Вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ІР-мережі
A brief review and comparative description of the dynamic routing protocols, which are the most widespread in corporate IP networks. Some recommendations for the choice of protocol depending on sizes and requirements of corporate network are offered.
Saved in:
| Date: | 2017 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2017
|
| Online Access: | https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/106498 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | System research and information technologies |
| Download file: |  |
Institution
System research and information technologies| _version_ | 1866301883961835520 |
|---|---|
| author | Bachinskiy, V. Giorgizova-Gay, V. |
| author_facet | Bachinskiy, V. Giorgizova-Gay, V. |
| author_sort | Bachinskiy, V. |
| baseUrl_str | http://journal.iasa.kpi.ua/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2018-03-30T15:02:44Z |
| description | A brief review and comparative description of the dynamic routing protocols, which are the most widespread in corporate IP networks. Some recommendations for the choice of protocol depending on sizes and requirements of corporate network are offered. |
| first_indexed | 2025-07-17T10:21:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
© В.А. Бачинский, В.Ш. Гиоргизова-Гай, 2011
Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 99
УДК 681.324
ВЫБОР ПРОТОКОЛА ДИНАМИЧЕСКОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ
В КОРПОРАТИВНОЙ IP-СЕТИ
В.А. БАЧИНСКИЙ, В.Ш. ГИОРГИЗОВА-ГАЙ
Представлен краткий обзор и сравнительная характеристика протоколов дина-
мической маршрутизации, наиболее распространенных в корпоративных IP-
сетях. Предложены некоторые рекомендации по выбору протокола в зависи-
мости от размеров и требований корпоративной сети.
ВВЕДЕНИЕ
Сегодня трудно найти компанию или учебное заведение, которое не имело
бы сетевой инфраструктуры. Практически все современные сети являются
маршрутизируемыми. С ростом размеров сети компании для поддержания
ее нормальной работоспособности сетевому администратору приходится
переходить от статической маршрутизации к динамической и, следователь-
но, к использованию одного из протоколов динамической маршрутизации.
Поскольку выбор протокола оказывает существенное влияние на эффектив-
ность и надежность работы сети организации в целом, то он должен быть
хорошо обоснован. В настоящее время доступны спецификации [5] и су-
ществует много литературных и Internet-ресурсов, посвященных данной те-
ме (например [1–7]). Однако в них, как правило, достаточно подробно опи-
сывает сами протоколы и их настройки. Тогда как для первоначального
выбора желательно иметь краткую сравнительную характеристику протоко-
лов. Аналогичная задача возникает и при изучении данной темы студентами
ВУЗов.
Цель работы — выделить наиболее существенные критерии сравнения
протоколов и факторы, влияющие на их выбор в корпоративной сети, а так-
же привести краткую сравнительную характеристику протоколов и некото-
рые общие рекомендации по их применению.
ТРЕБОВАНИЯ СЕТИ К ПРОТОКОЛУ МАРШРУТИЗАЦИИ
Как известно, протоколы динамической маршрутизации позволяют маршру-
тизаторам IP-сетей автоматически создавать таблицы оптимальных (по
выбранному критерию) маршрутов и динамически модифицировать их в
соответствии с изменениями, происходящими в топологии сети.
Выбор протокола маршрутизации в значительной степени зависит от
следующих факторов.
• Топология и сложность сети.
Необходимо предусмотреть наличие резервных линий связи в сети,
обеспечивающих ее надежное функционирование (доступность серверов и
сетевых сегментов) в случае отказов сетевого оборудования и основных ли-
ний связи. Например, при древовидной топологии сети с так называемым
В.А. Бачинский, В.Ш.Гиоргизова-Гай
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 100
«корневым маршрутизатором», возможности динамической маршрутизации
сводятся к минимуму.
• Размеры сети и необходимость в ее дальнейшем масштабировании.
Возможности некоторых протоколов в этом смысле ограничены.
• Загруженность сети.
Для сетей с высоким коэффициентом загруженности линий связи имеет
значение способность протокола к перераспределению потоков данных.
• Требования к надежности сети.
Допустимое время простоев или нестабильности в работе сети из-за
отказа ее узлов зависит от рода деятельности организации, и определяется
возможными финансовые убытками или опасностью нарушения производ-
ственного цикла.
• Требования к защите информации в сети.
Эти требования определяются степенью риска, связанного с попада-
нием информации об адресах и маршрутах в сети в руки злоумышленников,
что особенно важно для сетей, имеющих внешние каналы связи.
• Необходимость подключения маршрутизируемого сегмента к уже
существующей сети.
В этом случае следует обратить внимание на совместимость протоколов
маршрутизации и средств их реализации.
• Возможность организации программных маршрутизаторов.
