данных и таблицы маршрутизации, которые будут согласованно отражать топологию перед модификацией. Такой алгоритм обеспечивает быструю сходимость.

Протокол граничного шлюза (Border Gateway Protocol — BGP) относится к внешним протоколам External Gateway Protocol (EGP). Протокол обеспечивает обмен маршрутизирующей информацией между автономными системами, гарантирует выбор пути, свободный от маршрутных петель (loop-free). Протокол BGP используется основными сетевыми компаниями, в том числе провайдерами Интернет. Протокол BGP принимает решение о выборе маршрута на основе сетевой политики.

Статическая маршрутизация — Национальная библиотека им. Н. Э. Баумана

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 21:59, 1 февраля 2015.

Статическая маршрутизация основана на том наблюдении, что если известны все сети, информацию о которых нужно сообщить маршрутизатору, то достаточно ввести в его конфигурацию данные об этих маршрутах вручную. Метод статической маршрутизации обычно является довольно простым для понимания и настройки (по крайней мере, в небольшой сети) и по праву считается наименее сложным методом маршрутизации. Для ознакомления с методом статической маршрутизации рассмотрим простую сеть, показанную на рис.1, и изучим процесс маршрутизации, происходящий с момента начальной загрузки маршрутизаторов.

Первым столбцом в таблицах маршрутизации каждого маршрутизатора является получатель, с информацией о сети получателя.При этом перечислены только те сети, к которым непосредственно подключены маршрутизаторы. При использовании статической маршрутизации такие записи в таблицах предусмотрены по умолчанию. А если в таблицы необходимо ввести данные о других сетях, то эти сведения должны быть введены вручную. За столбцом с адресом сети получателя следует столбец. Следующий транзитный переход, который сообщает маршрутизаторам, каковым является адрес маршрутизатора, находящегося в конце следующего транзитного перехода по маршруту к этой сети получателя. В настоящее время этот столбец не заполнен, поскольку данные о маршрутах еще не были введены вручную; единственными маршрутами, известными маршрутизаторам, являются маршруты, ведущие к устройствам, к которым они непосредственно подключены. Следующим является столбец «Выходной интерфейс», который сообщает маршрутизатору, через какой интерфейс должен быть перенаправлен пакет (обычно эта информация не требуется). Наконец, столбец Метрика используется, если к одному и тому же получателю ведут несколько маршрутов, указанных в таблице. Маршрутизатор, выбирая направление передачи пакета к любому конкретному получателю, предпочитает маршрут с наименьшей стоимостью. В данном примере в качестве метрики применяется количество транзитных переходов (число, которое указывает, сколько маршрутизаторов находится в пути между этим маршрутизатором и сетью получателя). Поскольку все маршрутизаторы непосредственно подключены к тем единственным сетям, о которых они в настоящее время имеют информацию, столбец метрика во всех таблицах не заполнен. Далее необходимо отметить, что каждому интерфейсу маршрутизатора присвоен IP-адрес. Эти адреса будут более подробно рассматриваться ниже, но в данный момент достаточно указать, что IP-адрес шлюза клиента 1 (192.168.1.100), применяемого по умолчанию, представляет собой адрес интерфейса Е0/0 маршрутизатора Во (192.168.1.1), а для клиента 2 (10.0.0.100) в качестве IP-адреса шлюза, применяемого по умолчанию, указано 10.0.0.1 (адрес интерфейса Е0/1 маршрутизатора Luke). Рассмотрим, что произойдет после того, как клиент 1 отправит пакет клиенту 2. Клиент 1 выполняет операцию «И» с адресом и маской сети получателя и обнаруживает, что клиент 2 находится в другой сети. Клиент 1 выполняет поиск в своей кон¬фигурации IP и находит запись с данными о шлюзе, применяемом по умолчанию, где указан маршрутизатор Во (192.168.1.1). После этого клиент отправляет пакет с приведенными ниже параметрами:

• МАС-адрес получателя — ll-11-ll-ll-ll-ll (МАС-адрес интерфейса ЕО/О маршрутизатора Во).
• МАС-адрес отправителя — 00-00-00-00-00-01 (МАС-адрес хоста клиента 1).
• IP-адрес получателя — 10.0.0.100 (хост клиента 2).
• IP-адрес отправителя — 192.168.1.100 (хост клиента I).
• TTL-128.

Маршрутизатор Во получает пакет через интерфейс Е0/0 и проверяет поле МАС- адреса получателя. Обнаружив, что в качестве МАС-адреса получателя указан его собственный МАС-адрес, он приступает к обработке пакета, выполняя поиск в своей таблице маршрутизации адреса сети получателя (10.0.0.0). После просмотра таблицы маршрутизации маршрутизатор обнаруживает, что у него нет данных о маршруте к указанной сети получателя, поэтому он отправляет клиенту 1 в ответ пакет IСМР, сообщая тем самым клиенту 1, что получатель недостижим. Чтобы устранить это нарушение связи, необходимо указать маршрутизатору Во, как достичь сети 10.0.0.0. Отметим, что маршрутизатор Во должен передавать все пакеты для сети 10.0.0.0 маршрутизатору Roscoe, поскольку именно Roscoe является следующим маршрутизатором в пути к сети получателя. Поэтому необходимо ввести в таблицу маршрутизации маршрутизатора Во данные о статическом маршруте с приведенными ниже параметрами:

• Поле «Попучатель» с адресом сети получателя — 10.0.0.0/8.
• Поле «Спедующий» транзитный переход с адресом следующего транзитного перехода — 172.16.1.2 (интерфейс Е0/0 маршрутизатора Roscoe).
• Поле «Выходной» интерфейс с номером выходного интерфейса — Е0/1.
• Поле «Метрика» (с метрикой, обозначающей количество транзитных переходов) — 2 (пакет должен пройти через два маршрутизатора, чтобы достичь сети получателя).

После ввода этой информации конфигурация сети примет вид, показанный на рис.2^[1].

