Что такое протокол сети в роутере

• Главная

• Блог

• Инфраструктура

• Сетевые протоколы: для чего используются и описание востребованных правил

Сетевой протокол — это набор правил и соглашений, используемых для связи устройств на определенном сетевом уровне. Протоколы обеспечивают и определяют формат обмена информацией между участниками компьютерных сетей. В работе сетей задействуется большое количество протоколов. Например, загрузка страницы в браузере — это результат работы, организованной согласно нескольким протоколам:

• согласно HTTP браузер формирует сообщение для сервера;
• согласно DNS браузер узнает IP-адрес сайта по его доменному имени;
• согласно TCP устанавливается соединение и гарантируется целостность передачи данных;
• согласно IP осуществляется адресация в сети;
• согласно Ethernet осуществляется физическая передача данных между устройствами в сети.

Множество протоколов можно классифицировать по сетевым уровням, на котором они работают. Наиболее распространенные сетевые модели — это OSI и TCP/IP. В рамках этого материала мы расскажем об этих моделях и опишем часто используемые протоколы.

Основная терминология

В этом разделе мы введем основные сетевые термины, необходимые для дальнейшего повествования.

Сеть — это совокупность цифровых устройств и систем, которые соединены друг с другом (физически или логически) и обмениваются данными. Элементами сети могут выступать серверы, компьютеры, телефоны, роутеры, умная лампочка с Wi-Fi и так до бесконечности. Размер сети может быть каким угодно — два соединенных кабелем устройства образуют сеть. Данные, передаваемые по сетям, оформляются в пакеты* — специальные блоки данных. За правила создания этих блоков отвечают соответствующие протоколы.

*Некоторые системы компьютерной связи не поддерживают пакетный режим передачи данных, например телекоммуникационная связь точка-точка. В них данные передаются просто в виде последовательности битов. Использование пакетного режима позволяет эффективнее распределять трафик между участниками сети.  

Узел сети — это устройство, являющееся частью компьютерной сети. Узлы можно разделить на оконечные и промежуточные:

• Оконечные узлы — это узлы, которые отправляют и/или принимают какие-либо данные. Простыми словами, это устройства, которые являются получателем или источником информации.
• Промежуточные узлы — это узлы, которые соединяют оконечные узлы между собой. 

Например, смартфон через Wi-Fi отправляет запрос к серверу. Смартфон и сервер — оконечные узлы, а Wi-Fi-роутер — это промежуточный узел. В зависимости от расположения узлов и их количества сеть можно классифицировать как:

• Глобальную. Сеть называют глобальной, если она охватывает весь мир. Например, всем знакомый интернет — это глобальная сеть.
• Локальную. Так говорят о сети, которая объединяет несколько устройств в рамках небольшого пространства. Если у вас дома есть Wi-Fi, то телефон, компьютер и ноутбук — это локальная сеть. А роутер (промежуточный узел) выполняет роль «мостика» к глобальной сети. Исключением из территориального критерия можно назвать сети космических устройств (орбитальных станций, спутников и т.п.).
• Распределенная. Это сеть, узлы которой территориально распределены. 

Сетевая среда — это среда, в который осуществляется передача данных. Сетевой средой могут выступать провода, кабели, воздушная среда, оптоволокно. Если в качестве среды используется медная проволока, то данные передаются с помощью электричества. Если это оптоволокно, то для передачи данных используют световые импульсы. Если проводов нет, т.е. данные передаются с помощью беспроводных технологий, то используются радиоволны.

Модель OSI

На момент зарождения компьютерных сетей не существовало моделей, которые бы определяли общие стандарты работы сетей и подходы к их проектированию. Каждая компания, работавшая над созданием сетей, реализовывала собственные задумки, которые не могли работать с решениями от других создателей компьютерных сетей. 

Более важным является то, что такое положение дел было проблемой. Сети, которые должны были объединять компьютеры, из-за архитектурных отличий создавали себе преграды для расширения. В 1977 году задачу по решению этой проблемы взяла на себя организация ISO (International Organization for Standardization) — международная организация по стандартизации. В течение 7 лет эта организация изучала реализации сетей того периода и в 1984 году представила модель OSI.

OSI — это аббревиатура Open Systems Interconnection, которая буквально переводится как «Взаимодействие открытых систем». Не следует путать «открытость» систем с понятием Open Source: система считается открытой, если она построена на основе общедоступных спецификаций,которые позволяет общаться двум системам вне зависимости от их архитектуры.

