Конфигурирование маршрутизации

11.3. Динамическая маршрутизация. Конфигурирование протокола RIP

Широко распространенным маршрутизирующим протоколом в сетях малого размера является Routing Information Protocol (RIP), который использует в качестве метрики число переходов hop count на пути к адресату назначения. RIP относится к протоколам вектора расстояния (distancevector), в котором для предотвращения неопределенных маршрутных петель число переходов (hop) на пути от источника до назначения ограничивается максимальным числом переходов – 15. Когда на пути от адресата назначения до источника маршрутизатор производит обмен маршрутной информацией с соседними маршрутизаторами, значение метрики увеличивается на 1. Если значение метрики выше 15, сеть назначения считают недостижимой, т. е. при значении hop count = 16 пакет в маршрутизаторе уничтожается.

Конфигурирование протокола RIP производится путем использования команды router rip и сообщения протоколу номеров непосредственно присоединенных сетей. При обмене маршрутной информацией между соседними маршрутизаторами они постепенно получают информацию о всех доступных сетях автономной системы. Обмен маршрутной информацией протокол RIP производит каждые 30 секунд. Таким образом, спустя некоторое время таблица маршрутизации каждого маршрутизатора будет содержать не только непосредственно присоединенные сети, но и пути к удаленным сетям.

Важно отметить, что сетевой адрес является адресом с применением классов (classful). Это означает, что в RIP-протоколе, например, нельзя использовать сети класса B (172.16.0.0) и подсети с 24 битами маски, т. е. когда третий октет используется для адресации подсетей, а четвертый – для адресации узлов каждой подсети. Таким образом, протокол маршрутизации RIP типа classful означает, что маски подсетей должны быть одинаковы.

В настоящее время в дополнение к Classful Routing Protocol – RIP Version 1 ( RIP v1 ) разработан бесклассовый маршрутизирующий протокол Classless Routing Protocol – RIP Version 2 ( RIP v2 ). Протокол RIP v2 дополнительно включает следующие функции:

• способность нести дополнительную информацию о маршрутизации;
• механизм аутентификации, чтобы обеспечить безопасность модернизации таблиц;
• поддержка масок подсети переменной длины ( VLSM ).

Ниже приведен пример конфигурирования протокола RIP v1 на маршрутизаторе Router_C сети ( рис. 11.1). Предварительно на всех маршрутизаторах (А, В, C, D) автономной системы необходимо отменить все статические маршруты, используя ряд команд типа

Router_С(config)#no ip route 200.50.50.0 255.255.255.0 200.60.60.11

Затем конфигурируется протокол по команде router rip, после которой маршрутизатор переходит в режим детального конфигурирования с расширением Router_С(config-router)# и дается описание всех непосредственно присоединенных сетей:

Router_С(config)#router rip
Router_С(config-router)#network 200.60.60.0
Router_С(config-router)#network 200.70.70.0
Router_С(config-router)#network 192.168.30.0

В приведенном примере перечислены три сети, непосредственно присоединенные к маршрутизатору.

После установки протокола RIP на все маршрутизаторы сети рис. 11.1 необходимо провести ее тестирование с использованием команд ping, traceroute и tracert. В случае недостижимости каких-либо сетей или узлов следует проверить таблицу маршрутизации и созданные в ней маршруты, используя команды show ip route, show run и show int. Нижеприведенная распечатка команды show ip route маршрутизатора Router_C показывает, что для передаваемых пакетов шлюзами (адресами следующего перехода – next hop) будут являться интерфейсы с адресами 200.60.60.11 и 200.70.70.12. Административное расстояние, например [120/2], показывает, что маршрут создан протоколом RIP (см. таблицу 11.2) и расстояние до сети 192.168.10.0 составляет 2 перехода (2 hop). Время 00:00:15 говорит о том, что предыдущее обновление было 15 секунд назад и следующее будет через 15 секунд, поскольку обновления (update) проводятся каждые 30 с.

Router_C#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
       i – IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
       * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
       P - periodic downloaded static route
       
Gateway of last resort is not set

R  192.168.10.0/24 [120/2] via 200.60.60.11, 00:00:15, Serial1/2
R  192.168.20.0/24 [120/1] via 200.60.60.11, 00:00:15, Serial1/2
C  192.168.30.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
R  192.168.40.0/24 [120/1] via 200.70.70.12, 00:00:21, Serial1/1
R  200.50.50.0/24 [120/1] via 200.60.60.11, 00:00:15, Serial1/2
C  200.60.60.0/24 is directly connected, Serial1/2
C  200.70.70.0/24 is directly connected, Serial1/1
Router_C#

Конфигурирование динамической маршрутизации по умолчанию

Для маршрутизатора желательно поддерживать маршруты к каждому возможному адресу назначения. Кроме того, маршрутизаторы поддерживают маршрут по умолчанию или шлюз последней надежды, который используется, когда маршрутизатор неспособен достичь сети назначения с более определенным входом в таблице маршрутизации.