Можно ли теперь надеяться на то, что после отправки клиентом 1 пакета клиенту 2 этот пакет будет успешно доставлен? Рассмотрим происходящий при этом процесс и выясним, так ли это. Клиент 1 выполняет такие же действия, как и в предыдущем примере, и передает пакет маршрутизатору Во, указывая в нем МАС-адрес маршрутизатора Во и IP-адрес клиента 2. Маршрутизатор Во проверяет пакет, находит в своей таблице маршрутизации запись о маршруте, после чего передает пакет в маршрутизатор, находящийся в конце следующего транзитного перехода (Roscoe), введя в этот пакет перечисленные ниже параметры:

• МАС-адрес получателя — 22-22-22-22-22-22 (МАС-адрес интерфейса Е0/0 маршрутизатора Roscoe).
• МАС-адрес отправителя — 11-11-11-11-11-12 (МАС-адрес интерфейса ЕО/1 маршрутизатора Во).
• IP-адрес получателя — 10.0.0.100 (хост клиента 2).
• IP-адрес отправителя — 192.168.1.100 (хост клиента 1).
• TTL — 127 (каждый маршрутизатор должен уменьшить значение в поле Time То Live (время жизни) по меньшей мере на 1).

До сих пор процесс передачи пакета проходит успешно. На данном этапе поля в пакете проверяет маршрутизатор Roscoe, ищет в своей таблице маршрутизации запись с данными о сети получателя и ничего не находит. Поэтому маршрутизатор Roscoe предпринимает попытку передать клиенту 1 пакет ICMP с информацией о том, что получатель недоступен, но после обращения к своей таблице маршрутизации обнаруживает, что у него даже нет сведений о том, как вернуть пакет назад! Поэтому он просто уничтожает первоначальный пакет, а клиенту 1 остается только ждать завершения этого сеанса передачи по тайм-ауту (тогда как при правильной организации работы сети он почти немедленно получил бы сообщение о недостижимости получателя — Destination Unreachable). Для решения этой проблемы необходимо ввести данные о статическом маршруте к сети 10.0.0.0 и в таблицу маршрутизации Roscoe с использованием приведенных ниже параметров:

• Поле «Получатель» с адресом сети получателя — 10.0.0.0/8.
• Поле «Следующий» транзитный переход с адресом следующего транзитного пере¬хода — 172.31.1.2 (интерфейс Е0/0 маршрутизатора Luke).
• Поле «Выходной» интерфейс с номером выходного интерфейса — Е0/1.
• Поле «Метрика» (с метрикой, обозначающей количество транзитных переходов) — 1.

После ввода этих данных будет сформирована конфигурация, показанная на рис.3. Теперь клиент 1 передает пакет, а маршрутизатор Во находит необходимые данные в своей таблице маршрутизации и перенаправляет пакет маршрутизатору Roscoe. Маршрутизатор Roscoe также находит требуемые данные в своей таблице маршрутизации и перенаправляет пакет маршрутизатору Luke. Последний выполняет поиск в своей таблице маршрутизации, обнаруживает, что он непосредственно подключен к сети 10.0.0.0/8, и сразу же перенаправляет пакет клиенту 2. На этот раз передача пакета завершается успешно.

Допустим, что теперь клиент 2 пытается ответить и передает пакет маршрутизатору Luke. Последний выполняет поиск в своей таблице маршрутизации маршрута к сети 192.168.1.0/24 и ситуация повторяется (он снова не находит нужную информацию). Для корректной работы всей конструкции необходимо ввести информацию о маршрутах к сетям 10.0.0.0/8 и 192.168.1.0/24 для каждого маршрутизатора вдоль всего этого маршрута, как показано на рис. 4.

На первый взгляд, все обстоит великолепно, так как клиент 1 может успешно передать пакет клиенту 2. Но эта конфигурация имеет несколько недостатков. Так, даже несмотря на то, что клиент 1 может без каких-либо проблем передавать пакеты клиенту 2, клиент 1 получит сообщение Network Unreachable (Сеть не доступна) при попытке выполнить эхо-тестирование IP-адреса 172.31.1.3 (интерфейса Е0/0 маршрутизатора Luke). Это связано с тем, что в маршрутизаторе Во в настоящее время отсутствуют данные о маршруте к сети 172.31.0.0. Хотя в данный момент эта проблема кажется несущественной, после установки сервера в сети 172.31.0.0 клиент 1 не сможет к нему обратиться. (Аналогичная проблема возникает также для клиента 2 и сети 172.16.0.0.) Поэтому для обеспечения полной связи с любой сетью необходимо добиться того, чтобы в каждом маршрутизаторе имелись данные о маршруте к любой сети, как показано на рис.5.

Очевидно, что задача ввода в таблицы маршрутизации всей этой информации вручную является весьма трудоемкой, поэтому желательно найти более легкий способ ее выполнения. Такой способ существует: в конфигурацию маршрутизаторов Во и Luke можно ввести данные о стандартных маршрутах. Таковыми являются маршруты, используемые маршрутизатором, если в его таблице маршрутизации отсутствует запись с информацией о сети получателя. Для ввода в конфигурацию данных о стандартном маршруте предусмотрен целый ряд методов, но в настоящий момент для этой цели будет применяться сеть 0.0.0.0. Если в таблицу маршрутизации будет введен маршрут к сети 0.0.0.0 с маской 0.0.0.0 (состоящей из одних нулей), то маршрутизатор по сути будет рассматривать этот адрес как подходящий для передачи любого пакета. Поэтому, если он не сможет найти в таблице маршрутизации данных о конкретном маршруте, то передаст пакет по стандартному маршруту^[2].

Для ввода в конфигурацию рассматриваемой сети информации о стандартных маршрутах необходимо ввести в таблицы маршрутизации Во и Luke маршруты к сети со всеми нулями, как показано на рис.6.

Теперь, после ознакомления с основными принципами работы статической маршрутизации, рассмотрим пример более сложной реализации метода статической маршрутизации. На рис. 7 показана схема сети, в которой установлен новый маршрутизатор, а также предусмотрены два дополнительных канала для повышения степени резервирования. Таблицы маршрутизации, применяемые в этой сети, приведены в табл.1.

