Издательский дом "Вильямc"
Зав, редакцией С. И. Тригуб.
Перевод с английского и редакция В. В. Ткаченко.
Эта книга поможет вам стать экспертом по вопросам интеграции локальной сети вашей компании в глобальную сеть Inteet. В ней рассмотрены системы адресации, маршрутизации и способы организации соединений в сети Inteet на практических примерах. В книге также освещается широкий круг теоретических понятий и принципов организации маршрутизации в сети Inteet с использованием протокола граничного шлюза (Border Gateway Protocol — BGP). После знакомства с этой книгой вы будете способны самостоятельно строить свою сеть и планировать ее развитие. Независимо от того являетесь ли вы потребителем услуг Inteet или же вы сами предоставляете услуги этой сети, в этой книге вы найдете ответы на любые вопросы, касающиеся маршрутизации в сетях на основе протокола TCP/IP.
Содержание:
Развитие сети Inteet
• Эволюция сети Inteet
История развития сети Inteet
От ARPANET к NSFNET
Inteet сегодня
Ходатайства NSFNET
Точки доступа к сети
Что такое NAP?
Учреждение должности менеджера NAP
Федеральные точки обмена трафиком
Коммерческие точки обмена трафиком
Физическая структура NAP
Альтернатива NAP — прямые межсетевые соединения
Проект арбитража маршрутизации
Высокоскоростная магистральная сетевая служба
Выделение региональных сетей из NSFNET
Создание NIS
Сетевые информационные службы
Создание InterNIC
Служба каталогов и баз данных
Службы регистрации
Служба поддержки NIC
Другие реестры в сети Inteet
Американский реестр адресов сети Inteet
Европейский сетевой координационный центр
Азиатско-Тихоокеанский сетевой информационный центр
Реестры маршрутизации в Inteet
Настоящее и будущее Inteet
Инициатива "Inteet следующего поколения"
Проект Inteet2
Проект Abilene
• Услуги, предоставляемые провайдерами Inteet и их характеристики
Услуги, предлагаемые провайдерами Inteet
Доступ в Inteet по выделенной линии
Доступ в Inteet с помощью технологий Frame Relay и ATM
Службы доступа по коммутируемым линиям
Кабельные модемы
Услуги выделенного хостинга
Другие услуги, предоставляемые провайдерами Inteet
Цены на услуги ISP, соглашения об уровне обслуживания и технические характеристики
Цены на услуги, предоставляемые ISP
Соглашения об уровне обслуживания
Критерии выбора магистральных каналов ISP
Точка демаркации
• IР адресация и методы распределения адресов
История развития системы адресации в Inteet
Основы IP-адресации
Основы формирования подсетей на базе протокола IP
Маски подсети переменной длины
Исчерпание адресного пространства IP
Распределение IP-адресов
Бесклассовая междоменная маршрутизация
Частные адреса и преобразование сетевых адресов
IP версии 6
Уникальные адреса для провайдеров
Основы протоколов маршрутизации
• Основы междоменной маршрутизации
Обзор маршрутизаторов и схем маршрутизации
Пример простейшей маршрутизации
Концепции протоколов маршрутизации
Дистанционно-векторные протоколы маршрутизации
Протоколы маршрутизации на основе анализа состояния канала
Разделение мира на автономные системы
Статическая маршрутизация, маршрутизация по умолчанию и динамическая маршрутизация
Автономные системы
• Протокол граничного шлюза Border Gateway Protocol версии 4
Как работает BGP
Формат заголовка сообщения протокола BGP
Переговоры с соседними BGP-узлами
Модель конечных состояний
Сообщение NOTIFICATION
Сообщение KEEPALIVE
Сообщение UPDATE и маршрутная информация
Возможности ведения переговоровв BGP
Мультипротокольные расширения для BGP
Зашифрованная подпись TCP MD5
Эффективные схемы маршрутизации в сетях ТСР/IР
• Настройка параметров BGP
Структура сеанса связи между взаимодействующими маршрутизаторами
Физические и логические соединения
Назначение IP-адреса
