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

Фейт Сидни М.

Причина эффективности сообщения Hello кроется в передаваемом в нем списке идентификаторов ближайших соседей, от которых отправитель уже получил аналогичные сообщения. Таким способом каждый маршрутизатор узнает, через кого прошло сообщение.

8.13.10 Назначенный маршрутизатор

В сетях с множественным доступом сообщение Hello используется, кроме прочего, для выбора и идентификации назначенного маршрутизатора (designated router), который выполняет две задачи:

■ Несет ответственность за надежность изменений в базах данных своих смежных соседей в соответствии с последними изменениями в топологии

■ Служит источником объявления о сетевых

связях (network link advertisement), в которых перечисляются все маршрутизаторы, подключенные к сети с множественным доступом

На рис. 8.18 назначенный маршрутизатор А обменивается сведениями с маршрутизаторами В, С и D своей сети, а также с маршрутизатором E, подключенным по связи "точка-точка".

Рис. 8.18. Назначенный маршрутизатор обновляет сведения о сети у своих соседей

8.13.11 Смежность маршрутизаторов

Назначенный маршрутизатор А является главным хранителем текущих сведений о сетевой топологии, предоставляя их для смежных с ним маршрутизаторов.

Маршрутизаторы В, С и D синхронизируют содержимое своих баз данных с маршрутизатором А. Они не обмениваются этими сведениями друг с другом. Два маршрутизатора, которые синхронизируют свои базы данных, называются смежными (adjacent). Маршрутизаторы В и С являются соседями, но не являются смежными.

Ясно, что назначенный маршрутизатор обеспечивает эффективный метод согласования содержимого баз данных маршрутизаторов локальной сети. Этот же способ применяется в сетях Frame Relay и X.25. Маршрутизаторы могут обмениваться сообщениями Hello по виртуальным цепям, выбирать назначенный маршрутизатор и синхронизовать с ним свои базы данных. Все это позволяет ускорить процесс синхронизации сведений о сети и снизить сетевой трафик.

Потеря назначенного маршрутизатора приведет к серьезному нарушению работы в сети. Поэтому следует всегда выполнять резервное копирование информации из назначенного маршрутизатора и быть готовым к восстановлению этих данных.

8.13.12 Инициализация базы данных маршрутизации

Предположим, что выполняется запуск маршрутизатора В после завершения его профилактического обслуживания с выключением питания. Прежде всего В начинает прослушивать сообщения Hello, исследуя с их помощью своих ближайших соседей и определяя назначенный маршрутизатор (А). Далее В обновляет свои сведения при обмене с А.

Если говорить более строго, то А и В обмениваются сообщениями Database Description (описание базы данных). В этих сообщениях находится список содержимого базы данных каждого маршрутизатора. Все элементы таблицы имеют порядковый номер, служащий для определения того, какой из маршрутизаторов содержит более свежие сведения (последовательный номер элемента увеличивается при каждом обновлении этого элемента, и обычно отсчет начинается с нуля).

После завершения обмена каждый маршрутизатор будет знать:

■ Какой элемент еще не находится в локальной базе данных

■ Какой элемент имеется, но не содержит информации

Сообщения Link State Request (запрос о состоянии связи) применяются для элементов, требующих обновления. Сообщение Link State Update (изменение состояния связи) приходит в ответ на Link State Request. После полного (и подтвержденного) обмена информацией базы данных считаются синхронизированными. Сообщения Link State Update применяются и для формирования отчета об изменениях в сетевой топологии. С их помощью такие изменения становятся известными по всей сети, и все базы данных синхронизируются.

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.