Рис.7. Схема более сложной сети, в которой предусмотрено резервирование

На этот раз вся необходимая подготовка уже проведена и в таблицы введены все требуемые маршруты. Следует обратить внимание на то, какие существенные изменения внесены в таблицу маршрутизации маршрутизатора Roscoe, а также на то, какое большое количество записей о маршрутах введено в таблицу нового маршрутизатора Daisy. Кроме того, следует отметить, что в таблицу маршрутизации Во введен еще один стандартный маршрут.

Рассмотрим таблицы маршрутизации последовательно, начиная с Во.

Единственным существенным изменением в таблице маршрутизации Во явилось добавление информации о непосредственно подключенной сети 172.24.0.0 (интерфейс Е1/0 маршрутизатора Во) и ввод второго стандартного маршрута. Если при использовании статической маршрутизации предусмотрено больше одного статического маршрута с одинаковыми метриками к одной и той же сети, маршрутизатор равномерно распределяет трафик по всем этим маршрутам. Например, если бы проводилось эхо-тестирование адреса клиента 2 с маршрутизатора Во, то первый пакет маршрутизатор Во передал бы через Roscoe, второй — через Daisy, третий — снова через Roscoe и т.д.^[3].

Распределение нагрузки по статическим маршрутам позволяет также обеспечить резервирование. В маршрутизаторах Cisco^[4] предусмотрено, что если адрес следующего транзитного перехода для любого маршрута (включая стандартные маршруты) становится недостижимым из-за неисправности локального канала (при этом маршрутизатор не может обнаружить работоспособный канал на исходящем интерфейсе), этот маршрут удаляется из таблицы маршрутизации до тех пор, пока канал не будет снова восстановлен. Поэтому если бы отказал интерфейс 0/1 маршрутизатора Во, то последний удалил бы стандартный маршрут к маршрутизатору Roscoe (172.16.1.2)и перенаправлял все пакеты к Daisy^[5].

В таблицу маршрутизации Roscoe введены маршруты к новым сетям, а также резервный маршрут к сети 192.168.1.0. Обратите внимание на то, что для резервных маршрутов к каждой сети указана более высокая метрика, чем для основных маршрутов. Поскольку в качестве метрики используется количество транзитных переходов, применяемый при этом подход является довольно очевидным. В маршрутизаторе Roscoe используется маршрут с минимальной метрикой, а если этот маршрут становится неприменимым, он закрывается и вместо него используется маршрут с более высокой метрикой. Например, для доставки пакетов в сеть 192.168.200.0 маршрутизатор Roscoe использует маршрут через Daisy (172.20.1.2), поскольку он характеризуется наименьшей метрикой (является самым коротким маршрутом). Но если произойдет отказ интерфейса Е1/0 маршрутизатора Roscoe, последний удалит этот маршрут и вместо него начнет использовать маршрут через маршрутизатор Во. Следует учитывать, что в методе статической маршрутизации не предусмотрено распределение нагрузки по маршрутам с неравной стоимостью. Маршрутизатор просто всегда выбирает маршрут с наименьшей метрикой^[6]

Анализ таблицы маршрутизации Daisy показывает, что в ней имеется по два маршрута почти к любой сети. И в этом случае следует обратить внимание на то, как используются метрики для определения того, какой маршрут должен быть выбран в качестве наиболее подходящего. Например, для доставки пакета в сеть 10.0.0.0 маршрутизатором Daisy должен быть выбран маршрут через Roscoe (с метрикой 2). Но если в маршрутизаторе Daisy произойдет отказ интерфейса ЕО/1, то он вместо этого отправит пакет маршрутизатору Во. К сожалению, именно в этом случае средства распределения нагрузки, предусмотренные в методе статической маршрутизации, могут стать причиной проблем в сети, где имеются резервные каналы. Поскольку в маршрутизаторе Во предусмотрены два статических маршрута с одинаковой стоимостью, он снова будет направлять каждый второй пакет прямо к Daisy. Затем Daisy снова отправит тот же пакет маршрутизатору Во, который с вероятностью 50% опять отправит его Daisy (как будто они играют этим пакетом в «пинг-понг»).

Рис.8. Повторно приведенный пример сети ,показанной на рис.7.

Хотя такой пакет чаще всего будет в конечном итоге доставлен по назначению, иногда установленное в нем (в поле TTL) время жизни истекает и пакет уничтожается. Кроме того, все эти повторные передачи пакета потребляют ценные ресурсы маршрутизаторов и каналов. Более приемлемая конструкции таблицы маршрутизации для маршрутизатора Во показана в табл.2 (а топология сети еще раз показана на рис.8 для удобства пользования).
В этой конфигурации предусмотрено, что если Daisy перенаправляет маршрутизатору Во пакет для сети 10.0.0.0, то последний перенаправляет пакет маршрутизатору Roscoe с вероятностью 100%.

Теперь должно быть очевидно, какие возможности предоставляет статическая маршрутизация. На основании изложенного можно сделать вывод, что при наличии относительно небольшой и простой сети статическая маршрутизация, вероятно, является наилучшим способом организации трафика. Статическую маршрутизацию можно также использовать и при наличии резервных каналов, но в большинстве случаев гораздо более приемлемым становится протокол [Динамическая маршрутизация|динамической маршрутизации].