Аутентификация сеанса BGP
Целостность BGP внутри AS
Синхронизация внутри AS
Источники обновления маршрутов
Динамическое вложение информации в BGP
Вложение нежелательной или некорректной информации
Атрибут маршрута ORIGIN
Статическая маршрутизация против динамической: мобильные сети
Наложение протоколов: "черные ходы"
Упрощенная схема процесса маршрутизации
BGP-маршруты: объявление и хранение
Информационные базы маршрутизации в BGP
Маршруты, полученные от других узлов
Наборы входных правил маршрутизатора
Маршруты, используемые маршрутизатором
Процесс принятия решения в BGP
Управление маршрутами в BGP
Атрибуты маршрутов в BGP
Другие атрибуты
Соседние узлы в среде с множественным доступом
Соседние узлы в нешироковещательной среде с множественным доступом
Применение команды next-hop-self и объявление зоны демилитаризации
Использование частных AS
Атрибут AS_PATH и объединение маршрутов
Управление атрибутом AS_PATH
Фильтрация маршрутов и управление атрибутами
Входная и выходная фильтрация
Разрешение и запрещение маршрутов
Агрегация в BGP-4
Простое объединение маршрутов с подавлением однозначно определенных маршрутов
Объединение маршрутов с однозначно определенными маршрутами
Объединение маршрутов с использованием набора однозначно определенных маршрутов
Потери информации внутри объединенного маршрута
Изменение атрибутов объединенного маршрута
Формирование объединенного маршрута на основе набора однозначно определенных маршрутов
• Избыточность, симметрия и распределение нагрузки
Избыточность
Давление географических ограничений
Определение маршрутов по умолчанию
Маршруты по умолчанию, распространяемые динамически
Статические маршруты по умолчанию
Симметрия
Распределение нагрузки
Примеры реализации избыточности, симметрии и распределения нагрузки в сетях
Вариант 1: одноканальное соединение
Вариант 2: многоканальное соединение с одним провайдером
Вариант 3: многоканальное соединение с различными провайдерами
Маршрутизация только по умолчанию: один основной и один резервный каналы
Вариант 4: подключение клиентов к одному провайдеру с резервным каналом между ними
Вариант 5: подключение клиентов к различным провайдерам с резервным каналом между ними
• Управление маршрутизацией в автономной системе
Взаимодействие маршрутизаторов, не поддерживающих BGP, с маршрутизаторами под управлением BGP
Преобразование из BGP в IGP
Использование в AS маршрутов по умолчанию
Конфликт правил маршрутизации BGP с внутренними маршрутами по умолчанию
Маршруты по умолчанию внутри AS: правила маршрутизации BGP по основному и запасному маршруту
Маршруты по умолчанию внутри AS: другие правила маршрутизации в BGP
Маршрутизация по правилам
Маршрутизация по правилам на основе адреса источника
Маршрутизация по правилам на основе адресов источника и пункта назначения
Маршрутизация по правилам с использованием маршрута по умолчанию и динамическая маршрутизация
• Управление крупномасштабными автономными системами
Отражатели маршрутов
Внутренние узлы с отражателями маршрутов
Вопросы обеспечения избыточности при работе с несколькими отражателями маршрутов в AS
Модели топологии с элементами отражения маршрутов
Отражатели маршрутов и группы взаимодействующих узлов
Конфедерации
Недостатки конфедераций
Обмен маршрутами и принятие решений BGP в конфедерациях
Рекомендуемая структура конфедерации
Конфедерации против отражателей маршрутов
Ограничение роста IGP-инфраструктуры
Сегментирование AS с несколькими регионами, разделяемыми по IBGP
Сегментирование AS с несколькими регионами, разделяемыми по EBGP
• Проектирование стабильных сетей на базе TCP/IP
Источники нестабильности маршрутов в Inteet
Нестабильность IGP
Дефекты оборудования
Ошибки в программном обеспечении