При небольшом трафике в сети или на отдельных ее участках от мар-
шрутизаторов не требуется высокая производительность. В таких случаях с
экономической точки зрения бывает выгоднее использовать вместо аппа-
ратного маршрутизатора универсальный компьютер с несколькими сетевы-
ми картами и программным обеспечением (ПО) с функциями протоколов
маршрутизации. Однако не для всех протоколов маршрутизации есть соот-
ветствующее ПО, а от сложности протоколов зависит количество потреб-
ляемых вычислительных ресурсов компьютера.
• Квалификация и субъективные предпочтения обслуживающего пер-
сонала.
Сложность настройки маршрутизаторов и администрирования сети
при использовании разных протоколов существенно отличаются. При нали-
чии необходимых возможностей в нескольких протоколах немаловажно
учесть удобство и наличие опыта работы с одним из протоколов в админи-
стратора сети.
КРИТЕРИИ СРАВНЕНИЯ ПРОТОКОЛОВ МАРШРУТИЗАЦИИ
Для определения эффективного протокола маршрутизации, который бы
удовлетворял требованиям конкретной сети, необходимо провести сравни-
тельный анализ наиболее известных протоколов динамической маршрути-
зации.
Протоколы маршрутизации делятся на два основных класса: протоколы
внутренних шлюзов (Interior Gateway Protocols — IGP) и протоколы внеш-
них шлюзов (Exterior Gateway Protocols — EGP). Протоколы класса IGP
проектировались для обмена информацией о сетях и подсетях между внут-
ренними маршрутизаторами одной автономной системы (Autonomous Sys-
tem — AS), т.е. между маршрутизаторами, находящимися под единым ад-
Выбор протокола динамической маршрутизации в корпоративной IP-сети
Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 101
министративным управлением, и использующими один протокол маршру-
тизации. Такими сетями могут быть сети провайдеров услуг Internet, круп-
ных правительственных и научно-исследовательских организаций, частных
коммерческих концернов. Протоколы EGP проектировались для обмена
маршрутной информацией между пограничными маршрутизаторами раз-
личных автономных систем. Доминирующим EGP-протоколом сегодня яв-
ляется протокол граничной маршрутизации версии 4 (Border Gateway
Protocol version 4 — BGP-4). Это протокол используется для обмена мар-
шрутной информацией между AS сети Internet.
По методу распространения маршрутной информации протоколы IGP
делятся на дистанционно-векторные и состояния каналов связи. В методе
вектора расстояний каждый маршрутизатор через равные промежутки вре-
мени посылает соседним маршрутизаторам обновления всей или части
своей таблицы маршрутизации. По мере распространения маршрутной ин-
формации в сети каждый маршрутизатор может вычислить расстояния от
него до всех сетей и подсетей в пределах внутрикорпоративной сети. Наи-
более распространенными протоколами данного типа являются RIP (Routing
Information Protocol) и IGRP (Interior Gateway Routing Protocol). В методе
учета состояния каналов связи каждый маршрутизатор корпоративной сети
посылает остальным маршрутизаторам информацию о своих непосредст-
венных соединениях с сетями и маршрутизаторами. На основе полученной
информации обо всех локальных соединениях в сети, каждый маршрутиза-
тор способен построить ее полный топологический граф, а затем заполнить
свою таблицу, используя сложный алгоритм выбора первого кратчайшего
пути (Shortest Path First — SPF). Наиболее известными протоколами данного
типа являются OSPF (Open Shortest Path First) и IS-IS (Intermediate System to
Intermediate System). Существуют также гибридные протоколы, сочетающие
в себе преимущества обоих методов распространения маршрутной инфор-
мации. Примером гибридного протокола является ЕIGRP (Enhanced Interior
Gateway Routing Protocol).
Протоколы, основанные на методе вектора расстояния, требуют мень-
ше вычислительных ресурсов маршрутизатора, чем протоколы с выбором
по состоянию каналов связи с их сложными SPF-алгоритмами. С другой
стороны, протоколы с выбором по состоянию каналов связи занимают ме-
ньшую часть полосы пропускания сети (кроме начального этапа изучения
топологии сети) так, как они распространяют только информацию об изме-
нениях, а не всю таблицу маршрутизации, что особенно важно для больших
сетей.
В качестве других критериев сравнения протоколов динамической
маршрутизации можно выделить следующие.
• Скорость сходимости.
Эта характеристика протокола определяет длительность временного
интервала возможной нестабильной работы сети, в течении которого прото-
кол выявляет недоступный маршрут, выбирает новый маршрут и распрост-
раняет новую информацию по сети. Быстрота реакции на изменения в сете-
вой топологии особенно важна при поддержке важных приложений,
требующих высокой степени готовности сети. Протоколы, основанные на
методе вектора расстояния, требуют большего времени для сходимости, чем
протоколы с выбором по состоянию канала связи, так как информация о но-
В.А. Бачинский, В.Ш.Гиоргизова-Гай
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 102
вом пути передается от одного маршрутизатора к другому косвенно без ука-
зания источника ее происхождения в процессе периодических рассылок.