Примечания

1. ↑ Поскольку альтернативных маршрутов к сети 10.0.0.0 не существует, фактически ввод данных о метрике не требуется. Однако всегда рекомендуется проявлять предусмотрительность и вводить данные о метрике, чтобы можно было уменьшить объем работы по администрированию сети на тот случай, если конфигурация сети в дальнейшем изменится. Следует также ответить, что с точки зрения настройки конфигурации, статические маршруты в действительности не имеют метрики. При вводе в статический маршрут параметра, который в терминах ISO именуется «метрикой», фактически для этого статического маршрута задается так называемое административное расстояние. При условии, что используются только статические маршруты, административное расстояние можно рассматривать как аналог метрики, но различия между этими параметрами станут существенными только после перехода к применению в сети динамических маршрутизирующих протоколов.
2. ↑ Следует учитывать, что маршрутизатор всегда использует наиболее конкретный маршрут, который он может найти в таблице маршрутизации. Например, если пакет должен быть передан по адресу 10.1.1.1, а маршрутизатор имеет данные о маршрутах к сетям 10.0.0.0/8, 10.1.1.0/24 и 0.0.0.0/0, то он воспользуется маршрутом 10.1.1.0/24. Это правило известно под названием правила поиска адреса с наибольшим количеством совпадающих битов.
3. ↑ Метод распределения нагрузки по резервным статическим маршрутам известен под названием распределения нагрузки с учетом равной стоимости; при этом каналы и пропускная способность в обоих маршрутах должны быть примерно равными. Если это условие не соблюдается, то один канал будет перегружен, а другой недогружен. Такая ситуация называется микрозатором.
4. ↑ Обычно система IOS компании Cisco позволяет распределять нагрузку по статическим маршрутам, количество которых может достигать шести.
5. ↑ При использовании статической маршрутизации резервирование обеспечивает нормальную работу только при отказах прямого канала. Средства статической маршрутизации не позволяют обнаружить отказ удаленного устройства и не обеспечивают удаление из таблицы маршрутизации маршрута через отказавший резервный канал. Поэтому доставка пакетов периодически нарушается. (При наличии двух каналов отказ резервного канала влечет за собой потерю 50% пакетов, при наличии трех каналов — 33% пакетов и т.д.)
6. ↑ В системе IOS компании Cisco предусмотрено, чтобы маршруты с более высокой метрикой в таблице маршрутизации не были показаны. Но после возникновения отказа прямого канала эти маршруты вставляются в таблицу маршрутизации и используются обычным образом.

Как изменить значения «метрика» таблица маршрутизации windows? — Хабр Q&A

При подключении к VPN(интерфейс N.Chelny) сеть перестает работать(веб-страницы не открывает). Подключение произвожу через Центр управления сетями и общим доступом — Нового подключения — подключение к рабочему столу VPN.

Если посмотреть в маршруты можно понять почему так происходит.

Сетевой адрес           Маска сети      Адрес шлюза       Интерфейс  Метрика
          0.0.0.0          0.0.0.0        10.8.96.1     10.8.106.170   4245
          0.0.0.0          0.0.0.0         On-link      192.168.10.2     21

Все из-за того что Windows неверно выставляет значение «метрика». Видать PPP у него в приоритете. Как исправить? ipconfig

C:\Users\Администратор>ipconfig

Настройка протокола IP для Windows


Адаптер PPP N.Chelny:

   DNS-суффикс подключения . . . . . :
   IPv4-адрес. . . . . . . . . . . . : 192.168.10.2
   Маска подсети . . . . . . . . . . : 255.255.255.255
   Основной шлюз. . . . . . . . . : 0.0.0.0

Ethernet adapter Подключение по локальной сети 2:

   DNS-суффикс подключения . . . . . : smilenet.ru
   Локальный IPv6-адрес канала . . . : fe80::e02b:3403:f509:c0ce%12
   IPv4-адрес. . . . . . . . . . . . : 10.8.106.170
   Маска подсети . . . . . . . . . . : 255.255.224.0
   Основной шлюз. . . . . . . . . : 10.8.96.1

Туннельный адаптер Подключение по локальной сети* 9:

   Состояние среды. . . . . . . . : Среда передачи недоступна.
   DNS-суффикс подключения . . . . . :

poute print

C:\Users\Администратор>route print
===========================================================================
Список интерфейсов
 26...........................N.Chelny
 12...00 14 85 39 91 aa ......Broadcom NetLink (TM) Gigabit Ethernet
  1...........................Software Loopback Interface 1
 11...00 00 00 00 00 00 00 e0 Туннельный адаптер Microsoft Teredo
===========================================================================

IPv4 таблица маршрута
===========================================================================
Активные маршруты:
Сетевой адрес           Маска сети      Адрес шлюза       Интерфейс  Метрика
          0.0.0.0          0.0.0.0        10.8.96.1     10.8.106.170   4245
          0.0.0.0          0.0.0.0         On-link      192.168.10.2     21
        10.8.96.0    255.255.224.0         On-link      10.8.106.170   4501
     10.8.106.170  255.255.255.255         On-link      10.8.106.170   4501
     10.8.127.255  255.255.255.255         On-link      10.8.106.170   4501
     95.78.64.135  255.255.255.255        10.8.96.1     10.8.106.170   4246
        127.0.0.0        255.0.0.0         On-link         127.0.0.1   4531
        127.0.0.1  255.255.255.255         On-link         127.0.0.1   4531
  127.255.255.255  255.255.255.255         On-link         127.0.0.1   4531
     192.168.10.2  255.255.255.255         On-link      192.168.10.2    276
        224.0.0.0        240.0.0.0         On-link         127.0.0.1   4531
        224.0.0.0        240.0.0.0         On-link      10.8.106.170   4502
        224.0.0.0        240.0.0.0         On-link      192.168.10.2     21
  255.255.255.255  255.255.255.255         On-link         127.0.0.1   4531
  255.255.255.255  255.255.255.255         On-link      10.8.106.170   4501
  255.255.255.255  255.255.255.255         On-link      192.168.10.2    276
===========================================================================
Постоянные маршруты:
  Отсутствует

IPv6 таблица маршрута
===========================================================================
Активные маршруты:
 Метрика   Сетевой адрес            Шлюз
  1    306 ::1/128                  On-link
 12    276 fe80::/64                On-link
 12    276 fe80::e02b:3403:f509:c0ce/128
                                    On-link
  1    306 ff00::/8                 On-link
 12    276 ff00::/8                 On-link
===========================================================================
Постоянные маршруты:
  Отсутствует

Windows не спрашивая ставит значение «метрика» у 192.168.10.2 меньше чем у 10.8.106.170, как выровнять этот показатель?

Маршрутизация — Routing — qaz.wiki

Маршрутизация — это процесс выбора пути для трафика в сети, между или между несколькими сетями. В целом, маршрутизация выполняется во многих типах сетей, включая сети с коммутацией каналов , такие как коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN), и компьютерные сети , такие как Интернет .