Недостаточная мощность процессора
Недостаточный объем памяти
Модернизация и техническое обслуживание сетей
Человеческие ошибки
Перегруженность соединений
Функции по обеспечению стабильности в BGP
Управление маршрутами и аннулирование содержимого кэша
Обновление маршрутов в BGP
Разгрузка маршрутов
Настройка маршрутизаторов для работы в сетях TCP/IP
• Настройка основных функций и атрибутов BGP
Сеанс связи между взаимодействующими маршрутизаторами
Фильтрация маршрутов и управление атрибутами
Карты BGP-маршрутов
Списки префиксов
Идентифицирование и фильтрация маршрутов на основе NLRI
Идентифицирование и фильтрация маршрутов на основе атрибута AS_PATH
Группы взаимодействующих узлов
Источники обновления маршрутов
Динамическое вложение информации в BGP
Статическое вложение информации в BGP
Наложение протоколов ("черные ходы")
Атрибут NEXT_HOP
Атрибут AS_PATH
Атрибут LOCAL_PREF
Атрибут MULTU_EXIT_DISC
Атрибут COMMUNITY
Агрегация в BGP-4
Только объединенные маршруты, подавление однозначно определенных маршрутов
Объединенные и однозначно определенные маршруты
Объединение маршрутов с использованием набора однозначно определенных маршрутов
Потери информации в объединенном маршруте
Изменение атрибутов объединенного маршрута
Формирование объединенного маршрута на основе наборов однозначно определенных маршрутов
• Настройка эффективных правил маршрутизации в сети Inteet
Избыточность, симметрия и распределение нагрузки
Динамические маршруты по умолчанию
Статические маршруты по умолчанию
Подключение к одному провайдеру по нескольким каналам
Маршрутизация по умолчанию: основной и резервный каналы плюс частичная маршрутизация
Подключение к различным провайдерам по нескольким каналам
Клиенты одного провайдера с резервным каналом между ними
Клиенты различных провайдеров с резервным каналом между собой
Установка маршрутов по умолчанию
Конфликт между правилами маршрутизации BGP и внутренним маршрутом по умолчанию
Маршрутизация по правилам
Отражатели маршрутов
Конфедерации
Управление маршрутами и аннулирование содержимого кэша
Мягкая перенастройка BGP
Мягкая перенастройка по информационной базе исходящих маршрутов
Мягкая перенастройка по информационной базе входящих маршрутов
Обновление BGP-маршрутов
Организация работы маршрутизатора в режиме фильтра исходящих BGP- маршрутов
Разгрузка маршрутов
Приложения
• Справочник по командам BGP
• Ссылки для дальнейшего изучения
Организации, регламентирующие работу в Inteet
Исследовательские и образовательные учреждения
Другие организации и документы
Книги
Книги по протоколу TCP/IP
Книги по организации маршрутизации
Документы, регламентирующие работу в сети Inteet (Request for Comments — RFC)
• Фильтр исходящих BGP-маршрутов (Outbound Route Filter — ORF)
Когда необходимо использовать BGP ORF
Конфигурация
Разрешение BGP ORF в режиме передачи
Разрешение BGP ORF в режиме приема
Обеспечение обратной совместимости со старыми системами фильтрации
Команды EXEC
Передача списка префиксов и прием обновления маршрутов от соседнего узла
Отображение списка префиксов, полученных от соседнего узла
Отображение изменений в таблице BGP-маршрутов на соседнем узле
Заключительное замечание
• Мультипротокольные расширения BGP (Multiprotocol BGP — MBGP)
Причины перехода к новому интерфейсу командной строки
Организация групп команд в новой конфигурации
activate; Старый стиль. Стиль AF
network; Старый стиль. Стиль AF
Группы взаимодействующих узлов; Старый стиль. Стиль AF
Карты маршрутов; Старый стиль. Стиль AF
Преобразование; Старый стиль. Стиль AF
Отражатель маршрутов; Старый стиль. Стиль AF
Объединение; Старый стиль. Стиль AF
Список команд BGP
Переход к использованию стиля AF
Зав, редакцией С. И. Тригуб.
