Дибров М.В. Маршрутизаторы

Подождите немного. Документ загружается.

маршрутизатор только в том случае, если в таблице маршрутизации отсут-

ствует явный маршрут до сети получателя данного пакета.

Пример 20.3 – Синтаксис команды set interface

(config-route-map)# set interface type number [...type number]

(config-route-map)# no set interface type number [...type number]

Команда set interface задает список интерфейсов, через которые будут

маршрутизироваться рассматриваемые пакеты. Если задано более одного ин-

терфейса, то для пересылки пакетов будет использован первый активный ин-

терфейс из списка. Если в таблице маршрутизации отсутствует явный марш-

рут на адрес сети получателя, например, широковещательный пакет, то ко-

манда не действует и будет проигнорирована.

Пример 20.4 – Синтаксис команды set ip default next-hop

(config-route-map)# set ip default next-hop ip-address [...ip-address]

(config-route-map)# no set ip default next-hop ip-address [...ip-address]

Команда set ip default next-hop задает список IP адресов по умолчанию,

используемых для определения маршрутизатора следующего перехода на

пути к сети получателю. Если задано более одного IP адрес, то для пересылки

пакетов будет использован первый IP адрес из списка, принадлежащий актив-

ному интерфейсу.

Пример 20.5 – Синтаксис команды set ip next-hop

(config-route-map)# set ip next-hop ip-address [...ip-address]

(config-route-map)# no set ip next-hop ip-address [...ip-address]

Команда set ip next-hop задает список IP адресов, используемых для

определения маршрутизатора следующего перехода на пути к сети получате-

лю. Если задано более одного IP адрес, то для пересылки пакетов будет ис-

пользован первый IP адрес из списка, принадлежащий активному интерфейсу.

Кроме описанных команд группы set существует еще несколько команд

принадлежащих данной группе, например команды set ip tos и set ip preced-

ence, которые изменяют параметры пакета, используемые механизмами QoS,

однако их подробное рассмотрение выходит за рамки данного курса.

Для привязки описанной маршрутной карты к выбранному интерфейсу

используется команда ip policy route-map, синтаксис которой описан в приме-

ре 20.6.

321

Пример 20.6 – Синтаксис команды ip policy route-map

(config-if)# ip policy route-map map-tag

(config-if)# no ip policy route-map map-tag

Необходимо еще раз обратить внимание на то что, маршрутизация по

политикам задается на входном интерфейсе, принимающем пакеты, а не на

отправляющем выходном интерфейсе.

В случае если необходимо применить маршрутизацию по политикам к

трафику сгенерированному самим маршрутизатором применяется команда ip

local policy route-map описываемой в глобальной конфигурации маршрутиза-

тора. Синтаксис команды приводится в примере 20.7.

Пример 20.7 – Синтаксис команды ip local policy route-map

(config)# ip local policy route-map map-tag

(config)# no local ip policy route-map map-tag

Начиная с версии Cisco IOS 12.0, при маршрутизации по политикам

стал доступен механизм быстрой коммутации Fast-Switched. До этого момен-

та маршрутизация по политикам обрабатывалась только программными мето-

дами. Применение механизма Fast-Switched позволило значительно увеличить

скорость обработки пакетов при маршрутизации по политикам.

Быстрая коммутация по политикам по умолчанию отключена, и вклю-

чается после применения маршрутной политики к выбранному интерфейсу

при помощи команды ip route-cache с ключом policy.

20.3 Пример маршрутизации по политикам

На рисунке 20.1 приводится пример использования маршрутизации по

политикам.

Сеть передачи данных удаленного подразделения организации имеет

два подключения к центральному офису. Один из этих каналов связи имеет

высокую пропускную способность, но он является арендуемым, причем

арендная плата зависит от количества трафика переданного по нему.

Второй канал связи является собственным каналом связи организации,

однако его пропускной способности не хватает для передачи всего трафика до

центрального офиса.

В подобной ситуации появляется необходимость передавать важный

для организации трафик, по высокоскоростному каналу связи, а весь осталь-

ной с целью экономии финансовых ресурсов по более медленному каналу

связи.