Модель состоит из 7 сетевых уровней, каждому из которых отведена своя роль и задачи. Разберем каждый из них.

Физический уровень (Physical Layer)

На этом уровне решаются вопросы, связанные с физическими аспектами передачи данных. Метод передачи данных, характеристики сетевой среды, модуляция сигнала — это всё про физический уровень.

Канальный уровень (Data Link Layer)

Канальный уровень работает в рамках локальной сети. Он формирует полученный от физического уровня поток битов в кадр: находит начало и конец сообщения. Также на этом уровне решаются такие задачи, как адресация внутри локальной сети, поиск ошибок, проверка целостности данных. Основные сетевые протоколы — это Ethernet и PPP.

Сетевой уровень (Network Layer)

Следующий уровень — сетевой. На этом уровне работают протоколы сетевого взаимодействия, которые нужны для построения крупных сетей из отдельных подсетей. Сетевой уровень нужен для построения составной сети на основе сетей, построенных на основе разных технологий канального уровня. На сетевом уровне вводится общая адресация для идентификации устройств и выполняется маршрутизация (выбор оптимального пути). К примеру, протокол IP, благодаря которому каждое устройство в сети обладает уникальный адресом, работающим на сетевом уровне. Протоколы сетевого уровня — IP, ICMP.

Транспортный (Transport Layer)

На транспортном уровне осуществляется передача данных между процессами на разных компьютерах. Также этот уровень называется уровнем сквозной передачи данных. 

Пакеты на транспортном уровне доставляются до конкретного адресата на компьютере (в данном случае процесса), которому присваивается особый номер — порт. Порты нужны для того, чтобы данные были получены той службой или процессом, который их запрашивал. На этом уровне работают протоколы TCP и UDP, которые обеспечивают различный сервис:

• UDP — негарантированная передача дейтаграмм;
• TCP — гарантированная передача потока байт.

Сеансовый (Session Layer)

По задумке проектировщиков системы роль сеансового уровня заключается в управлении сеансами связи. Управление подразумевает установку и разрыв соединения, выполнение синхронизации и прочие процессы.

Представительный (Presentation Layer)

Задачей представительного уровня является представление данных в понятном для отправителя и получателя виде. К представительному уровню можно отнести различные варианты представления данных: кодировка текста с помощью ASCII или UTF-8, спецификации HTML, графические форматы JPEG, PNG или GIF. Также к представительному уровню стоит отнести шифрование и дешифрование данных.

Прикладной (Application Layer)

Это уровень приложений, с которыми работают конечные пользователи. Здесь работают браузеры по протоколу HTTP, электронная почта, приложения для видео и аудиосвязи и т.п.

Сетевые протоколы OSI не всегда относятся к одному логическому уровню. Иногда они распространяются на несколько уровней. Например, протокол Ethernet работает и на физическом, и на канальном уровне.

Когда данные с узла отправляются другому узлу сети, они последовательно проходят каждый уровень. Данные от прикладного уровня переходят на представительный, от него на сеансовый и так до физического. На каждом уровне протоколы форматируют данные и передают полученный результат дальше. Этот процесс называется инкапсуляцией — движением данных с верхнего уровня к нижнему.

Когда узел получает данные, начинается обратный процесс: от физического к канальному и т.д. При этом нельзя пропустить уровень, например, перескочить с физического на сетевой. В итоге данные поступают на прикладной уровень к тому приложению, которое должно было их получить. Этот процесс называется деинкапсуляцией — движением данных с нижних уровней к верхним.

В настоящий момент модель OSI не применяется на практике для создания сетей. Некоторое время существовали буквальные интерпретации, которые содержали ровно 7 уровней. Основное применение эта модель нашла в обучении: принципы работы большинства сетевых моделей схожи с ней. 

Пока одни специалисты в течение 7 лет дискутировали и думали, как улучшить OSI, другие специалисты на практике реализовывали и улучшали свои решения. Наибольшую популярность завоевал стек TCP/IP.

TCP/IP 

TCP/IP (в некоторых источниках называется как «модель DoD»), как и OSI, реализует деление архитектуры на уровни. В RFC 1122 утверждена четырехуровневая архитектура указанного стека:

• прикладной уровень;
• транспортный уровень;
• межсетевой уровень, также иногда его называют просто сетевым или интернет;
• канальный уровень/сетевых интерфейсов/сетевого доступа.