• Возможность учета в метрике (критерии) выбора наиболее рацио-
нального маршрута различных характеристик маршрута.
Метрики могут рассчитываться на основе одной или нескольких харак-
теристик пути. К наиболее употребительным характеристикам пути отно-
сятся: количество переходов (промежуточных маршрутизаторов в пути);
пропускная способность каналов связи; задержка пакета в пути; надежность
(частота возникновения ошибок каналах связи); нагрузка (загруженность
маршрутизаторов и каналов связи); стоимость (произвольное значение, на-
значаемое администратором на основание как перечисленных выше, так и
других соображений, например финансовых). Метрики, вычисляемые на
основе нескольких показателей, обеспечивают большую гибкость при выбо-
ре маршрута. Возможности протокола поддерживать одновременно не-
сколько метрик позволяют удовлетворять требования QoS-трафика (Quality
of Service) разных приложений.
• Возможность балансировки нагрузки между несколькими маршру-
тами.
Возможность хранения в таблицах маршрутизации нескольких маршру-
тов к одной сети (с равными или даже отличающимися метриками) дает
возможность маршрутизатору снижать загрузку линий связи, путем попере-
менной отсылки пакетов по каждому из маршрутов. Следует обратить вни-
мание на то, что балансировка нагрузки может вызвать проблемы в тех слу-
чаях, когда приложение использует дейтаграммные протоколы канального и
транспортного уровней, которые не нумеруют и, следовательно, не восста-
навливают порядок следования пакетов, как это делает, например, транс-
портный протокол с установлением соединения ТСР.
• Возможность объединения маршрутов на совпадающих участках.
Наличие данной функции способствует снижению относительной
сложности большой сети, сокращению количества записей в таблицах мар-
шрутизаторов и ускорению поиска в них. Объединение маршрутов требует,
чтобы протокол маршрутизации поддерживал маски подсетей переменной
длины и был способен распространять информацию о сетевых масках
вместе с информацией о сетевых маршрутах.
• Максимальное количество маршрутизаторов в сети определяет воз-
можности ее масштабирования.
Это ограничение косвенно связано с другими характеристиками прото-
кола маршрутизации, влияющими на его способность работать в большой
сети (например, скоростью сходимости, долей полосы пропускания сети,
требуемой для передачи служебных сообщений протокола).
• Необходимость предварительной логической подготовки сети.
Некоторые протоколы маршрутизации для достижения соответствую-
щего уровня масштабирования (уменьшения потребления вычислительных
ресурсов маршрутизаторов и полосы пропускания сети) подразумевают вы-
деление в сети логических областей и связей между ними. Внедрение таких
протоколов может потребовать серьезной инженерной проработки проекта
сети (ее топологии и схемы адресации).
• Обеспечение безопасности при обмене маршрутной информацией.
Выбор протокола динамической маршрутизации в корпоративной IP-сети
Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 103
Если сеть поддерживает обмен маршрутной информацией между под-
сетями, соединенными глобальными связями, то попадание такой информа-
ции в руки злоумышленников может представлять угрозу безопасности се-
ти. В таких случаях поддержка протоколом маршрутизации методов
аутентификации источника и шифрования маршрутной информации приоб-
ретает важное значение.
• Доступность программного обеспечения (ПО) реализации протокола
маршрутизации.
Проколы могут быть отрытыми и поддерживаться различными произ-
водителями аппаратных маршрутизаторов и ПО для универсальных ком-
пьютеров, а могут быть закрытыми и реализоваться только определенными
компаниями.
• Перспективность — реализация в протоколе перспективных воз-
можностей (например, протокола IP6, поддержка трафик инжиниринга).
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАСПРОСТРАНЕННЫХ ПРОТОКОЛОВ
МАРШРУТИЗАЦИИ
Рассмотрим наиболее распространенные протоколы подробнее [1–7].
