БИБЛИЯ ХАКЕРА

IGRP

Протокол маршрутизации внутренних роутеров (Interior Gateway Routing Protokol-IGRP) является протоколом маршрутизации, разрабо­танным в середине 1980гг. компанией Cisco Systems, Inc. Главной целью, которую преследовала Cisco при разработке IGRP, было обеспечение жи­вучего протокола для маршрутизации в пределах автономной системы (AS), имеющей произвольно сложную топологию и включающую в себя носитель с разнообразными характеристиками ширины полосы и задерж­ки. AS является набором сетей, которые находятся под единым управле­нием и совместно используют общую стратегию маршрутизации. Обычно AS присваивается уникальный 16-битовый номер, который назначается Центром Сетевой Информации (Network Information Center — NIC) Сети Министерства Обороны (Defence Data Network — DDN).

В середине 1980гг. самым популярным протоколом маршрутизации внутри AS был Протокол Информации Маршрутизации (RIP). Хотя RIP был вполне пригоден для маршрутизации в пределах относительно одно­родных объединенных сетей небольшого или среднего размера, его огра­ничения сдерживали рост сетей. В частности, небольшая допустимая ве­личина числа пересылок (15) RIP ограничивала размер объединенной сети, а его единственный показатель (число пересылок) не обеспечивал достаточную гибкость в сложных средах. Популярность роутеров Cisco и живучесть IGRP побудили многие организации, которые имели крупные объединенные сети, заменить RIP на IGRP.

Первоначальная реализация IGRP компании Cisco работала в сетях IP. Однако IGRP был предназначен для работы в любой сетевой среде, и вскоре Cisco распространила его для работы в сетях использующих Про­токол Сет без Установления Соединения (Connectionless Network Protocol - CLNP) OSI.

Технология

IGRP является протоколом внутренних роутеров (IGP) с вектором расстояния. Протоколы маршрутизации с вектором расстояния требуют от каждого роутера отправления через определенные интервалы времени всем соседним роутерам всей или части своей маршрутной таблицы в со­общениях о корректировке маршрута. По мере того., как маршрутная ин­формация распространяется по сети, роутеры могут вычислять расстоя­ния до всех узлов объединенной сети.

Протоколы маршрутизации с вектором расстояния часто противо­поставляют протоколам маршрутизации с указанием состояния канала, которые отправляют информацию о локальном соединении во все узлы объединенной сети.

IGRP использует комбинацию (вектор) показателей. Задержка объ­единенной сети (internetwork delay), ширина полосы (bandwidth), надеж­ность (reliability) и нагрузка (load) — все эти показатели учитываются в виде коэффициентов при принятии маршрутного решения. Администра­торы сети могут устанавливать факторы весомости для каждого из этих показателей. IGRP использует либо установленные администратором, либо устанавливаемые по умолчанию весомости для автоматического рас­чета оптимальных маршрутов.

IGRP предусматривает широкий диапазон значений для своих по­казателей. Например, надежность и нагрузка могут принимать любое зна­чение в интервале от 1 до 255, ширина полосы может принимать значе­ния, отражающие скорости пропускания от 1200 до 10 гигабит в секунду, в то время как задержка может принимать любое значение от 1-2 до 24-го порядка. Широкие диапазоны значений показателей позволяют произво­дить удовлетворительную регулировку показателя в объединенной сети с большим диапазоном изменения характеристик производительности. Са­мым важным является то, что компоненты показателей объединяются по алгоритму, который определяет пользователь. В результате администра­торы сети могут оказывать влияние на выбор маршрута, полагаясь на свою интуицию.

Для обеспечения дополнительной гибкости IGRP разрешает много­трактовую маршрутизацию. Дублированные линии с одинаковой шири­ной полосы могут пропускать отдельный поток трафика циклическим способом с автоматическим переключением на вторую линию, если пер­вая линия выходит из строя. Несколько трактов могут также использо­ваться даже в том случае, если показатели этих трактов различны. Напри­мер, если один тракт в три раза лучше другого благодаря тому, что его показатели в три раза ниже, то лучший тракт будет использоваться в три раза чаще. Только маршруты с показателями, которые находятся в преде­лах определенного диапазона показателей наилучшего маршрута, исполь­зуются для многотрактовой маршрутизации.

Формат пакета

Первое поле пакета IGRP содержит номер версии (version number). Этот номер версии указывает на используемую версию IGRP и сигнали­зирует о различных, потенциально несовместимых реализациях.

За полем версии идет поле операционного кода (opcode). Это поле обозначает тип пакета. Операционный код, равный 1, обозначает пакет корректировки; равный 2 — пакет запроса. Пакеты запроса используют­ся источником для запроса маршрутной таблицы из другого роутера. Эти пакеты состоят только из заголовка, содержащего версию, операционный код и поля номера AS. Пакеты корректировки содержат заголовок, за ко­торым сразу же идут записи данных маршрутной таблицы. На записи дан­ных маршрутной таблицы не накладывается никаких ограничений, за ис­ключением того, что пакет не может превышать 1500 байтов, вместе с за­головком IP. В случае, если этого недостаточно для того, чтобы охватить весь объем маршрутной таблицы, то используются несколько пакетов.

За полем операционного кода идет поле выпуска (edition). Это поле содержит последовательный номер, который инкрементируется, когда маршрутная таблица каким-либо образом изменяется. Это значение но­мера выпуска используется для того, чтобы позволить роутерам избежать обработки корректировок, содержащих информацию, которую они уже видели.

За полем выпуска идет поле, содержащее номер AS (AS Это

Поле необходимо по той причине, что роутеры Cisco могут перекрывать несколько AS. Несколько AS (или процессов IGRP) в одном роутере хра­нят информацию маршрутизации AS отдельно.