TCP/IP несколько отличается от OSI, но, в целом, реализует такие же принципы. Три первых уровня OSI (сеансовый, представительный и прикладной) объединены в один уровень TCP/IP — прикладной. Также объединения не избежали два нижних уровня OSI (физический и канальный) — теперь это просто канальный уровень. В различных источниках порой используют иную терминологию; мы, в рамках нашего повествования, во избежание путаницы будем дополнительно уточнять, про какую модель идет речь. 

Рассмотрим каждый уровень и его протоколы подробнее. Идти будем от нижнего уровня к верхним.

Канальный уровень TCP/IP

Как уже было сказано, канальный уровень TCP/IP объединяет два уровня OSI: канальный и физический. Самый популярный протокол канального уровня TCP/IP — это Ethernet. Поэтому мы сосредоточимся именно на нем.

Ethernet 

На время забудем об IP-адресах и сетевых моделях. Представим, что у нас есть локальная сеть из 4 компьютеров и коммутатора. Не будем обращать внимание на коммутатор — в нашей сети это просто устройство для соединения компьютеров в локальную сеть.

У каждого компьютера имеется свой MAC-адрес. В нашей сети он состоит из 3 чисел, что не соответствует реальности. 

MAC-адрес

На самом деле MAC-адрес состоит из 48 битов. MAC-адрес — это уникальный идентификатор сетевого устройства. Если MAC-адрес не уникален, то это может стать причиной проблем в сети.

Первые 24 бита MAC-адреса — это идентификатор, который присваивается комитетом IEEE. Если вкратце, то IEEE — это такая организация, которая занимается разработкой стандартов, связанных с радиоэлектроникой и электротехникой. После 24 бита MAC-адреса назначаются самим производителем оборудования.

Вернемся к локальной сети. Если один из компьютеров захочет отправить другому устройству данные, то ему потребуется MAC-адрес получателя.

Данные в Ethernet сетях отправляются в виде Ethernet-кадров. На самом деле протокол довольно старый (появился в 1973 году). За своё время он много раз модернизировался и менял свои форматы. Приведем один из форматов кадра:

Разберем его составляющие:

• Преамбула — это поле для указания начала кадра. 
• MAC-адрес получателя — адрес получателя.
• MAC-адрес источника — адрес отправителя.
• Тип (длина) — здесь указывается сетевой протокол, например IPv4 или IPv6.
• SNAP/LLC и данные — полезная нагрузка, минимальный размер кадра необходим для избежания коллизий.
• FCS — контрольная сумма, по ней можно понять, побился ли кадр.

ARP

На данный момент 4 узла образуют простую локальную сеть и одну канальную среду. Поэтому этот уровень называется канальным. На самом деле для корректной работы TCP/IP-сетей недостаточно адресации на канальном уровне (MAC-адресов). Канальная адресация работает в тесной связке с сетевой адресацией, которая известна всем, как IP-адресация. 

IP-протокол работает на сетевом уровне: он будет подробно описан в разделе «Протоколы сетевого уровня». Сейчас речь пойдет о том, как IP-адреса работают вместе с MAC-адресами. Добавим каждому компьютеру по IP-адресу:

В обычной жизни мы практически не взаимодействуем с MAC-адресами. С ними работают компьютеры. Для связи с устройствами в сети мы используем IP-адреса или доменные имена. Протокол ARP помогает узнать MAC-адрес устройство по его IP-адресу. 

Узел сети понимает, что он не знает MAC-адрес получателя. Чтобы узнать его, он отправляет широковещательный запрос всем компьютерам: «Компьютер с IP 1.1.1.2. Сообщи свой MAC-адрес компьютеру с MAC:333». Если в сети есть узел с таким IP, то он откликнется: «1.1.1.2. — это я, мой MAC:111». 

Пока что мы работали в рамках одной сети. Пришла пора перейти к сетям из нескольких подсетей.

Протоколы сетевого уровня TCP/IP

Добавим к локальной сети маршрутизатор и подключим его к другой подсети.

Две сети соединены с помощью маршрутизатора. Это устройство выполняет роль промежуточного узла и необходимо, чтобы устройство из одной канальной среды могло обратиться к устройству в другой канальной сети. Говоря простыми словами, чтобы компьютер в одной подсети мог отправлять данные компьютеры в другой подсети. 

Немного о том, как узел может понять, что он пытается отправить данные узлу в другой подсети. У любой сети есть такой параметр как маска подсети. Накладывая маску подсети на IP-адрес узла можно узнать, принадлежит ли он той же подсети. Узнать маску подсети в Windows можно с помощью ipconfig:

В данном случае маска подсети 255.255.255.0. Она имеет такой же вид, как и IP-адрес — 4 октета, разделенные точкой. Если применить маску подсети к адресу узла, то можно получить адрес подсети. Для это нужно осуществить поразрядную конъюнкцию. Это операция побитового «И». Результатом операции является адрес подсети. 