RIP. Протокол RIP основан на дистанционно-векторном алгоритме и в
большинстве реализаций использует самую простую метрику — количество
промежуточных машрутизаторов до сети назначения. Главным достоинст-
вом протокола является легкость конфигурирования, не требующая высокой
квалификации обслуживающего персонала. Протокол является открытым и
поддерживается практически всеми производителями сетевого оборудова-
ния. Также имеются реализации протокола в ПО (например, для Unix-
подобных ОС — пакеты Zebra, Quagga и др.) и поддержка в ряде ОС (на-
пример, в Windows, начиная с Windows NT Server, в Unix-подобных, Cisco
IOS). Основными недостатками протокола являются: медленная сходимость
и большой объем служебного трафика (для адаптации к изменениям в топо-
логии сети маршрутизаторы периодически рассылают полные копии своих
таблиц). Это ограничило область применения протокола сетями с количест-
вом маршрутизаторов не более пятнадцати. В протокол RIP версии 2 добав-
лена поддержка маски переменной длины, мультикастинговая (многоадрес-
ная) рассылка вместо широковещательной и средства защиты при обмене
маршрутной информацией в виде аутентификации по ключу MD5 и откры-
того (нешифрованного) текста. Протокол достаточно распространен в не-
больших не стремящихся к расширению локальных сетях с невысокими
требования к надежности сети и отсутствием квалифицированного персона-
ла сетевых администраторов. В новой версии протокола Riping организова-
на поддержка протокола IPv6.
IGRP. Закрытый дистанционно-векторный протокол IGRP компании
Cisco Systems был спроектирован для устранения ряда недостатков прото-
кола RIP, и имел цель обеспечить лучшую поддержку крупных сетей (до 255
маршрутизаторов), которые содержат каналы связи с отличающимися ха-
рактеристиками полосы пропускания и величины задержки. Протокол ис-
пользует комбинированную метрику, которая включает задержку, полосу
пропускания, надежность и загруженность маршрута. Весовые коэффициен-
В.А. Бачинский, В.Ш.Гиоргизова-Гай
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 104
ты, определяющие вклад этих характеристик в результирующую метрику,
задаются пользователем, обеспечивая гибкую адаптацию к его конкретным
задачам. Показатели задержки и полосы пропускания конфигурируются для
каждой линии связи предварительно, а показатели надежности и загружен-
ности могут вычисляться в процессе обработки реального трафика в сети.
Для поддержания требований QOS разных приложений можно подготовить
несколько маршрутных таблиц, построенных на основе метрик с разными
значениями весовых коэффициентов.
Протокол IGRP обеспечивает более быструю сходимость, чем RIP бла-
годаря применению пакетов обновления с мгновенной рассылкой (инфор-
мация об изменениях в сети отправляется сразу, как только становится до-
ступной, не дожидаясь очередного времени обновления). Протокол
поддерживает балансировку нагрузки между несколькими маршрутами
даже в том случае, если их метрики не равны, но находятся в пределах
определенного диапазона показателей наилучшего маршрута. При этом соо-
тношение объемов отправляемых по каждому пути данных будет пропор-
ционально соотношению их метрик.
К недостаткам протокола можно отнести отсутствие поддержки масок
подсетей переменной длины и возможности объединения маршрутов. Пе-
риодические рассылки маршрутной информации соседним маршрутизато-
рам остаются широковещательными. Средства обеспечения безопасности
ограничены. Отсутствуют средства аутентификации при обмене маршрут-
ной информацией. Косвенным средством защиты является возможность
приема сообщений об обновлениях маршрутов только от тех маршрутизато-
ров, которые данный определяет как «соседние», а также возможность вне-
сения изменений в конфигурацию маршрутизатора только на основании па-
роля, который хранится в зашифрованном виде.
Протокол совместим с RIP.
EIGRP. Протокол EIGRP компании Cisco Systems представляет собой
улучшенную версию исходного протокола IGRP. Протокол является гиб-
ридным и основан на алгоритме обновления Diffusing-Update Algorithm
(DUAL). Он совмещает в себе лучшие стороны дистанционно-векторных
протоколов (простота алгоритма выбора оптимального маршрута) и прото-
колов состояния каналов связи (быстрая сходимость и экономия полосы
пропускания сети за счет сообщений только о состоянии связей и об их из-
менении). Все рассылки протокола являются мультикастными или индиви-
дуальными. Таким образом, информация рассылается только при измене-
ниях и только тем маршрутизаторам, которых она касается. С целью
повышения масштабирумости протокола в него добавлена поддержка масок
подсетей переменной длины и возможность объединения машрутов. Марш-
руты делятся на внутренние и внешние — полученные от других протоко-
лов маршрутизации или записанные в таблицы статически.
В последних версиях EIGRP имеются средства защиты, не позволяю-
щие злоумышленникам дописывать элементы в таблицу маршрутизации, и
аутентификация по ключу MD5. Кроме того, в настоящее время для EIGRP
разрабатывают средства поддержки IPv6, так что этот протокол будет раз-
виваться в дальнейшем.
Основным недостатком EIGRP, как и его предшественника, является
закрытость и реализация только на оборудовании Cisco Systems.
Протокол хорошо совместим с IGRP, а также с RIP.