Перевод с английского и редакция В. В. Ткаченко.
Эта книга поможет вам стать экспертом по вопросам интеграции локальной сети вашей компании в глобальную сеть Inteet. В ней рассмотрены системы адресации, маршрутизации и способы организации соединений в сети Inteet на практических примерах. В книге также освещается широкий круг теоретических понятий и принципов организации маршрутизации в сети Inteet с использованием протокола граничного шлюза (Border Gateway Protocol — BGP). После знакомства с этой книгой вы будете способны самостоятельно строить свою сеть и планировать ее развитие. Независимо от того являетесь ли вы потребителем услуг Inteet или же вы сами предоставляете услуги этой сети, в этой книге вы найдете ответы на любые вопросы, касающиеся маршрутизации в сетях на основе протокола TCP/IP.
Содержание:
Развитие сети Inteet
• Эволюция сети Inteet
История развития сети Inteet
От ARPANET к NSFNET
Inteet сегодня
Ходатайства NSFNET
Точки доступа к сети
Что такое NAP?
Учреждение должности менеджера NAP
Федеральные точки обмена трафиком
Коммерческие точки обмена трафиком
Физическая структура NAP
Альтернатива NAP — прямые межсетевые соединения
Проект арбитража маршрутизации
Высокоскоростная магистральная сетевая служба
Выделение региональных сетей из NSFNET
Создание NIS
Сетевые информационные службы
Создание InterNIC
Служба каталогов и баз данных
Службы регистрации
Служба поддержки NIC
Другие реестры в сети Inteet
Американский реестр адресов сети Inteet
Европейский сетевой координационный центр
Азиатско-Тихоокеанский сетевой информационный центр
Реестры маршрутизации в Inteet
Настоящее и будущее Inteet
Инициатива "Inteet следующего поколения"
Проект Inteet2
Проект Abilene
• Услуги, предоставляемые провайдерами Inteet и их характеристики
Услуги, предлагаемые провайдерами Inteet
Доступ в Inteet по выделенной линии
Доступ в Inteet с помощью технологий Frame Relay и ATM
Службы доступа по коммутируемым линиям
Кабельные модемы
Услуги выделенного хостинга
Другие услуги, предоставляемые провайдерами Inteet
Цены на услуги ISP, соглашения об уровне обслуживания и технические характеристики
Цены на услуги, предоставляемые ISP
Соглашения об уровне обслуживания
Критерии выбора магистральных каналов ISP
Точка демаркации
• IР адресация и методы распределения адресов
История развития системы адресации в Inteet
Основы IP-адресации
Основы формирования подсетей на базе протокола IP
Маски подсети переменной длины
Исчерпание адресного пространства IP
Распределение IP-адресов
Бесклассовая междоменная маршрутизация
Частные адреса и преобразование сетевых адресов
IP версии 6
Уникальные адреса для провайдеров
Основы протоколов маршрутизации
• Основы междоменной маршрутизации
Обзор маршрутизаторов и схем маршрутизации
Пример простейшей маршрутизации
Концепции протоколов маршрутизации
Дистанционно-векторные протоколы маршрутизации
Протоколы маршрутизации на основе анализа состояния канала
Разделение мира на автономные системы
Статическая маршрутизация, маршрутизация по умолчанию и динамическая маршрутизация
Автономные системы
• Протокол граничного шлюза Border Gateway Protocol версии 4
Как работает BGP
Формат заголовка сообщения протокола BGP
Переговоры с соседними BGP-узлами
Модель конечных состояний
Сообщение NOTIFICATION
Сообщение KEEPALIVE
Сообщение UPDATE и маршрутная информация
Возможности ведения переговоровв BGP
Мультипротокольные расширения для BGP
Зашифрованная подпись TCP MD5
Эффективные схемы маршрутизации в сетях ТСР/IР
• Настройка параметров BGP
Структура сеанса связи между взаимодействующими маршрутизаторами
Физические и логические соединения
Назначение IP-адреса
Аутентификация сеанса BGP
