Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
Адресация сетевого уровня и маршрутизация - Coggle Diagram
Адресация сетевого уровня и маршрутизация
5.8 Формирование идентификатора интерфейса
Способы формирования
Ручная настройка
Назначение через DHCPv6
Автоматическая генерация случайным образом
Формирование из 48-битного MAC-адреса через преобразование в Modified EUI-64
Преобразование MAC в EUI-64
MAC разбивается на две части по 24 бита
Вставляется блок FFFE между частями
Изменяется 7-й бит адреса (U-бит) для установки уникальности
Позволяет формировать уникальный идентификатор интерфейса из MAC-адреса
Псевдослучайные временные адреса
Описаны в RFC 3041
Изменяемый со временем идентификатор для повышения приватности и снижения отслеживаемости
5.9 Способы конфигурации IPv6-адреса
Механизмы автоконфигурации
Stateless autoconfiguration (RFC 4862)
Генерация адреса на основе локальной информации и параметров от маршрутизатора
Stateful autoconfiguration (RFC 3315)
Параметры и адреса выдаёт DHCPv6-сервер
Последовательность автоконфигурации
Генерация Link-Local адреса (FE80::/10)
Проверка уникальности адреса (Neighbor Solicitation/Advertisement)
Назначение Link-Local адреса
Обнаружение локального маршрутизатора (Router Solicitation/Advertisement)
Формирование Global Unicast адреса:
Stateless: префикс от маршрутизатора + идентификатор интерфейса
Stateful: запрос DHCPv6
Ручная настройка
Используется для маршрутизаторов и при отсутствии маршрутизирующих устройств
5.10 Планирование подсетей IPv6
Особенности планирования
Применение Unique-Local Unicast адресов начиная с префикса FD00::/8
Генерация глобального идентификатора (Global ID – 40 бит)
Назначение номеров подсетей (Subnet ID – 16 бит)
5.11 Протокол NDP (Neighbor Discovery Protocol)
Группы функций
Обнаружение маршрутизаторов и параметров сети:
Router Discovery
Parameter Discovery
Prefix Discovery
Address Autoconfiguration
Взаимодействие между узлами:
Address Resolution (аналог ARP)
Next-Hop Determination
Neighbor Unreachability Detection
Duplicate Address Detection
Редирект маршрутов (Redirect)
Типы ICMPv6 сообщений NDP
Router Solicitation (RS)
Router Advertisement (RA)
Neighbor Solicitation (NS)
Neighbor Advertisement (NA)
Redirect
Разрешение адресов и обнаружение недоступности соседей
Использование Solicited-Node адреса для NS
Добавление записей в NDP таблицу (neighbor cache)
Состояния динамической записи: Incomplete, Reachable, Stale, Delay, Probe
Определение недоступности соседа (NUD)
Определение дублирования адресов (DAD)
NS-запрос при автоконфигурации Link-Local адреса
Завершение с ошибкой при обнаружении дубликата
Обнаружение маршрутизатора
Узлы получают RA-сообщения с префиксами и параметрами
Возможность инициировать RS-запросы для ускоренного получения информации
Используется в процессе автоконфигурации Stateless
5.12 Понятие маршрутизации
Основные понятия
Перенаправление пакетов между IP-сетями маршрутизаторами или коммутаторами 3-го уровня
Таблица маршрутизации хранит маршруты с метриками и интерфейсами выхода
Типы записей в таблице маршрутизации
Статический маршрут (Static Route)
Динамический маршрут (Dynamic Route)
Маршрут по умолчанию (Default Route)
Локальный маршрут (Local Route)
Информация в записи маршрутизации
Адрес назначения
Маска сети
Адрес шлюза (next hop)
Интерфейс выхода
Метрика (Cost)
Тип протокола (Protocol)
Обработка пакета маршрутизатором
Проверка целостности кадра
Извлечение IP-адреса назначения
Поиск наиболее подходящего маршрута в таблице маршрутизации
Создание нового кадра для следующего узла
5.12.2 Коммутация третьего уровня
Комбинация маршрутизации и коммутации
Поддержка VLAN
Аппаратное ускорение через ASIC, что повышает производительность маршрутизации (в 10-100 раз быстрее)
5.12.3 Статическая и динамическая маршрутизация
Статическая маршрутизация
Вручную настроенные маршруты
Подходит для небольших сетей
Не реагирует на сбои маршрутизаторов (нет оповещений)
Динамическая маршрутизация
Автоматическое обновление маршрутов с протоколами маршрутизации
Возможность адаптации при изменении топологии
5.12.4 Протоколы динамической маршрутизации
Внутренние и внешние протоколы маршрутизации
Внутренние (Interior Routing Protocols): RIPv1, RIPv2, RIPng, OSPF
Внешний (Exterior Routing Protocol): BGP
Алгоритмы маршрутизации
Использование метрик (Hop count, Delay, Reliability, Load, Bandwidth, Cost)
Выбор маршрута с минимальной метрикой
Классификация алгоритмов
Дистанционно-векторные (Distance Vector Protocol)
Протоколы с учетом состояния канала (Link State Protocol)
Гибридные протоколы
5.13 Дистанционно-векторные протоколы маршрутизации
Основы
Основаны на алгоритме Беллмана-Форда
Каждое устройство периодически рассылает соседям таблицу маршрутизации
Параметры маршрута
Расстояние (число переходов)
Вектор (направление/следующий хоп)
Проблемы дистанционно-векторного алгоритма
Медленная сходимость и возникновение петель маршрутизации
Пример: петля между коммутаторами, когда информация об исчезновении сети расходится с задержкой
Механизмы предотвращения петель
Ограничение максимального числа переходов (метрика бесконечности)
Метод расщепления горизонта (Split Horizon)
Испорченный обратный маршрут (Poison Reverse)
Таймеры удержания (Holddown Timer)
Триггерные обновления (Triggered Update)
Описание механизмов
Максимальное значение метрики (например, 16 для RIP) означает сеть недоступна
Split Horizon не отправляет обратно маршруты, полученные из той же сети
Poison Reverse отправляет информацию о недоступности маршрута обратно
Holddown Timer временно игнорирует обновления с худшей метрикой после потери маршрута
Triggered Update отправляет обновления сразу после изменения состояния маршрута
5.14 Протокол RIP
Общая характеристика
Внутренний протокол для небольших однородных сетей (до 15 переходов)
Основан на дистанционно-векторном алгоритме
Метрика – количество переходов (Hops count)
Отправляет обновления каждые 30 секунд
Проблемы и решения
Возможность петель маршрутизации
Используются механизмы Split Horizon, Poison Reverse, Holddown Timer
Форматы сообщений RIP
RIPv1: поле Command (запрос/ответ), Version=1, записи маршрутов (максимум 25)
RIPv2: дополнительно Route Tag, Subnet Mask, Next Hop
RIPng: аналогичен RIPv2, только с IPv6 адресами и префиксами