Выбор протокола динамической маршрутизации в корпоративной IP-сети
Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 105
OSPF. Наиболее универсальным и гибким в настройке протоколом ди-
намической маршрутизации в корпоративных сетях на сегодняшний день
является открытый протокол выбора первого кратчайшего пути (Open Short-
est Path First Protocol — OSPF). Протокол изначально был ориентирован на
работу в больших сетях (до 65536 маршрутизаторов) со сложной тополо-
гией. Он основан на алгоритме состояния каналов связи и обладает высокой
устойчивостью к изменениям топологии сети и быстрой сходимостью. При
выборе маршрута используется метрика пропускной способности составной
сети (т.е. передача данных по наиболее скоростным каналам связи). Прото-
кол может поддерживать разные требования IP-пакетов на качество обслу-
живания (пропускная способность, задержка и надежность) посредством
построения отдельной таблицы маршрутизации для каждого из этих показа-
телей.
Протокол обладает и другими достоинствами, полезными в крупных
современных сетях. К ним относятся возможность балансировки нагрузки
между каналами с равными метриками и средства аутентификации как по
нешифрованному паролю, так и по шифрованному (путем добавления к па-
кету дайджеста ключа и тела пакета по алгоритму MD5). Нумерация пакетов
исключает их повторяемость и таким образом возможность повторной ата-
ки. Открытость протокола определяет его поддержку практически всеми
производителями сетевого оборудования, реализации в ПО под все попу-
лярные ОС (например, для Unix-подобных ОС — пакеты Zebra, Quagga и
др.), а также непосредственную интеграцию в ряд ОС (например, Windows
2000 Server и выше, OpenBSD, Cisco IOS, Solaris 10 и т.д.).
К недостаткам прокола следует отнести высокую вычислительную
сложность и, следовательно, высокие требования, предъявляемые к ресур-
сам маршрутизатора. Вычислительная сложность OSPF растет с увеличе-
нием размеров сети. Поэтому для увеличения масштабируемости протокола
применяется разделение сети на логические области, соединенные магист-
ральной областью. Внутренняя топологическая информация между облас-
тями не предается. Сокращению размеров таблиц маршрутизации и сниже-
нию служебного трафика при обновлении топологической информации
служит возможность объединения нескольких адресов сетей в один при об-
наружении у них общего префикса, и замена широковещательных рассылок
мультикастинговыми. С целью экономии ІР-адресов в соединениях типа
«точка – точка» между маршрутизаторами назначать конечным точкам адреса
не обязательно. Платой за эти преимущества является сложность конфигу-
рирования и необходимость тщательного предварительного планирования
сети для ее оптимальной работы (разбивка на области, выделение магистра-
ли, распределение функций между маршрутизаторами с учетом их вычисли-
тельной мощности: рядовые, выделенные в зоне, пограничные и т.д.).
В качестве перспективных функций OSPF следует назвать поддержку
протокола Ipv6 и возможность выбора маршрута на основании текущего
коэффициента загруженности каналов связи (расширенная версия OSPF по-
лучила название Constrained Shortest Path First — СSPF).
Протокол совместим с RIP.
IS-IS. Протокол IS-IS основан на алгоритме состояния каналов связи и
является предшественником OSPF. В настоящее время этот протокол очень
редко используется в корпоративных сетях. Это вызвано полным превос-
ходством над ним протокола OSPF, который, по сути, является усовершенс-
твованным IS-IS. К недостаткам протокола относится его неспособность
В.А. Бачинский, В.Ш.Гиоргизова-Гай
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 106
поддерживать маски подсетей переменной длины, объединять маршруты, а
также широковещательный характер рассылок соседним маршрутизаторам.
Все это отрицательно влияет на скорость сходимости, нагрузку маршрути-
заторов и загруженность линий связи.
BGP-4. Протокол BGP разрабатывался как внешний для организации
маршрутизации между автономными системами в глобальной сети Internet
(максимальное число маршрутизаторов 65534 между AS). В настоящее вре-
мя в Internet используется 4-я версия протокола BGP-4. Хотя протокол отно-
сится к внешним протоколам маршрутизации, его иногда применяют и для
внутренней маршрутизации.
BGP является протоколом, ориентирующимся на вектор расстояния.
Однако, в отличие от RIP и IGRP протокол BGP не требует периодического
обновления всей маршрутной таблицы. Обмен полными таблицами выпол-
няется между маршрутизаторами только при их начальном подключении. В
дальнейшем отсылаются только сообщения об обновлениях в таблицах,
причем только тем маршрутизаторам, которые явно указаны в качестве со-
седних. В одном обновлении BGP-4 может быть объявлено об одном новом
маршруте или аннулировании нескольких переставших существовать. Все
это способствует снижению служебного трафика.
Метрика BGP представляет собой произвольное число единиц, харак-
теризующее степень предпочтения конкретного маршрута, и устанавлива-
ются администратором сети, в основном исходя из соображений договор-
ных и финансовых предпочтений, возможно, из учета других факторов (по
умолчанию на основании минимального числа промежуточных AS). У раз-
ных маршрутизаторов может использоваться разная маршрутная политика.