322

r1#

interface ethernet 0

ip policy route-map speed

interface ethernet 1

ip address 10.10.0.2 255.255.255.252

interface serial 1

ip address 10.10.0.6 255.255.255.252

route-map speed permit 10

match ip address 1

set ip next-hop 10.10.0.1

route-map speed permit 20

set ip next-hop 10.10.0.5

access-list 1 permit 10.1.1.0 0.0.0.255

Рисунок 20.1 – Использование маршрутизации по политике

Для разделения трафика, была настроена маршрутная карта, которая

применена к входящему интерфейсу маршрутизатора R1. В данной маршрут-

ной политике применена маршрутная карта с двумя выражениями. Первое

выражение если выполняется поставленное условие, устанавливает IP адрес

маршрутизатора R2, как IP адрес следующего маршрутизатора для обрабаты-

ваемого входного пакета, при этом пакет будет отправлен по скоростному ка-

налу связи. Второе выражение маршрутной карты устанавливает для всех

остальных пакетов IP адрес маршрутизатора R3 как выходного маршрутиза-

тора, при этом пакеты будут отправлены по низкоскоростному каналу связи.

В правиле отбора пакетов для передачи по скоростному каналу связи

перечислены IP адреса отправителей рассматриваемых пакетов.

20.4 Проверка маршрутизации по политикам

Для проверки маршрутизации по политикам используются команды из

группы команд show, такие как show ip policy и show ip local policy.

Данные команды выводят все маршрутные политики, настроенные на

маршрутизаторе. Информация, выводимая данными командами, представлена

в примере 20.8.

323

Пример 20.8 – Информация, выводимая командами show ip policy

r1# show ip policy

Interface Route map

Local equal

Ethernet0/2 equal

Еже одним средством проверки маршрутизации по политикам является

команда debug ip policy. Синтаксис команды представлен в примере 20.9.

Пример 20.9 – Синтаксис команды debug ip policy

debug ip policy [access-list-name]

no debug ip policy [access-list-name]

Данная команда выводит информацию о каждом пакете, попавшем под

действие маршрутной политики, или только те из попавших, которые удовле-

творяют правилу access-list-name. Информация, выводимая командой, пред-

ставлена в примере 20.10.

Пример 20.10 – Информация, выводимая командами debug ip policy

r1# debug ip policy

IP: s=30.0.0.1 (Ethernet1), d=40.0.0.7, len 100,FIB flow policy match

IP: s=30.0.0.1 (Ethernet1), d=40.0.0.7, len 100,FIB PR flow accelerated!

IP: s=30.0.0.1 (Ethernet1), d=40.0.0.7, g=10.0.0.8, len 100, FIB policy routed

324

21 Обзор протокола BGP

В данном курсе рассматривается классическое применение протокола

BGP, как протокола маршрутизации между автономными системами. В насто-

ящее время протокол BGP, из-за своих функциональных возможностей при-

меняется также и в других областях телекоммуникаций. Рассмотрение всех

возможностей и способов применения протокола BGP выходит за рамки кур-

са маршрутизации, и должны рассматриваться отдельно.

21.1 Автономные системы

Как говорилось ранее, одним из способов систематизации протоколов

маршрутизации является разбиение их на отдельные категории в зависимости

от того, являются они внутренними или внешними. Протоколы маршрутиза-

ции могут быть разбиты на два следующих типа:

– Протокол внутреннего шлюза (протокол IGP). Протокол маршрутиза-

ции, используемый для обмена маршрутной информацией в пределах авто-

номной системы.

– Протокол внешнего шлюза (протокол EGP). Протокол маршрутиза-

ции, который используется для обмена данными между автономными систе-

мами.

IGP

(RIP)

AS 65000

IGP

(EIGRP)

IGP

(OSPF)

AS 65500

IGP

(RIP)

EGP

(BGP)

Рисунок 21.1 – Разделение функций между протоколами IGP и EGP

Эта концепция проиллюстрирована на рисунке 21.1. Протокол BGP яв-

ляется протоколом маршрутизации между автономными системами.

325

Все протоколы маршрутизации, которые были изучены ранее, являются

внутренними протоколами маршрутизации.

В настоящее время широко распространен протокол BGP версии 4. Он

описан в документе RFC 1771. Как подчеркнуто в этом стандарте, классиче-

ским определением автономной системы является следующее: «набор марш-

рутизаторов под одним техническим управлением, с использованием прото-

кола внутреннего шлюза и общих метрик для маршрутизации пакетов в пре-

делах AS и с использованием протокола внешнего шлюза для маршрутизации

пакетов в другие автономные системы».

Сегодня автономные системы могут использовать более одного прото-

кола IGP, которые имеют несколько наборов метрик. С точки зрения протоко-

ла BGP важной характеристикой AS является то, что одна AS для другой AS

имеет один согласованный внутренний план маршрутизации и представляет

весь диапазон сетей получателей, которые будут достижимыми через эту AS.

Все части AS должны быть соединены друг с другом.