В сетях с коммутацией пакетов маршрутизация — это процесс принятия решений на более высоком уровне, который направляет сетевые пакеты от их источника к месту назначения через промежуточные сетевые узлы с помощью определенных механизмов пересылки пакетов. Пересылка пакетов — это передача сетевых пакетов от одного сетевого интерфейса к другому. Промежуточные узлы обычно представляют собой сетевые аппаратные устройства, такие как маршрутизаторы , шлюзы , межсетевые экраны или коммутаторы . Компьютеры общего назначения также пересылают пакеты и выполняют маршрутизацию, хотя у них нет специально оптимизированного оборудования для этой задачи.

Процесс маршрутизации обычно направляет пересылку на основе таблиц маршрутизации . Таблицы маршрутизации содержат записи маршрутов к различным сетевым пунктам назначения. Таблицы маршрутизации могут быть определены администратором, изучены путем наблюдения за сетевым трафиком или созданы с помощью протоколов маршрутизации .

Маршрутизация в более узком смысле этого термина часто относится к IP-маршрутизации и противопоставляется мосту . IP-маршрутизация предполагает, что сетевые адреса структурированы и что аналогичные адреса подразумевают близость в сети. Структурированные адреса позволяют одной записи в таблице маршрутизации представлять маршрут к группе устройств. В больших сетях структурированная адресация (маршрутизация в узком смысле) превосходит неструктурированную адресацию (мостовое соединение). Маршрутизация стала доминирующей формой адресации в Интернете. Мостовое соединение по-прежнему широко используется в локальных сетях .

Схемы доставки

Схемы маршрутизации различаются по способу доставки сообщений:

• Одноадресная рассылка доставляет сообщение к одному конкретному узлу с использованием однозначной связи между отправителем и получателем: каждый адрес назначения однозначно идентифицирует отдельную конечную точку получателя.
• Широковещательная рассылка доставляет сообщение всем узлам сети с использованием однозначной ассоциации; одна дейтаграмма от одного отправителя направляется ко всем, возможно, нескольким конечным точкам, связанным с широковещательным адресом. Сеть автоматически реплицирует дейтаграммы по мере необходимости, чтобы достичь всех получателей в рамках широковещательной рассылки, которая обычно представляет собой всю сетевую подсеть.
• Многоадресная рассылка доставляет сообщение группе узлов, которые выразили заинтересованность в приеме сообщения, с использованием ассоциации « один ко многим из многих» или « многие ко многим из многих» ; дейтаграммы направляются одновременно за одну передачу многим получателям. Многоадресная рассылка отличается от широковещательной передачи тем, что адрес назначения обозначает подмножество, а не обязательно все доступные узлы.
• Anycast доставляет сообщение любому из группы узлов, обычно ближайшему к источнику, с использованием ассоциации « один-к-одному-из-многих», при которой дейтаграммы направляются любому отдельному члену группы потенциальных получателей, которые все идентифицируется тем же адресом назначения. Алгоритм маршрутизации выбирает единственный приемник из группы, исходя из того, какой из них является ближайшим по некоторой мере расстояния.
• Geocast доставляет сообщение группе узлов в сети в зависимости от их географического положения . Это специализированная форма многоадресной адресации, используемая некоторыми протоколами маршрутизации для мобильных одноранговых сетей.

Одноадресная рассылка — это основная форма доставки сообщений в Интернете. Эта статья посвящена алгоритмам одноадресной маршрутизации.

Распределение топологии

При статической маршрутизации небольшие сети могут использовать вручную настроенные таблицы маршрутизации. Более крупные сети имеют сложную топологию, которая может быстро меняться, что делает невозможным создание таблиц маршрутизации вручную. Тем не менее, большая часть коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) использует предварительно вычисленные таблицы маршрутизации с резервными маршрутами, если самый прямой маршрут становится заблокированным (см. Маршрутизацию в PSTN ).

Динамическая маршрутизация пытается решить эту проблему путем автоматического построения таблиц маршрутизации на основе информации, передаваемой протоколами маршрутизации , что позволяет сети действовать практически автономно, избегая сетевых сбоев и блокировок. В Интернете доминирует динамическая маршрутизация. Примеры протоколов и алгоритмов динамической маршрутизации включают протокол информации о маршрутизации (RIP), сначала открытый кратчайший путь (OSPF) и протокол расширенной маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP).

Алгоритмы вектора расстояния

Алгоритмы вектора расстояния используют алгоритм Беллмана – Форда . Этот подход присваивает номер стоимости каждому каналу между каждым узлом в сети. Узлы отправляют информацию из точки A в точку B по пути, который приводит к наименьшей общей стоимости (т. Е. Сумме затрат на связи между используемыми узлами).

Когда узел запускается впервые, он знает только о своих непосредственных соседях и о прямых затратах, связанных с их достижением. (Эта информация — список мест назначения, общая стоимость каждого и следующий переход для отправки данных, чтобы добраться туда — составляет таблицу маршрутизации или таблицу расстояний .) Каждый узел на регулярной основе отправляет каждому соседнему узлу собственная текущая оценка общей стоимости доставки во все известные ему пункты назначения. Соседние узлы изучают эту информацию и сравнивают ее с тем, что им уже известно; все, что представляет собой улучшение того, что у них уже есть, они вставляют в свою таблицу. Со временем все узлы в сети обнаруживают лучший следующий переход и общую стоимость для всех пунктов назначения.

Когда сетевой узел выходит из строя, все узлы, которые использовали его в качестве следующего перехода, сбрасывают запись и передают обновленную информацию о маршрутизации всем соседним узлам, которые, в свою очередь, повторяют процесс. В конце концов, все узлы в сети получают обновления и обнаруживают новые пути ко всем пунктам назначения, которые не связаны с нижним узлом.

Алгоритмы состояния канала

При применении алгоритмов состояния канала графическая карта сети является фундаментальными данными, используемыми для каждого узла. Чтобы создать свою карту, каждый узел заполняет всю сеть информацией о других узлах, к которым он может подключиться. Затем каждый узел независимо собирает эту информацию в карту. Используя эту карту, каждый маршрутизатор независимо определяет путь с наименьшей стоимостью от самого себя до каждого другого узла, используя стандартный алгоритм кратчайших путей , такой как алгоритм Дейкстры . Результатом является древовидный граф с корнем в текущем узле, так что путь через дерево от корня к любому другому узлу является путем наименьшей стоимости к этому узлу. Затем это дерево служит для построения таблицы маршрутизации, которая определяет наилучший следующий переход от текущего узла к любому другому узлу.