Маска 255.255.255.0 — это самая простая маска. Она означает, что если первые 3 октета IP-адресов двух узлов совпадают, то эти узлы находятся в одной подсети. Например, компьютер с IP 1.1.1.2 и компьютер с IP 1.1.1.3 находятся в одной подсети, а вот компьютер с IP 1.1.2.2 находится уже в другой подсети. Когда компьютер понимает, что ему нужно отправить данные в другую подсеть, то он использует IP-адрес основного шлюза. Это адрес маршрутизатора, который пересылает данные в другую подсеть.

Итак, смоделируем ситуацию, при которой узлу с MAC:111 нужно отправить данные на узел с IP 1.1.2.3. Узел-источник сразу понимает, что узел-получатель находится в другой подсети и обращается к основному шлюзу. Он запрашивает у него MAC-адрес и отправляет данные ему. Маршрутизатор видит, что IP-адрес получателя отличается от него, и понимает — он является промежуточным узлом. В другой подсети он запрашивает MAC-адрес узла с IP 1.1.2.3 и отправляет ему искомые данные.

IP

Сетевой протокол IP (Internet Protocol) появился в 80-х годах для объединения компьютерных сетей. Сейчас существуют 2 версии — IPv4 и IPv6:

• IPv4 — регулирует межсетевое взаимодействие посредством 32-битного поля адресов, где адресное пространство ограничено;
• IPv6 — усовершенствованный стандарт, где для адресной маршрутизации используется 128-битное поле, определяющее IPv6-адрес принимающего узла. В IPv6 ARP не используется.

Обе версии протокола предназначены для выполнения одних и тех же целей. IPv6 появился как альтернатива IPv4: в определенный момент IP-адреса стали заканчиваться. Сейчас эта проблема решается с помощью технологии NAT, и введение IPv6 как общего стандарта несколько затянулось. В этом материале будет разобрана первая версия IPv4.

Протокол IP работает с блоком информации, который называется IP-пакет. Вот как он выглядит:

• Версия: IPv6 или IPv4;
• IHL (Internet Header Length): многие поля заголовка не фиксированы и в этом поле указан его общий размер;
• Тип обслуживания — данные для QoS;
• Длина пакета — размер пакета вместе с заголовком и данными;
• Идентификатор — число из 4 байтов, показывающее, что части разделенного пакета — это единое целое;
• Флаги — указывает на то, что пакет фрагментированный;
• Смещение фрагмента — сдвиг относительно первого фрагмента;
• Время жизни — максимальное количество прохождений через маршрутизаторы;
• Протокол — протокол транспортного уровня;
• Контрольная сумма заголовка — контрольная сумма заголовка;
• IP-адрес отправителя;
• IP-адрес получателя;
• Опции — поле для расширения стандартного заголовка, например, для специфичного оборудования;
• Смещение — к какой части принадлежит фрагмент;
• Данные.

Протоколы транспортного уровня

Самые популярные протоколы транспортного уровня TCP/IP — это UDP и TCP. Они предназначены для доставки данных определенному приложению, которое определяется по номеру порта. UDP проще, чем TCP, поэтому начнем именно с него.

UDP

UDP-дейтаграмма состоит из 5 составляющих:

• Порт источника;
• Порт назначения;
• Длина заголовка;
• Контрольная сумма;
• Данные с вышестоящего уровня.

Задачи UDP — это проверка кадра и работа с портами. Из-за своей простоты протокол не может обеспечить контроль доставки данных. В отличие от TCP, UDP не запрашивает повторно побитые данные у отправителя.

Сетевой протокол TCP

Пакеты протокола TCP называются сегментами. Вот из чего состоит сегмент TCP:

• Порты источника и получателя;
• Порядковый номер сегмента;
• Номер подтверждения — используется, когда ожидается или подтверждается доставка;
• Длина заголовка;
• Флаг, зарезервированный под специальные нужды;
• Флаги, для установления или разрыва сессии;
• Размер окна — в поле указывают, на сколько сегментов требовать подтверждение;
• Контрольная сумма;
• Указатель важности;
• Опции — используется для дополнительных параметров;
• Данные с вышестоящего уровня.

Протокол TCP позволяет гарантировать доставку данных. Для этого между оконечными узлами устанавливается соединение, которое будет разорвано в случае невозможности гарантировать доставку данных. TCP также решает проблемы, связанные с потерей пакетов и восстановлением данных из отдельных фрагментов.