Следующие три поля обозначают номер подсетей, номер главных сетей и номер внешних сетей в пакете корректировки. Эти поля присут­ствуют потому, что сообщения корректировки IGRP состоят из трех час­тей: внутренней для данной подсети, внутренней для текущей AS и внеш­ней для текущей AS. Сюда включаются только подсети сети, связанной с тем адресом, в который отправляется данная корректировка. Главные се­ти (то есть не подсети) помещаются во «внутреннюю для текущей AS» часть пакета, если только они не помечены четко как внешние. Сети по­мечаются как внешние, если информация о них поступает во внешней ча­сти сообщения из другого роутера.

Последним полем в заголовке IGRP является поле контрольной суммы (checksum). Это поле содержит какую-нибудь контрольную сумму для заголовка IGRP и любую информацию корректировки, содержащую­ся в данном пакете. Вычисление контрольной суммы позволяет принима­ющему роутеру проверять достоверность входящего пакета.

Сообщения о корректировке содержат последовательность из семи полей данных для каждой записи данных маршрутной таблицы. Первое из этих полей содержит три значащих байта адреса (address) (в случае адреса IP). Следующие пять полей содержат значения показателей. Первое из них обозначает задержку (delay), выраженную в десятках микросекунд. Диапазон перекрывает значения от Юмксек. до 167 сек. За полем задерж­ки следует поле ширины полосы (bandwidth). Ширина полосы выражена в единицах 1 Кбит/сек и перекрывает диапазон от линии с шириной по­лосы 1200 бит/сек до 10 Гбит/сек. Затем идет поле MTU, которое обеспе­чивает размер MTU в байтах. За полем MTU идет поле надежности (reli­ability), указывающее процент успешно переданных и принятых пакетов. Далее идет поле нагрузки (load), которое обозначает занятую часть кана­ла в процентном отношении. Последним полем в каждой записи данных маршрутизации является поле числа пересылок (hop count). И хотя ис­пользование числа пересылок не явно выражено при определении пока­зателя, тем не менее это поле содержится в пакете IGRP и инкрементиру - ется после обработки пакета, обеспечивая использование подсчета пересылок для предотвращения петель.

Характеристики стабильности

IGRP обладает рядом характеристик, предназначенных для повы­шения своей стабильности. В их число входят временное удерживание из­менений, расщепленные горизонты и корректировки отмены.

Временные удерживания изменений

Временное удерживание изменений используется для чтобы помешать регулярным сообщениям о корректировке незаконно восстано­вить в правах маршрут, который возможно был испорчен. Когда какой - нибудь роутер выходит из строя, соседние роутеры обнаруживают это че­рез отсутствие регулярного поступления запланированных сообщений. Далее эти роутеры вычисляют новые маршруты и отправляют сообщения о корректировке маршрутизации, чтобы информировать своих соседей о данном изменении маршрута. Результатом этой деятельности является за­пуск целой волны корректировок, которые фильтруются через сеть.

Приведенные в действие корректировки поступают в каждое сете­вое устройство не одновременно. Поэтому возможно, что какое-нибудь устройство, которое еще не было оповещено о неисправности в сети, мо­жет отправитьрегулярное сообщение о корректировке (указывающее, что какой-нибудь маршрут, который только что отказал, все еще считается исправным) в другое устройство, которое только что получило уведомле­ние о данной неисправности в сети. В этом случае последнее устройство будет теперь содержать (и возможно, рекламировать) неправильную ин­формацию о маршрутизации.

Команды о временном удерживании изменений предписывают ро - утерам удерживать в течение некоторого периода времени любые измене­ния, которые могут повлиять на маршруты. Период удерживания измене­ний обычно рассчитывается так, чтобы он был больше периода времени, необходимого для, корректировки всей сети в соответствии с каким-либо изменением маршрутизации.

Расщепленные горизонты

Понятие о расщепленных горизонтах проистекает из того факта, что никогда не бывает полезным отправлять информацию о каком-ни­будь маршруте обратно в том направлении, из которого она пришла.

Правило о расщепленных горизонтах помогает предотвращать за­цикливание маршрутов.

Корректировки отмены маршрута

В то время как расщепленные горизонты должны препятствовать зацикливанию маршрутов между соседними роверами, корректировки отмены маршрута предназначены для борьбы с более крупными маршрут­ными петлями. Увеличение значений показателей маршрутизации обыч­но указывает на появление маршрутных петель. В этом случае посылают­ся корректировки отмены, чтобы удалить этот маршрут и перевести его в состояние удерживания. В реализации IGRP компании Cisco корректи­ровки отмены отправляются в том случае, если показатель маршрута уве­личивается на коэффициент 1.1 или более.

Таймеры

IGRP обеспечивает ряд таймеров и переменных, содержащих вре­менные интервалы. Сюда входят таймер корректировки, таймер недейст­вующих маршрутов, период времени удерживания изменений и таймер отключения. Таймер корректировки определяет, как часто должны от­правляться сообщения о корректировке маршрутов. Для IGRP значение этой переменной, устанавливаемое по умолчанию, равно 90 сек. Таймер недействующих маршрутов определяет, сколько времени должен ожидать роутер при отсутствии сообщений о корректировке какого-нибудь кон­кретного маршрута, прежде чем объявить этот маршрут недействующим. Время по умолчанию IGRP для этой переменной в три раза превышает период корректировки. Переменная величина времени удерживания оп­ределяет промежуток времени удерживания. Время по умолчанию IGRP для этой переменной в три раза больше периода таймера корректировки, плюс 10 сек. И наконец, таймер отключения указывает, сколько времени должно пройти прежде, чем какой-нибудь роутер должен быть исключен из маршрутной таблицы. Время по умолчанию IGRP для этой величины в семь раз превышает период корректировки маршрутизации.