Оптимизированный алгоритм маршрутизации состояния канала

Алгоритм маршрутизации состояния канала, оптимизированный для мобильных одноранговых сетей, представляет собой оптимизированный протокол маршрутизации состояния канала (OLSR). OLSR является проактивным; он использует сообщения Hello и Topology Control (TC) для обнаружения и распространения информации о состоянии канала через мобильную специальную сеть. Используя сообщения Hello, каждый узел обнаруживает информацию о двухсегментном соседе и выбирает набор многоточечных ретрансляторов (MPR). Протоколы MPR отличают OLSR от других протоколов маршрутизации на основе состояния канала.

Протокол пути-вектора

Маршрутизация с вектором расстояния и маршрутизация по состоянию канала — это протоколы внутридоменной маршрутизации. Они используются внутри автономной системы , но не между автономными системами. Оба эти протокола маршрутизации становятся неразрешимыми в больших сетях и не могут использоваться в междоменной маршрутизации. Маршрутизация на основе вектора расстояния может быть нестабильной, если в домене больше нескольких переходов. Маршрутизация состояния канала требует значительных ресурсов для расчета таблиц маршрутизации. Это также создает интенсивный трафик из-за наводнения.

Маршрутизация по вектору пути используется для междоменной маршрутизации. Это похоже на маршрутизацию вектора расстояния. Маршрутизация по векторному пути предполагает, что один узел (их может быть много) в каждой автономной системе действует от имени всей автономной системы. Этот узел называется узлом динамика. Узел динамика создает таблицу маршрутизации и объявляет ее соседним узлам динамика в соседних автономных системах. Идея аналогична векторной маршрутизации расстояния, за исключением того, что только узлы динамиков в каждой автономной системе могут связываться друг с другом. Узел динамика объявляет путь, а не метрику узлов в своей автономной системе или других автономных системах.

Алгоритм маршрутизации вектора пути аналогичен алгоритму вектора расстояния в том смысле, что каждый граничный маршрутизатор объявляет пункты назначения, которых он может достичь, своему соседнему маршрутизатору. Однако вместо того, чтобы рекламировать сети с точки зрения пункта назначения и расстояния до этого пункта назначения, сети объявляются как адреса пункта назначения и описания путей для достижения этих пунктов назначения. Путь, выраженный в терминах пройденных на данный момент доменов (или конфедераций), переносится в специальном атрибуте пути, который записывает последовательность доменов маршрутизации, через которые прошла информация о доступности. Маршрут определяется как пара между пунктом назначения и атрибутами пути к этому пункту назначения, таким образом, имя, маршрутизация путь-вектор; Маршрутизаторы получают вектор, содержащий пути к набору пунктов назначения.

Выбор пути

Выбор пути включает применение метрики маршрутизации к нескольким маршрутам для выбора (или прогнозирования) наилучшего маршрута. Большинство алгоритмов маршрутизации одновременно используют только один сетевой путь. Многопутевая маршрутизация и, в частности, методы многолучевой маршрутизации с одинаковой стоимостью позволяют использовать несколько альтернативных путей.

В компьютерных сетях метрика вычисляется алгоритмом маршрутизации и может охватывать такую ​​информацию, как пропускная способность , сетевая задержка , количество переходов , стоимость пути, нагрузка, максимальная единица передачи , надежность и стоимость связи. Таблица маршрутизации хранит только наилучшие возможные маршруты, в то время как базы данных состояния каналов или топологические базы данных могут также хранить всю остальную информацию.

В случае совпадения или перекрытия маршрутов алгоритмы рассматривают следующие элементы в порядке приоритета, чтобы решить, какие маршруты установить в таблицу маршрутизации:

1. Длина префикса : всегда предпочтительна соответствующая запись в таблице маршрутов с более длинной маской подсети, поскольку она более точно определяет пункт назначения.
2. Метрика : при сравнении маршрутов, полученных по одному и тому же протоколу маршрутизации, предпочтительнее использовать более низкие метрики. Невозможно сравнивать метрики между маршрутами, полученными из разных протоколов маршрутизации.
3. Административное расстояние : при сравнении записей таблицы маршрутов из разных источников, таких как разные протоколы маршрутизации и статическая конфигурация, меньшее административное расстояние указывает на более надежный источник и, следовательно, на предпочтительный маршрут.

Поскольку метрика маршрутизации специфична для данного протокола маршрутизации, многопротокольные маршрутизаторы должны использовать некоторую внешнюю эвристику для выбора между маршрутами, полученными из разных протоколов маршрутизации. Маршрутизаторы Cisco , например, приписывают каждому маршруту значение, известное как административное расстояние , где меньшие административные расстояния указывают на маршруты, полученные из протокола, который считается более надежным.

Локальный администратор может настроить маршруты для конкретного хоста, которые обеспечивают больший контроль над использованием сети, разрешают тестирование и улучшают общую безопасность. Это полезно для отладки сетевых подключений или таблиц маршрутизации.

В некоторых небольших системах одно центральное устройство заранее определяет полный путь каждого пакета. В некоторых других небольших системах любое пограничное устройство, вводящее пакет в сеть, заранее определяет полный путь этого конкретного пакета. В обеих этих системах этому устройству планирования маршрута необходимо знать много информации о том, какие устройства подключены к сети и как они связаны друг с другом. Получив эту информацию, он может использовать такой алгоритм, как алгоритм поиска A *, чтобы найти лучший путь.

В высокоскоростных системах каждую секунду передается так много пакетов, что отдельное устройство не может рассчитать полный путь для каждого пакета. Ранние высокоскоростные системы справлялись с этим путем однократной установки релейного канала с коммутацией каналов для первого пакета между некоторым источником и некоторым пунктом назначения; более поздние пакеты между тем же источником и тем же местом назначения продолжают следовать по тому же пути без пересчета до разрыва канала . Более поздние высокоскоростные системы вводят пакеты в сеть, при этом ни одно устройство не вычисляет полный путь для этого пакета — несколько агентов.