Агентство по выделению имен и уникальных параметров протоколов

Internet (IANA) является разветвленной организацией, ответственной за рас-

пределение номеров автономных систем во всем мире. Отдельно за присвое-

ние номеров для Северной и Южной Америки, стран Карибского бассейна и

Африки отвечает Американский реестр адресов Internet (ARIN). Европейская

континентальная сеть TCP/IP – Информационный центр Internet (центр

RIPENIC) отвечает за номера для европейской зоны. А Азиатско-Тихо-

океанский NIC (APNIC) ведет учет номеров автономных систем для стран

азиатско-тихоокеанского региона.

Номер автономной системы представляет собой 16 битовое число, ле-

жащее в диапазоне чисел от 1 до 65535. Документ RFC 1930 содержит указа-

ния по использованию номеров AS. Так, номера AS, лежащие в диапазоне от

64512 до 65535, зарезервированы для частного использования, во многом ана-

логично частным IP адресам протокола Internet. Во всех примерах и упражне-

ниях, приведенных далее, используются частные номера AS.

21.2 Использование протокола BGP

Протокол BGP используется для обмена данными между автономными

системами, как показано на рисунке 21.2.

Главной задачей протокола BGP является гарантированная маршрутиза-

ция информации между автономными системами без создания петель. BGP

маршрутизаторы производят обмен информацией о путях к сетям получате-

лям.

Протокол BGP является преемником протокола EGP, протокола внеш-

него шлюза. Необходимо обратить внимание на неоднозначность использова-

326

ния аббревиатуры EGP. Протокол EGP был разработан на ранних стадиях раз-

вития Internet для изоляции сетей друг от друга.

AS 65500

AS 65000

AS 65250

AS 65520

Рисунок 21.2 – Маршрутизация между автономными системами

Использование термина «автономная система» в совокупности с прото-

колом BGP подчеркивает тот факт, что управление автономными системами

для других автономных систем предполагает наличие единого согласованного

плана внутренней маршрутизации, и представляет полную информацию о тех

сетях, которые будут доступны через AS. Существует также различие между

обычной автономной системой и AS, которая конфигурируется протоколом

BGP для осуществления транзитной политики; последние называются про-

вайдерами услуг Internet (ISP), или просто Internet провайдерами.

В настоящее время, с ростом корпоративных сетей передачи данных,

требуется применение протокола BGP, не только при наличии подключения,

но и при необходимости разделения корпоративной СПД на несколько авто-

номных систем.

21.2.1 Когда используется протокол BGP

Использование протокола BGP в AS наиболее уместно, когда действие

протокола BGP понятно и, по крайней мере, выполняется одно из следующих

условий:

– Автономная система пропускает транзитные пакеты на пути к другим

автономным системам.

– Автономная система имеет множество соединений с другими авто-

номными системами.

– Входящий и исходящий трафики автономной системы должны быть

управляемыми.

327

Необходимость распознавания трафика, поступающего от AS и его In-

ternet провайдера, означает, что AS должна подключаться к Internet провайде-

ру с помощью протокола BGP, а не простого статического маршрута.

Протокол BGP был разработан для того, чтобы позволить Internet про-

вайдеру организовать связь и обмен пакетами. Internet провайдеры имеют

множество соединений между собой и соглашений об обмене пакетами об-

новления. BGP является протоколом, который используется для выполнения

этих соглашений между двумя или более автономными системами.

Чтобы понять какой объем информации приходиться обрабатывать

маршрутизаторам Internet провайдеров, нужно отметить, тот факт что, для

простого размещения в оперативной памяти маршрутизатора таблицы всей

сети Internet построенной протоколом BGP потребуется объем оперативной

памяти порядка 2 Гбайт.

При неправильной настройке протокола BGP всегда существует опас-

ность влияния извне на принятие решений о маршрутизации.

21.2.2 Когда не следует использовать протокол BGP

При соединении автономных систем применение протокола BGP не

всегда может оказаться оправданным решением. Например, если есть только

один путь, вполне достаточно маршрута по умолчанию или статического

маршрута; использование протокола BGP в таком случае не несет никаких

преимуществ за исключением загрузки ресурсов и памяти процессора марш-

рутизатора. Если политика маршрутизации AS совпадает с политикой Internet

провайдера, в такой AS настраивать протокол BGP необязательно и даже не-

желательно. Это требуется только тогда, когда локальная политика отличает-

ся от политики Internet провайдера.

Использование протокола BGP нежелательно, если выполняется, хотя

бы одно или более, ниже перечисленных условий:

– Соединение с Internet или другой автономной системой единственное.

– Не планируется применения какой-либо политики маршрутизации и

выбора маршрутов.