Целостность BGP внутри AS
Синхронизация внутри AS
Источники обновления маршрутов
Динамическое вложение информации в BGP
Вложение нежелательной или некорректной информации
Атрибут маршрута ORIGIN
Статическая маршрутизация против динамической: мобильные сети
Наложение протоколов: "черные ходы"
Упрощенная схема процесса маршрутизации
BGP-маршруты: объявление и хранение
Информационные базы маршрутизации в BGP
Маршруты, полученные от других узлов
Наборы входных правил маршрутизатора
Маршруты, используемые маршрутизатором
Процесс принятия решения в BGP
Управление маршрутами в BGP
Атрибуты маршрутов в BGP
Другие атрибуты
Соседние узлы в среде с множественным доступом
Соседние узлы в нешироковещательной среде с множественным доступом
Применение команды next-hop-self и объявление зоны демилитаризации
Использование частных AS
Атрибут AS_PATH и объединение маршрутов
Управление атрибутом AS_PATH
Фильтрация маршрутов и управление атрибутами
Входная и выходная фильтрация
Разрешение и запрещение маршрутов
Агрегация в BGP-4
Простое объединение маршрутов с подавлением однозначно определенных маршрутов
Объединение маршрутов с однозначно определенными маршрутами
Объединение маршрутов с использованием набора однозначно определенных маршрутов
Потери информации внутри объединенного маршрута
Изменение атрибутов объединенного маршрута
Формирование объединенного маршрута на основе набора однозначно определенных маршрутов
• Избыточность, симметрия и распределение нагрузки
Избыточность
Давление географических ограничений
Определение маршрутов по умолчанию
Маршруты по умолчанию, распространяемые динамически
Статические маршруты по умолчанию
Симметрия
Распределение нагрузки
Примеры реализации избыточности, симметрии и распределения нагрузки в сетях
Вариант 1: одноканальное соединение
Вариант 2: многоканальное соединение с одним провайдером
Вариант 3: многоканальное соединение с различными провайдерами
Маршрутизация только по умолчанию: один основной и один резервный каналы
Вариант 4: подключение клиентов к одному провайдеру с резервным каналом между ними
Вариант 5: подключение клиентов к различным провайдерам с резервным каналом между ними
• Управление маршрутизацией в автономной системе
Взаимодействие маршрутизаторов, не поддерживающих BGP, с маршрутизаторами под управлением BGP
Преобразование из BGP в IGP
Использование в AS маршрутов по умолчанию
Конфликт правил маршрутизации BGP с внутренними маршрутами по умолчанию
Маршруты по умолчанию внутри AS: правила маршрутизации BGP по основному и запасному маршруту
Маршруты по умолчанию внутри AS: другие правила маршрутизации в BGP
Маршрутизация по правилам
Маршрутизация по правилам на основе адреса источника
Маршрутизация по правилам на основе адресов источника и пункта назначения
Маршрутизация по правилам с использованием маршрута по умолчанию и динамическая маршрутизация
• Управление крупномасштабными автономными системами
Отражатели маршрутов
Внутренние узлы с отражателями маршрутов
Вопросы обеспечения избыточности при работе с несколькими отражателями маршрутов в AS
Модели топологии с элементами отражения маршрутов
Отражатели маршрутов и группы взаимодействующих узлов
Конфедерации
Недостатки конфедераций
Обмен маршрутами и принятие решений BGP в конфедерациях
Рекомендуемая структура конфедерации
Конфедерации против отражателей маршрутов
Ограничение роста IGP-инфраструктуры
Сегментирование AS с несколькими регионами, разделяемыми по IBGP
Сегментирование AS с несколькими регионами, разделяемыми по EBGP
• Проектирование стабильных сетей на базе TCP/IP
Источники нестабильности маршрутов в Inteet
Нестабильность IGP
Дефекты оборудования
Ошибки в программном обеспечении