В больших системах существует так много соединений между устройствами, и эти соединения меняются так часто, что для любого устройства невозможно даже знать, как все устройства подключены друг к другу, не говоря уже о том, чтобы рассчитать полный путь через них. Такие системы обычно используют маршрутизацию следующего перехода .

Большинство систем используют детерминированный алгоритм динамической маршрутизации : когда устройство выбирает путь к определенному конечному пункту назначения, это устройство всегда выбирает тот же путь к этому пункту назначения, пока не получит информацию, которая заставляет его думать, что какой-то другой путь лучше. Некоторые алгоритмы маршрутизации не используют детерминированный алгоритм для поиска «наилучшего» канала, по которому пакет может добраться от исходного источника до конечного пункта назначения. Вместо этого, чтобы избежать перегрузки в коммутируемых системах или горячих точках сети в пакетных системах, некоторые алгоритмы используют рандомизированный алгоритм — парадигму Valiant — который направляет путь к случайно выбранному промежуточному пункту назначения, а оттуда — к его истинному конечному пункту назначения. Во многих ранних телефонных коммутаторах рандомизатор часто использовался для выбора начала пути через многоступенчатую коммутационную матрицу .

В зависимости от приложения, для которого выполняется выбор пути, могут использоваться разные показатели. Например, для веб-запросов можно использовать пути с минимальной задержкой, чтобы минимизировать время загрузки веб-страницы, или для массовой передачи данных можно выбрать наименее используемый путь для балансировки нагрузки в сети и увеличения пропускной способности. Популярной целью выбора пути является сокращение среднего времени завершения потоков трафика и общего потребления полосы пропускания сети, что в основном приводит к лучшему использованию пропускной способности сети. Недавно была предложена метрика выбора пути, которая вычисляет общее количество байтов, запланированных на ребрах на путь, как метрику выбора. Доступен эмпирический анализ нескольких показателей выбора пути, включая это новое предложение.

Несколько агентов

В некоторых сетях маршрутизация осложняется тем фактом, что ни один объект не отвечает за выбор путей; вместо этого несколько объектов участвуют в выборе путей или даже частей одного пути. Осложнения или неэффективность могут возникнуть, если эти организации выберут пути оптимизации своих собственных целей, которые могут вступать в противоречие с целями других участников.

Классический пример связан с движением в дорожной системе, в которой каждый водитель выбирает путь, который сводит к минимуму время в пути. При такой маршрутизации равновесные маршруты могут быть длиннее оптимальных для всех водителей. В частности, парадокс Браесса показывает, что добавление новой дороги может увеличить время в пути для всех водителей.

В другой модели, например, используемой для маршрутизации автоматизированных управляемых транспортных средств (AGV) на терминале, резервирование выполняется для каждого транспортного средства, чтобы предотвратить одновременное использование одной и той же части инфраструктуры. Этот подход также называется контекстно-зависимой маршрутизацией.

Интернет разделен на автономные системы (AS), такие как провайдеры интернет-услуг (ISP), каждая из которых контролирует маршруты, связанные с его сетью, на нескольких уровнях. Во-первых, пути уровня AS выбираются с помощью протокола BGP , который создает последовательность AS, через которые проходят пакеты. Каждая AS может иметь несколько путей, предлагаемых соседними AS, из которых можно выбирать. Его решение часто связано с деловыми отношениями с этими соседними AS, которые могут не иметь отношения к качеству пути или задержке. Во-вторых, после выбора пути уровня AS часто имеется несколько соответствующих путей уровня маршрутизатора, отчасти потому, что два ISP могут быть подключены в нескольких местах. При выборе единственного пути на уровне маршрутизатора каждый поставщик услуг Интернета обычно использует маршрутизацию по принципу « горячей картошки» : отправка трафика по пути, который минимизирует расстояние через собственную сеть поставщика услуг Интернета, даже если этот путь увеличивает общее расстояние до пункта назначения.

Рассмотрим два ПУИ, A и B . У каждого есть присутствие в Нью-Йорке , связанное быстрым каналом с задержкой 5 мс, и у каждого есть присутствие в Лондоне, соединенное каналом 5 мс. Предположим, что у обоих интернет-провайдеров есть трансатлантические каналы, соединяющие их две сети, но канал A имеет задержку 100 мс, а канал B — 120 мс. При маршрутизации сообщения от источника в лондонской сети A к пункту назначения в нью-йоркской сети B , A может выбрать немедленную отправку сообщения B в Лондоне. Это избавляет A от работы по отправке его по дорогостоящему трансатлантическому каналу, но вызывает задержку сообщения 125 мс, тогда как другой маршрут был бы на 20 мс быстрее.

Исследование интернет-маршрутов 2003 года показало, что между парами соседних интернет-провайдеров более 30% путей имеют завышенную задержку из-за маршрутизации по принципу «горячей картошки», при этом 5% путей задерживаются не менее чем на 12 мс. Инфляция из-за выбора пути на уровне AS, хотя и значительная, была связана в первую очередь с отсутствием у BGP механизма прямой оптимизации задержки, а не с эгоистичной политикой маршрутизации. Было также высказано предположение, что при наличии соответствующего механизма интернет-провайдеры будут готовы сотрудничать для уменьшения задержки, а не использовать маршрутизацию «горячая картошка».

Позднее такой механизм был опубликован теми же авторами сначала для случая двух интернет-провайдеров, а затем для глобального случая.

Аналитика маршрута

Поскольку Интернет и IP-сети становятся критически важными бизнес-инструментами, растет интерес к методам и методам мониторинга состояния маршрутизации сетей. Неправильная маршрутизация или проблемы с маршрутизацией вызывают нежелательное снижение производительности, сбой и / или простои. Мониторинг маршрутизации в сети достигается с помощью инструментов и методов анализа маршрута .

