TCP/IP Архитектура, протоколы, реализация (включая IP версии 6 и IP Security)

8.13.13 Типы сообщений в OSPF

Протокол OSPF использует сообщения пяти типов:

Hello "Привет!"	Используется для идентификации соседей, выбора и поиска в сети назначенного маршрутизатора, а также в качестве сигнала "Я присутствую в сети!".
Database Description Описание базы данных	Используется во время инициализации для обмена информацией, чтобы маршрутизатор мог найти сведения, отсутствующие в его базе данных.
Link State Request Запрос состояния связи	Служит для запроса данных, которых маршрутизатор не обнаружил в своей базе данных, либо когда его данные уже устарели.
Link State Update Изменение состояния связи	Применяется в ответ на Link State Request и для динамического обмена сведениями о сетевой топологии.
Link State ACK Подтверждение состояния связи	Используется для подтверждения приема Link State Update. Отправитель повторно отсылает данные, пока не получит это сообщение.

8.13.14 Сообщения OSPF

Сообщения OSPF пересылаются непосредственно в датаграммах IP с типом протокола, равным 89.

Все сообщения OSPF начинаются 24-октетным заголовком (см. рис. 8.19). Номер текущей версии равен 2. Поле типа содержит номер соответствующего типа сообщения. Длина определяет общую длину сообщения, включая заголовок.

Рис. 8.19. Стандартный 24-октетный заголовок сообщения OSPF

Тип аутентификации регистрируется через IANA. Безопасность и аутентификация пересылки информации маршрутизации особенно важны для надежности работы сети.

8.13.15 Содержание сообщения Link State Update протокола OSPF

В сообщениях Link State Update пересылается критическая для протокола OSPF информация. Изменения передаются между смежными маршрутизаторами. Назначенный маршрутизатор, получая сообщение об изменениях в сети с широковещательными рассылками, передает их в многоадресных рассылках другим маршрутизаторам этой сети. Изменения распространяются по области необычайно быстро. Прием каждого объявления о новом состоянии связи должен быть подтвержден.

Сообщения Link State Update содержат элементы, называемые объявлениями (advertisement). Каждое сообщение может включать следующие типы объявлений:

Router Links Связи маршрутизатора	Состояние каждого из интерфейсов маршрутизатора.
Network Links Сетевые связи	Список маршрутизаторов, подключенных к сети с множественным доступом. Предоставляется назначенным маршрутизатором этой сети.
Summary Link to a Network Список связей с сетью	Маршруты к сети вне локальной области, но внутри автономной системы. Предоставляются маршрутизатором грани.
Summary Link to a Boundary Router Список связей с маршрутизатором границы	Маршруты через автономную систему к ее границе. Предоставляются маршрутизатором грани.
AS External Link Внешние связи автономной системы	Маршруты к точкам назначения в других автономных системах. Предоставляются маршрутизатором границы.

Сообщение Link State Update начинается стандартным 24-октетным заголовком. Оставшаяся часть сообщения содержит объявления о различных типах связей (перечислены выше).

8.13.16 Улучшения в OSPF

Протокол OSPF был значительно улучшен. Например, для снижения стоимости выгодно отключать коммутируемые линии и виртуальные цепи, когда по ним не пересылается трафик. Теперь в протоколе для таких линий формируются периодические сообщения Hello, что позволяет отключать линии, не участвующие в работе. Кроме того, OSPF доработан для поддержки многоадресных рассылок IP. В настоящее время OSPF активно используется, и можно ожидать дальнейших улучшений и пересмотров требований.

8.14 Маршрутизация в OSI

В OSI вместо маршрутизаторов или шлюзов используются промежуточные системы (intermediate system). Протокол маршрутизации OSI (IS-IS) был первоначально разработан для OSI, но позднее расширен на IP.

Как и OSPF, IS-IS является протоколом по состоянию связи и поддерживает иерархическую маршрутизацию, типы обслуживания (TOS), разделение трафика по нескольким путям и аутентификацию.