Недостаточная мощность процессора
Недостаточный объем памяти
Модернизация и техническое обслуживание сетей
Человеческие ошибки
Перегруженность соединений
Функции по обеспечению стабильности в BGP
Управление маршрутами и аннулирование содержимого кэша
Обновление маршрутов в BGP
Разгрузка маршрутов
Настройка маршрутизаторов для работы в сетях TCP/IP
• Настройка основных функций и атрибутов BGP
Сеанс связи между взаимодействующими маршрутизаторами
Фильтрация маршрутов и управление атрибутами
Карты BGP-маршрутов
Списки префиксов
Идентифицирование и фильтрация маршрутов на основе NLRI
Идентифицирование и фильтрация маршрутов на основе атрибута AS_PATH
Группы взаимодействующих узлов
Источники обновления маршрутов
Динамическое вложение информации в BGP
Статическое вложение информации в BGP
Наложение протоколов ("черные ходы")
Атрибут NEXT_HOP
Атрибут AS_PATH
Атрибут LOCAL_PREF
Атрибут MULTU_EXIT_DISC
Атрибут COMMUNITY
Агрегация в BGP-4
Только объединенные маршруты, подавление однозначно определенных маршрутов
Объединенные и однозначно определенные маршруты
Объединение маршрутов с использованием набора однозначно определенных маршрутов
Потери информации в объединенном маршруте
Изменение атрибутов объединенного маршрута
Формирование объединенного маршрута на основе наборов однозначно определенных маршрутов
• Настройка эффективных правил маршрутизации в сети Inteet
Избыточность, симметрия и распределение нагрузки
Динамические маршруты по умолчанию
Статические маршруты по умолчанию
Подключение к одному провайдеру по нескольким каналам
Маршрутизация по умолчанию: основной и резервный каналы плюс частичная маршрутизация
Подключение к различным провайдерам по нескольким каналам
Клиенты одного провайдера с резервным каналом между ними
Клиенты различных провайдеров с резервным каналом между собой
Установка маршрутов по умолчанию
Конфликт между правилами маршрутизации BGP и внутренним маршрутом по умолчанию
Маршрутизация по правилам
Отражатели маршрутов
Конфедерации
Управление маршрутами и аннулирование содержимого кэша
Мягкая перенастройка BGP
Мягкая перенастройка по информационной базе исходящих маршрутов
Мягкая перенастройка по информационной базе входящих маршрутов
Обновление BGP-маршрутов
Организация работы маршрутизатора в режиме фильтра исходящих BGP- маршрутов
Разгрузка маршрутов
Приложения
• Справочник по командам BGP
• Ссылки для дальнейшего изучения
Организации, регламентирующие работу в Inteet
Исследовательские и образовательные учреждения
Другие организации и документы
Книги
Книги по протоколу TCP/IP
Книги по организации маршрутизации
Документы, регламентирующие работу в сети Inteet (Request for Comments — RFC)
• Фильтр исходящих BGP-маршрутов (Outbound Route Filter — ORF)
Когда необходимо использовать BGP ORF
Конфигурация
Разрешение BGP ORF в режиме передачи
Разрешение BGP ORF в режиме приема
Обеспечение обратной совместимости со старыми системами фильтрации
Команды EXEC
Передача списка префиксов и прием обновления маршрутов от соседнего узла
Отображение списка префиксов, полученных от соседнего узла
Отображение изменений в таблице BGP-маршрутов на соседнем узле
Заключительное замечание
• Мультипротокольные расширения BGP (Multiprotocol BGP — MBGP)
Причины перехода к новому интерфейсу командной строки
Организация групп команд в новой конфигурации
activate; Старый стиль. Стиль AF
network; Старый стиль. Стиль AF
Группы взаимодействующих узлов; Старый стиль. Стиль AF
Карты маршрутов; Старый стиль. Стиль AF
Преобразование; Старый стиль. Стиль AF
Отражатель маршрутов; Старый стиль. Стиль AF
Объединение; Старый стиль. Стиль AF
Список команд BGP
Переход к использованию стиля AF