Централизованная маршрутизация

В сетях, где доступно логически централизованное управление состоянием пересылки, например, при использовании программно-определяемых сетей , могут использоваться методы маршрутизации, направленные на оптимизацию глобальных и общесетевых показателей производительности. Это использовалось крупными интернет-компаниями, которые управляют множеством центров обработки данных в разных географических точках, подключенных с помощью частных оптических каналов, примеры которых включают Microsoft Global WAN, Facebook Express Backbone и Google B4. Глобальные показатели производительности, которые следует оптимизировать, включают максимальное использование сети, минимизацию времени завершения потока трафика и максимизацию трафика, доставленного до определенных сроков. В частности, минимизация времени завершения потока в частной глобальной сети не получила большого внимания со стороны исследовательского сообщества. Однако с увеличением числа предприятий, которые управляют глобально распределенными центрами обработки данных, подключенными с помощью частных сетей между центрами обработки данных, вероятно, будут наблюдаться все более активные исследования в этой области. В самой недавней работе по сокращению времени завершения потоков через частную глобальную сеть обсуждается моделирование маршрутизации как проблема оптимизации графа путем перемещения всей очереди к конечным точкам. Авторы также предлагают эвристику для эффективного решения проблемы, при этом жертвуя незначительной производительностью.

Смотрите также

Ссылки

дальнейшее чтение

внешние ссылки

Объяснение метрики маршрутизации | CCNA

Если маршрутизатор узнает о нескольких разных путях к одной и той же сети из одного и того же протокола маршрутизации, для решения, какой маршрут будет помещен в таблицу маршрутизации, используется показатель, называемый метрикой . Как и в случае с административным расстоянием, меньшее число представляет лучший маршрут.

У каждого протокола маршрутизации есть свой способ вычисления метрики; Протокол информации о маршрутизации (RIP) использует счетчики переходов, OSPF использует параметр, называемый стоимостью, EIGRP использует полосу пропускания и задержку для вычисления метрик и т. Д.Обратите внимание, что метрики различных протоколов маршрутизации нельзя сравнивать напрямую — маршрут EIGRP может иметь метрику 4,042,334 , а маршрут RIP может иметь метрику 3 .

Если два маршрута имеют одинаковую AD и одинаковые метрики, протокол маршрутизации будет балансировать нагрузку на удаленную сеть, что означает, что данные будут отправляться по каждому каналу.

Чтобы понять важность показателей маршрутизации, рассмотрим следующий пример:

Предположим, что все маршрутизаторы используют RIP.R1 получает два возможных маршрута к сети 10.0.0.0/24 ; один проходит через R2, а другой — через R3 и R4. Оба маршрута являются маршрутами RIP и имеют одинаковое административное расстояние, поэтому метрика используется для определения наилучшего маршрута. Метрика RIP — это количество переходов, которое представляет собой просто количество маршрутизаторов между источником и местом назначения. В этом случае маршрут, проходящий через R2, будет иметь метрику — , потому что только один маршрутизатор находится на пути к сети 10.0.0.0/24 .Маршрут, проходящий через R3 и R4, будет иметь метрику два . Первый маршрут будет помещен в таблицу маршрутизации и использован для пакетов, отправляемых в подсеть 10.0.0.0/24 .

В приведенном выше примере вы можете увидеть проблему использования счетчиков переходов в качестве метрики маршрутизации. Представьте, что первым путем через R2 был модемный канал со скоростью 56 кбит / с, а другим — высокоскоростной канал WAN. Маршрутизатор R1 все равно выберет путь, проходящий через R2, как лучший маршрут, потому что RIP использует только количество переходов в качестве своей метрики.

.

метрика маршрутизации — это … Что такое метрика маршрутизации?

.

Административное расстояние и метрика

Административное расстояние

Сеть может использовать более одного протокола маршрутизации, и маршрутизаторы в сети могут получать информацию о маршруте из нескольких источников. Маршрутизаторам необходимо найти способ выбрать лучший путь, когда доступно несколько путей. Номер административного расстояния используется маршрутизаторами, чтобы определить, какой маршрут лучше (чем меньше число, тем лучше). Например, если один и тот же маршрут получен от RIP и EIGRP, маршрутизатор Cisco выберет маршрут EIGRP и сохранит его в таблице маршрутизации.Это связано с тем, что маршруты EIGRP имеют (по умолчанию) административное расстояние 90, в то время как маршрут RIP имеет более высокое административное расстояние 120.

Вы можете отобразить административное расстояние всех маршрутов на своем маршрутизаторе, введя команду show ip route . :

В приведенном выше случае маршрутизатор имеет только один маршрут в своей таблице маршрутизации, полученный из протоколов динамической маршрутизации — маршрут EIGRP.

В следующей таблице перечислены значения административного расстояния по умолчанию:

Метрика

Если маршрутизатор изучает два разных пути для одной и той же сети из одного и того же протокола маршрутизации, он должен решить, какой маршрут лучше и будет помещен в таблица маршрутизации.Метрика — это показатель, используемый для определения лучшего маршрута (чем меньше число, тем лучше). Каждый протокол маршрутизации использует свою метрику. Например, RIP использует количество переходов в качестве метрики, а OSPF использует стоимость.

В следующем примере объясняется, как RIP вычисляет свою метрику и почему он выбирает один путь вместо другого.

RIP настроен на всех маршрутизаторах. У маршрутизатора 1 есть два пути к подсети 10.0.0.0/24. Один путь проходит через маршрутизатор 2, а другой путь проходит через маршрутизатор 3, а затем через маршрутизатор 4.Поскольку RIP использует в качестве метрики счетчик переходов, путь через маршрутизатор 1 будет использоваться для достижения подсети 10.0.0.0/24. Это потому, что эта подсеть находится всего в одном маршрутизаторе на пути. Другой путь будет иметь более высокую метрику 2, потому что подсеть находится на расстоянии двух маршрутизаторов.

ПРИМЕЧАНИЕ
Приведенный выше пример можно использовать для иллюстрации недостатка использования RIP в качестве протокола маршрутизации. Представьте, что первый путь через R2 был модемным каналом 56k, а другой путь (R3-R4) — высокоскоростным каналом WAN.Маршрутизатор R1 все равно выберет путь через R2 как лучший маршрут, потому что RIP использует только количество переходов в качестве своей метрики.

В следующей таблице перечислены параметры, которые различные протоколы маршрутизации используют для вычисления метрики:

.