Это позволяет маршрутизаторам отправлять пакеты, предназначенные любому узлу Интернета, без необходимости поддерживать в таблице записи (входы) для каждой сети Интернета. Маршруты по умолчанию могут быть введены администратором статически или динамически на основе маршрутизирующего протокола. Прежде чем маршрутизаторы начнут динамически обмениваться информацией, администратор должен сформировать по крайней мере один маршрутизатор с маршрутом по умолчанию. Администратор может использовать любую из следующих команд, чтобы сконфигурировать маршрут по умолчанию:

ip default-network или ip route 0.0.0.0 0.0.0.0

Команда ip default-network применяется, чтобы установить маршрут по умолчанию в сетях, использующих динамические протоколы маршрутизации. Команда ip default-network является командой типа classful, означающей, что если маршрутизатор имеет маршрут к подсети, обозначенной этой командой, он устанавливает маршрут к главной сети.

При использовании команды ip default-network 200.70.70.0 на маршрутизаторе Router_C ( рис. 11.1) в таблице маршрутизации появляется строка, помеченная символом С* (кандидат сети по умолчанию):

Router_C(config)#ip default-network 200.70.70.0

Router_C#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
       i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
       * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
       P - periodic downloaded static route
       
Gateway of last resort is not set

R   192.168.10.0/24 [120/2] via 200.60.60.11, 00:00:16, Serial1/2
R   192.168.20.0/24 [120/1] via 200.60.60.11, 00:00:16, Serial1/2
C   192.168.30.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
R   192.168.40.0/24 [120/1] via 200.70.70.12, 00:00:04, Serial1/1
R   200.50.50.0/24 [120/1] via 200.60.60.11, 00:00:16, Serial1/2
C   200.60.60.0/24 is directly connected, Serial1/2
C*  200.70.70.0/24 is directly connected, Serial1/1
Router_C#

Таблица маршрутизации Router_В при этом будет иметь следующий вид:

Router_B#sh ip route

Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
       i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
       * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
       P - periodic downloaded static route
Gateway of last resort is 200.60.60.12 to network 0.0.0.0

R   192.168.10.0/24 [120/1] via 200.50.50.11, 00:00:28, Serial1/2
C   192.168.20.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
R   192.168.30.0/24 [120/1] via 200.60.60.12, 00:00:11, Serial1/1
R   192.168.40.0/24 [120/2] via 200.60.60.12, 00:00:11, Serial1/1
C   200.50.50.0/24 is directly connected, Serial1/2
C   200.60.60.0/24 is directly connected, Serial1/1
R   200.70.70.0/24 [120/1] via 200.60.60.12, 00:00:11, Serial1/1
R*  0.0.0.0/0 [120/1] via 200.60.60.12, 00:00:11, Serial1/1
Router_B#

Шлюз последней надежды для сети с неизвестным адресом – 200.60.60.12:

(Gateway of last resort is 200.60.60.12 to network 0.0.0.0).

Аналогичная ситуация будет в таблице маршрутизатора Router_А:

Router_A#sh ip route
Codes: C - connected, S - static, I - IGRP, R - RIP, M - mobile, B - BGP
       D - EIGRP, EX - EIGRP external, O - OSPF, IA - OSPF inter area
       N1 - OSPF NSSA external type 1, N2 - OSPF NSSA external type 2
       E1 - OSPF external type 1, E2 - OSPF external type 2, E - EGP
       i - IS-IS, L1 - IS-IS level-1, L2 - IS-IS level-2, ia - IS-IS inter area
       * - candidate default, U - per-user static route, o - ODR
       P - periodic downloaded static route

Gateway of last resort is 200.50.50.12 to network 0.0.0.0

C   192.168.10.0/24 is directly connected, FastEthernet0/0
R   192.168.20.0/24 [120/1] via 200.50.50.12, 00:00:10, Serial1/1
R   192.168.30.0/24 [120/2] via 200.50.50.12, 00:00:10, Serial1/1
R   192.168.40.0/24 [120/3] via 200.50.50.12, 00:00:10, Serial1/1
C   200.50.50.0/24 is directly connected, Serial1/1
R   200.60.60.0/24 [120/1] via 200.50.50.12, 00:00:10, Serial1/1
R   200.70.70.0/24 [120/2] via 200.50.50.12, 00:00:10, Serial1/1
R*  0.0.0.0/0 [120/2] via 200.50.50.12, 00:00:10, Serial1/1
Router_A#

Итак, в таблице маршрутизатора Router_А появился вход (строка), помеченный символом R*, который означает, что для всех сетей с неизвестным адресом и любой маской (0.0.0.0/0) шлюзом последней надежды ( Gateway of last resort ) будет адрес 200.50.50.12, поэтому пакеты будут направляться в сторону сети 200.70.70.0.