Хотя BGP поддерживает маршрутную таблицу всех возможных путей к
конкретной сети, в своих сообщениях о корректировке он объявляет только
об оптимальных маршрутах. Наличие в таблице альтернативных маршрутов
ускоряет реакцию маршрутизатора на информацию о недостижимости ос-
новного пути, а также позволяет поддерживать балансировку нагрузки. По-
скольку протокол ориентирован на обмен данными между различными AS,
где при выборе маршрутов преобладают, как правило, не технические, а по-
литические соображения, то процесс балансировки нагрузки подразумевает
осмысленное распределение маршрутов между альтернативными каналами
посредством настройки соответствующих параметров протокола.
Сообщения BGP-4 о корректировках содержат последовательность AS,
через которые может быть достигнута указанная сеть, ее ІР-адрес и длина
маски префикса (поддерживается только безклассовая адресация CIDR).
Протокол позволяет объединять маршруты. Перечень AS используется для
улучшения сходимости, скорость которой у протокола не высока.
Для обеспечения безопасности могут применяться разные способы ау-
тентификации маршрутизаторов.
Протокол совместим с RIP и OSPF.
В таблице представлена сравнительная характеристика основных про-
токолов динамической маршрутизации.
Важной характеристикой протокола маршрутизации является скорость
сходимости. Данный критерий не был включен в таблицу по причине отсут-
ствия численных данных корректно проведенных экспериментов для сетей
Выбор протокола динамической маршрутизации в корпоративной IP-сети
Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 107
различного масштаба. Исходя из анализа самих алгоритмов и заявлений
разработчиков компании Cisco Systems, можно сказать, что дистанционно-
векторный протокол RIP уступает по этому параметру усовершенствован-
ному протоколу IGRP. Еще большей скоростью сходимости обладает ком-
бинированный протокол EIGRP, который приближается к наиболее ско-
ростным протоколам OSPF и IS-IS, основанным на алгоритме учета
состояния каналов связи. Протокол BGP не относится к числу скоростных,
как по причине дистанционно векторного алгоритма, так и ввиду его осо-
бенностей, связанных с работой в качестве внешнего протокола (разная
маршрутная политика маршрутизаторов, использование надежного транс-
портного протокола TCP и т.д.).
Т а б л и ц а . Сравнительная таблица основных характеристик протоколов
динамической маршрутизации
Критерии/
протоколы RIP v.2 IGRP IS-IS OSPF EIGRP BGP v.4
Безопасность
Открытый
пароль или
аутентифи-
кация по
ключу MD5
– –
Открытый
пароль или
аутентифи-
кация по
ключу MD5
Аутенти-
фикация по
ключу
MD5
Разные
методы
аутентификации
Тип
алгоритма
Вектор
расстояния
Вектор
расстояния
Состояние
каналов
связи
Состояние
каналов
связи
Комбини-
рованный
Вектор
расстояния
Баланси-
ровка
нагрузки
– Разные
метрики
Одинаковые
метрики
Одинаковые
метрики
Разные
метрики
Разные метрики
(полуавтомати-
чески)
Объединение
маршрутов – – – + + +
Маски
подсетей
переем
длины
+ – – + + +
Максималь-
ное количе-
ство машру-
тизаторов
в сети
15
255
(реком.
<50)
1024 65534 255 65534
Учет в мет-
рике различ-
ных характе-
ристик пути
Одна
основная
Комбини-
рованная
Одна основ-
ная и три
дополни-
тельные
Одна основ-
ная и три
дополни-
тельные
Комбини-
рованная Произвольная
Поддержка
QoS – + + + + –
Обновления
маршрутной
информации
Вся
таблица
Вся
таблица
Только
изменения
Только
изменения
Только
изменения
Только
изменения
Необходи-
мость
логической
подготовки
сети
– –
Выделение
центральной
области и
связных
областей
Выделение
центральной
области и
связных
областей
–
Разбитие сети
на автономные
системы
и описание
взаимодействия
между ними
Доступность
реализации Открытый
Только на
оборудова-
нии Cisco
Systems
Открытый Открытый
Только на
оборудова-
нии Cisco
Systems
Открытый
Поддержка
IPv6 – – – + + +
В.А. Бачинский, В.Ш.Гиоргизова-Гай
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 108
НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ПРОТОКА МАРШРУТИ-
ЗАЦИИ
Сравнительная характеристика показывает, что наиболее совершенными
внутренними протоколами динамической маршрутизации являются OSPF и
EIGRP. Протокол IS-IS по сути является более ранней и менее функцио-
нальной версией протокола OSPF, поэтому в настоящее время редко исполь-
зуется в корпоративных сетях. Преимущества этих протоколов в полной ме-
ре проявляются в сложных больших сетях с сотнями и тысячами
маршрутизаторов. Именно здесь необходима высокая скорость сходимости
оптимальных маршрутов, гибкость при выборе путей (с учетом различных
характеристик, составляющих маршруты каналов), поддержка требований
QoS для разнородного трафика, экономия полосы пропускания каналов (за
счет снижения служебного трафика), снижение размеров таблиц маршрути-
зации и скорости поиска в них информации. Эти требования оправдывают
использование производительных аппаратных маршрутизаторов с больши-
ми объемами памяти и протоколов, требующих сложной настройки. Однако
такие большие сети сегодня являются гетерогенными с точки зрения произ-
водителей сетевого оборудования, поэтому лидирующие позиции здесь
занимает открытый протокол OSPF (EIGRP реализуется только на оборудо-
вании Cisco Systems, и максимальное количество маршрутизаторов не
более 255).