В IS-IS определены маршрутизаторы двух типов: уровня 1 для маршрутизации внутри области и уровня 2 для точек назначения вне области (последние можно рассматривать как аналоги магистральных маршрутизаторов OSPF). Маршрутизатор уровня 1 для промежуточных систем пересылает трафик, направленный вне границ области, на ближайший маршрутизатор уровня 2. Трафик маршрутизируется далее на маршрутизатор уровня 2 области назначения.

Многие механизмы OSPF основаны на подобных (но не идентичных) механизмах IS-IS, например объявления о состоянии связи, поток сообщений и последовательные номера.

Некоторые сторонники IS-IS считают, что этот протокол лучше IP и для OSI более выгодно применение единого интегрированного протокола, чем отдельных протоколов, для взаимодействия между маршрутизаторами.

8.15 Протоколы EGP

По определению протокол EGP используется внутри автономной системы. Различные автономные системы свободны в выборе конкретного протокола и метрик, наиболее подходящих для каждого конкретного случая. Однако как сделать правильный выбор для маршрутизации трафика между различными автономными системами?

8.16 EGP

Многие годы в Интернете широко использовался простой протокол внешнего шлюза (Exterior Gateway Protocol — EGP) для обеспечения автономных систем маршрутизацией информации во внешнюю сеть. Он характеризуется очень простой структурой. Маршрутизаторы EGP соседних автономных систем обмениваются сведениями о достижимых через них сетях.

EGP был разработан еще в начале 80-х годов, когда Интернет имел очень простую топологию, состоящую из магистрали и набора сетей, непосредственно подключенных к этой магистрали. Когда Интернет достиг современного размера и стал представлять собой топологию в виде сети сетей, EGP используется для пересылки сведений о доступе через цепочки автономных систем (см. рис. 8.20).

Рис. 8.20. Простое сообщение EGP в сложной сети

EGP не раскрывает, через какие маршрутизаторы будет проходить датаграмма на пути следования к внешней точке назначения. Он скрывает и сведения о пересекаемых на этом пути автономных системах. Простейшие сведения о достижимости, предоставляемые EGP, не соответствуют используемому современному оборудованию. Применение EGP сокращается, поэтому мы рассмотрим его очень кратко.

8.16.1 Модель EGP

Маршрутизатор EGP конфигурируется с адресом IP для одного или нескольких внешних соседних маршрутизаторов. Обычно внешние соседи соединены с общей сетью с множественным доступом или объединены одной линией "точка-точка".

EGP позволяет маршрутизатору определить, какие из сетей доступны через его внешнего соседа. В EGP используются следующие понятия:

Neighbor Acquisition Обнаружение ближайшего соседа	Маршрутизатор посылает запрос Neighbor Acquisition Request. Получатель запроса возвращает ответ Neighbor Acquisition Response и собственное сообщение Neighbor Acquisition Request.
Neighbor Release Освобождение соседа	Для прекращения связи с соседом маршрутизатор посылает сообщение Neighbor Cease (прекратить связь с соседом), на что получатель отвечает собственным сообщением Neighbor Cease.
Neighbor Reachability Достижимость соседа	Отношения между обнаруженными соседями поддерживаются за счет периодического обмена сообщениями Hello (Привет!) и I Heard You (Я получил ваше сообщение).
Network Reachability Достижимость сети	Маршрутизатор посылает блок своих запросов внешнему соседу, запрашивая информацию о достижимости сетей. Сосед отвечает сообщениями Network Reachability.

Содержание сообщений Network Reachability требует несколько большего обсуждения. Если внешний сосед соединен с линией "точка-точка", то сообщение должно идентифицировать сети, которых можно достичь через отправителя сообщения. Обеспечиваются сведения о счетчике попаданий для каждой точки назначения. На рис. 8.21 показана такая конфигурация — маршрутизатор А отчитывается о достижимости сетей перед маршрутизатором X.

Рис. 8.21. Сообщения Network Reachability