– Налицо недостаток памяти или мощности процессора маршрутизато-

ра, необходимых для обработки постоянных пакетов обновления протокола

BGP.

– Недостаточно полное понимание процесса фильтрации маршрутов и

процесса выбора путей протоколом BGP.

– Низкая пропускная способность между автономными областями. В та-

ких случаях лучше пользоваться статическими маршрутами.

328

22 Терминология и концепции протокола BGP

22.1 Характеристики протокола BGP

К какому типу протоколов можно отнести протокол BGP? В главе 3,

«Принципы динамической маршрутизации» описаны характеристики дистан-

ционно-векторных протоколов маршрутизации и протоколов маршрутизации

по состоянию каналов. Протокол BGP можно отнести к дистанционно-вектор-

ным протоколам маршрутизации, но он сильно отличается от другого прото-

кола этого типа – от протокола RIP. Вектор расстояния для протокола BGP

является больше вектором пути. Одновременно с маршрутной информацией

передается большое количество атрибутов, описывающих путь; эти атрибуты

будут подробно рассмотрены далее.

В качестве транспортного протокола BGP использует протокол TCP,

обеспечивающий надежную доставку, ориентированную на соединение. Та-

ким образом, протокол BGP предполагает, что его связь является надежной, и

поэтому нет необходимости выполнять повторные посылки или реализовы-

вать механизмы восстановления ошибок. Протокол BGP использует в своей

работе порт ТСР 179.Два маршрутизатора, работающие под управлением про-

токола BGP, устанавливают TCP соединение между собой и обмениваются

сообщениями, чтобы открыть соединение и подтвердить параметры соедине-

ния. Такие маршрутизаторы, называются одноранговыми маршрутизаторами,

или соседями.

После того как соединение установлено, производится обмен полными

таблицами маршрутизации. Однако из-за того, что соединение является на-

дежным, маршрутизаторам, работающим под управлением протокола BGP,

после этого достаточно посылать только изменения (инкрементные пакеты

обновления). Периодическая рассылка пакетов обновления надежного канала

также не требуется, поэтому используются пакеты обновления по событию.

Протокол BGP рассылает сообщения KEEPALIVE, подобные Hello сообщени-

ям, рассылаемым протоколами OSPF и EIGRP.

BGP маршрутизаторы обмениваются информацией о достижимости

сети, которая называется векторами путей, полученной из атрибутов пути,

включая список полного пути (с номерами АС протокола BGP), который вы-

бирает маршрут на пути к сети-получателю. Эта информация о пути исполь-

зуется для построения графа автономной системы, в котором будут отсут-

ствовать петли. Петли в пути будут отсутствовать из-за того, что маршрутиза-

тор, работающий под управлением протокола BGP, не примет пакет обновле-

ния маршрутизации, уже включающий номер его АС в списке путей; это

должно означать, что пакет обновления уже однажды прошел через эту АС и

что повторный прием такого пакета приведет к образованию петли. Для нало-

жения некоторых ограничений на поведение маршрутизации можно также

329

применить определенные правила маршрутизации (которые называются по-

литиками).

Протокол BGP был разработан для масштабирования сетей, имеющих

большие размеры, таких как Internet.

22.2 Таблицы протокола BGP

Как показано на рисунке 22.1, маршрутизатор, работающий под управ-

лением протокола BGP, имеет свою собственную таблицу, предназначенную

для хранения информации, получаемую и рассылаемую на другие маршрути-

заторы. Эта таблица совершенно не зависит от таблицы маршрутизации, хра-

нящейся в маршрутизаторе. Возможна такая настройка маршрутизатора,

когда информация будет разделена между этими двумя таблицами.

Таблица маршрутизации Таблица BGP

Протокол BGPПротоколы IGP

Рисунок 22.1 – Взаимодействие таблицы BGP

и таблицы маршрутизации

22.3 Одноранговые устройства или соседи BGP

Любые два маршрутизатора, которые установили между собой TCP со-

единение для обмена маршрутной информацией протокола BGP, или, други-

ми словами, установили BGP соединение, называются одноранговыми

устройствами, или соседями. Одноранговые устройства протокола BGP могут

быть по отношению к AS как внутренними, так и внешними.

Протокол BGP, работающий между маршрутизаторами, находящимися

в пределах одной автономной системы, называется внутренним протоколом

BGP или протоколом IBGP. Протокол IBGP производит обмен информацией

протокола BGP таким образом, что она может быть передана на другие авто-

номные системы. Маршрутизаторы, работающие под управлением протокола

IBGP, не обязательно должны быть непосредственно соединены друг с дру-

гом, если они достижимы друг для друга, например, когда маршрут до IBGP

330