Для сетей среднего размера (десятки маршрутизаторов) при наличии
соответствующих финансовых возможностей надежность и дополнительные
технические преимущества оборудования фирмы Cisco Systems могут сыг-
рать решающую роль в пользу построения однородной сети. Тогда наи-
больший эффект даст использование протокола EIGRP. Поскольку лежащий
в его основе алгоритм DUAL поддается гибкой настройке (комбинирован-
ная метрика, балансировка нагрузки путей с различными значениями мет-
рики), это позволяет администратору сети обеспечивать ее максимальную
производительность, поскольку хорошо известно, что перед сетью могут
ставится самые разнообразные задачи, и только большие функциональные
возможности и гибкость их использования помогут администратору решить
любую поставленную задачу. Хотя вполне возможно, что и возможностей
более простого в настройке протокола IGRP будет достаточно (например,
если не предъявляются высокие требования ко времени сходимости опти-
мальных маршрутов, снижению уровня служебного трафика и его безопас-
ности, не требуется поддержка масок подсетей переменной длины и функ-
ции агрегирования маршрутов).
Для гетерогенных сетей, особенно при наличии в них программных
маршрутизаторов, лучшим выбором будет протокол OSPF. Поскольку при
использовании EIGRP возникает проблема взаимодействия оборудования,
то маршрутизаторам от других производителей остается использовать ста-
тические маршруты, либо иметь дело с комбинацией RIP и EIGRP, что
представляется не очень осмысленным.
Если в соответствии с высокими требованиями к надежности, защи-
щенности, производительности небольшой сети (до десятка маршрутизато-
ров) для нее будет выбрано оборудование Cisco, тогда, скорее всего, допол-
Выбор протокола динамической маршрутизации в корпоративной IP-сети
Системні дослідження та інформаційні технології, 2011, № 1 109
нительные возможности EIGRP, связанные с уменьшением времени сходи-
мости и повышением масштабируемости, не понадобятся. И прокол IGRP
решит задачи такой сети достаточно эффективно. Этот протокол наиболее
понятен сетевым администраторам, уже знакомым с RIP, а также для дос-
тижения должной производительности требует от маршрутизаторов мень-
шего объема оперативной памяти и менее мощный процессор.
Здесь следует отметить существование большого количества организа-
ций, для которых работа в сети не является непосредственным элементом их
основной деятельности, а является скорее всего средством коммуникации.
Уровень трафика в таких сетях обычно не высок, поэтому возможности про-
токола, связанные с балансировкой нагрузки, снижением служебного тра-
фика за счет иерархической организации и рассылки только обновлений
скорее всего окажутся не востребованными. Такие организации обычно не
предъявляют высокие требования к сети, т.е. не требуют высокой скорости
сходимости, поддержки QoS, учета в метрике характеристик разнородных
каналов (как правило, все каналы типа Fast Ethernet), часто используют
программные маршрутизаторы на не слишком производительных ПК, и не
желают содержать высокооплачиваемые кадры квалифицированных адми-
нистраторов. В этих случаях самый простой протокол RIPv2 будет вполне
достаточным решением.
Протокол BGP разрабатывался как протокол взаимодействия между ав-
тономными системами Internet. Он имеет произвольную метрику и не высо-
кую скорость сходимости. Его внедрение в корпоративную сеть в большин-
стве случаев не оправдается. Деление сети на автономные системы не дает
существенного преимущества, как это показала практика внедрения прото-
кола в кампусную сеть НТУУ «КПИ». Пограничные протоколы обычно
нужны только в том случае, когда сеть организации связана с одной и той
же внешней сетью (например Internet) несколькими каналами или, когда
она работает как промежуточное звено между двумя или более сетями, при-
чем необходимо обеспечить резервные каналы связи (типичная ситуация
для сервис-провайдера Internet).