Краткие итоги

1. Статическая маршрутизация создается администратором вручную.
2. Динамическую маршрутизацию реализуют маршрутизирующие протоколы.
3. Для конфигурирования статической маршрутизации используется команда ip route, которая содержит следующие параметры: адрес сети назначения, сетевую маску и адрес входного интерфейса следующего маршрутизатора на пути к адресату ( next hop ).
4. Формат команды конфигурирования статической маршрутизации следующий:

   Router(config)#ip route <адрес> <маска> <next hop>
5. Формат команды конфигурирования статической маршрутизации с использованием выходного интерфейса следующий:

   Router(config)#ip route <адрес> <маска> <интерфейс>
6. Формат команды конфигурирования статической маршрутизации по умолчанию следующий:

   Router(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 <next hop>
7. Символами С в таблице маршрутизации помечены непосредственно присоединенные к маршрутизатору сети, а символом S – созданные администратором статические маршруты к удаленным сетям.
8. Маршрутизатор использует административное расстояние каждого маршрута, чтобы определить лучший путь к адресату.
9. Административное расстояние – это число, величина которого определяется источником задаваемого маршрута. Меньшее административное расстояние означает более надежный источник.
10. Различные протоколы маршрутизации имеют различные заданные по умолчанию административные расстояния. Административное расстояние протокола маршрутизации RIP равно 120.
11. Конфигурирование протокола RIP производится путем использования команды router rip и формального описания номеров непосредственно присоединенных сетей.
12. Команды ping и traceroute проверяют обеспечение IP-связи между маршрутизаторами при отладке сети.
13. Верификация таблицы маршрутизации производится с использованием команды show ip route.
14. Статическая маршрутизация по умолчанию используется для отправки пакетов, когда сеть назначения отсутствует в таблице маршрутизации.
15. Команда ip default-network применяется, чтобы установить маршрут по умолчанию в сетях, использующих динамические протоколы маршрутизации.

Вопросы

1. Кто создает статическую маршрутизацию?
2. Как формируется динамическая маршрутизация?
3. Какие команды используются для создания статической маршрутизации?
4. Каков формат команды конфигурирования статической маршрутизации?
5. Каков формат команды конфигурирования статической маршрутизации с использованием выходного интерфейса?
6. Каков формат команды конфигурирования статической маршрутизации по умолчанию?
7. Каким символом помечаются непосредственно присоединенные к маршрутизатору сети?
8. Каким символом помечаются маршруты, созданные администратором?
9. Каким символом помечаются маршруты, созданные протоколом RIP?
10. Каков формат команды конфигурирования протокола RIP?
11. По какой команде можно посмотреть таблицу маршрутизации?
12. Какие команды используются для проверки и отладки конфигурации?

Упражнения

1. Сконфигурируйте статическую маршрутизацию нижеприведенной схемы с заданными в таблице адресами. Проведите проверку и отладку с использованием команд show running-config, show ip route, ping, traceroute и tracert.
   

   
   

   Наименование	Адрес	Наименование	Адрес
   Сеть 1 f0/0 Host 1-1 Host 1-n	10.1.10.0/24 10.1.10.1 10.1.10.2 10.1.10.n	Сеть 2 f0/0 Host 2-1 Host 2-n	172.16.20.0/24 172.16.20.1 172.16.20.2 172.16.20.n
   Сеть 3 f0/0 Host 3-1 Host 3-n	192.168.30.0/24 192.168.30.1 192.168.30.2 192.168.30.n	Сеть 4 s1/1 s1/2	204.4.4.0/24 204.4.4.1 204.4.4.2
   Сеть 5 s1/1 s1/2	205.5.5.0/24 205.5.5.1 205.5.5.2
2. Удалите статическую и сконфигурируйте динамическую маршрутизацию вышеприведенной схемы с заданными в таблице адресами с использованием протокола RIP. Проведите проверку и отладку.