ВЫВОДЫ
Таким образом, выбор конкретного протокола динамической маршрутиза-
ции зависит от размеров и требований, предъявляемых конкретной корпора-
тивной сетью. Основываясь на данных таблицы, можно с уверенностью ска-
зать, что на сегодняшний день наиболее совершенными внутренними
протоколами динамической маршрутизации являются OSPF и EIGRP. Их
перспективность подтверждает и внедрение поддержки перспективного
протокола IPv6. И, если OSPF уже стал фактически стандартным внутрен-
ним протоколом Internet, то с ростом рынка оборудования фирмы Cisco Sys-
tems позиции EIGRP в однородных корпоративных сетях будут укрепляться.
Протокол IGRP, по-видимому, также уступит ему свое место. Тем не менее,
преимущества простоты протокола RIP для небольших сетей продолжают
оставаться востребованными, о чем, например, свидетельствует появление
новой версии протокола Riping, в которой также предусмотрена поддержка
протокола IPv6.
В.А. Бачинский, В.Ш.Гиоргизова-Гай
ISSN 1681–6048 System Research & Information Technologies, 2011, № 1 110
ЛИТЕРАТУРА
1. Олифер В.Г.,Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, прото-
колы: учеб. для вузов. — 3-е изд. — СПб.: Питер, 2006. — 958 с.
2. Cisco Systems. Руководство Cisco по междоменной многоадресной маршрути-
зации. — М.: «Вильямс», 2004. — 320 с.
3. Леинванд А., Пински Б. Конфигурирование маршрутизаторов Cisco. — 2-е изд.
— М.: Изд. дом «Вильямс», 2004. — 368 с.
4. Официальный сайт компании Cisco Systems. — http://cisco.com/.
5. База данных RFC документов. — http://www.rfc-editor.org.
6. Ресурс аналитической информации. — http://citforum.ru.
7. Свободная энциклопедия. — http://ru.wikipedia.org.
Поступила 01.04.2009
|
| id | journaliasakpiua-article-106498 |
| institution | System research and information technologies |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-07-17T10:21:33Z |
| publishDate | 2017 |
| publisher | The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | journaliasakpiua/dc/054a481a89c2b4bbc69960da21828adc.pdf |
| spelling | journaliasakpiua-article-1064982018-03-30T15:02:44Z Choosing a dynamic routing protocol in the corporate IP network Выбор протокола динамической маршрутизации в корпоративной ІР-сети Вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ІР-мережі Bachinskiy, V. Giorgizova-Gay, V. A brief review and comparative description of the dynamic routing protocols, which are the most widespread in corporate IP networks. Some recommendations for the choice of protocol depending on sizes and requirements of corporate network are offered. Представлен краткий обзор и сравнительная характеристика протоколов динамической маршрутизации, наиболее распространенных в корпоративных IP-сетях. Предложены некоторые рекомендации по выбору протокола в зависимости от размеров и требований корпоративной сети. Представлено короткий огляд і порівняльну характеристику протоколів динамічної маршрутизації, найбільш поширених у корпоративних IP-мережах. Запропоновано деякі рекомендації із вибору протоколу залежно від розмірів і вимог корпоративної мережі. The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2017-07-07 Article Article application/pdf https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/106498 System research and information technologies; No. 1 (2011); 99-110 Системные исследования и информационные технологии; № 1 (2011); 99-110 Системні дослідження та інформаційні технології; № 1 (2011); 99-110 2308-8893 1681-6048 ru https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/106498/101592 Copyright (c) 2021 System research and information technologies |
| spellingShingle | Bachinskiy, V. Giorgizova-Gay, V. Вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ІР-мережі |
| title | Вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ІР-мережі |
| title_alt | Choosing a dynamic routing protocol in the corporate IP network Выбор протокола динамической маршрутизации в корпоративной ІР-сети |
| title_full | Вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ІР-мережі |
| title_fullStr | Вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ІР-мережі |
| title_full_unstemmed | Вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ІР-мережі |
| title_short | Вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ІР-мережі |
| title_sort | вибір протоколу динамічної маршрутизації в корпоративній ір-мережі |
| url | https://journal.iasa.kpi.ua/article/view/106498 |
| work_keys_str_mv | AT bachinskiyv choosingadynamicroutingprotocolinthecorporateipnetwork AT giorgizovagayv choosingadynamicroutingprotocolinthecorporateipnetwork AT bachinskiyv vyborprotokoladinamičeskojmaršrutizaciivkorporativnojírseti AT giorgizovagayv vyborprotokoladinamičeskojmaršrutizaciivkorporativnojírseti AT bachinskiyv vibírprotokoludinamíčnoímaršrutizacíívkorporativníjírmereží AT giorgizovagayv vibírprotokoludinamíčnoímaršrutizacíívkorporativníjírmereží |