Протоколы прикладного уровня

Если посмотреть на сетевой протокол TCP/IP и модель OSI, и в той, и в другой архитектуре верхние уровни – прикладные. 

Среди распространенных прикладных стандартов:

• DNS – система доменных имен, которая сообщает IP-адрес посредством вызова запроса с доменом;
• HTTP – отвечает за клиент-серверное взаимодействие, передает гипертексты внутри WWW (доставляет документы через сервер браузеру);
• HTTPS – делает то же, что и HTTP, но обладает дополнительной функцией шифрования веб-страниц.

Серверы DNS применяют алгоритмы UDP, менее надёжные в плане передачи информации. Но если брать прикладные интернет-протоколы FTP и HTTP, они работают по правилам TCP. 

В числе других популярных прикладных протоколов:

• FTP – его назначение состоит в управлении обменом файлами;
• POP3 – его использует почтовый клиент, он служит для получения электронных писем с сервера;
• IMAP – по нему осуществляется интернет-доступ к электронной почте.

Заключение

В этом материале мы описали самые распространенные протоколы, которые используются в компьютерных сетях. Эти протоколы применяются повсеместно и в большинстве задач. Большая часть существующих протоколов, которых насчитывается около 7 тысяч, предназначена для более узких задач. Если вас заинтересовали компьютерные сети и вы хотите узнать о них больше, то на timeweb.cloud вы можете арендовать облачный сервер для практических экспериментов.

В мире существует более 7 000 протоколов, и их число продолжает расти. Рассказываем о самых часто используемых правилах взаимодействия устройств в сети.

Понятие протокола сети

Сетевой протокол — это набор правил, определяющий принципы взаимодействия устройств в сети. Чтобы отправка и получение информации прошли успешно, все устройства-участники процесса должны принимать условия протокола и следовать им. В сети их поддержка встраивается или в аппаратную часть (в «железо»), или в программную часть (в код системы),  или и туда, и туда. 

Для взаимодействия протоколов между собой существует модель OSI, или Open Systems Interconnection. Дословно название переводится как «взаимодействие открытых систем».

OSI — эталонная модель взаимодействия устройств в сети 

Модель OSI — это модель, позволяющая разным системам связи коммуницировать между собой по общепринятым стандартам. Ее можно сравнить с английским, то есть глобальным, универсальным языком в мире сетей.

Модель основана на принципе разделения коммуникационной системы на семь отдельных уровней. Подробнее о ней вы можете прочитать здесь.

Если в передачи информации случаются сбои, модель помогает быстрее и легче локализовать проблему на конкретном уровне и значительно ускорить процесс восстановления работоспособности системы. 

Модель OSI является эталонным стандартом, но на данный момент она устарела, поскольку современные протоколы работают сразу на нескольких уровнях модели OSI. На смену модели OSI пришла модель TCP/IP, на основе которой работает большая часть устройств  в современном мире.

TCP/IP — модель, на которой работает сеть Интернет

Модель TCP/IP помогает понять принцип работы и взаимодействия узлов в сети Интернет. Ее название включает в себя два основных протокола, на которых построен интернет. TCP/IP расшифровывается как Transmission Control Protocol/Internet Protocol, или протокол управления передачей (данных)/интернет-протокол. 

Модель используется во всем современном интернете, новые сетевые протоколы разрабатываются с опорой на модель TCP/IP. Например, подключаясь к сайту Selectel, вы используете протоколы IP, TCP и HTTPS, которые работают в рамках упомянутой модели. 

Подробнее о модели TCP/IP можно прочитать в блоге. 

Далее мы рассмотрим основные протоколы межсетевого, транспортного уровней, а также уровня приложений. Именно с ними мы сталкиваемся чаще всего, анализируя какие-либо проблемы в сети или на сервере.

Протоколы транспортного уровня: краткое описание

Интернет-протокол и IP-адреса

Internet Protocol (IP) — это наиболее простой протокол, объединивший отдельные компьютеры в глобальную сеть. Главной его задачей является маршрутизация дейтаграмм — определение маршрута следования пакетов по узлам сети. Каждое устройство — ваш ПК, принтер и т.д. — имеет IP-адрес, чтобы данные попадали к нужному адресату. Так, например, отправленный на печать файл не окажется вместо принтера в личном ПК вашего коллеги.

В качестве минусов протокола можно отметить низкую надежность. Он не определяет факт передачи пакета и не контролирует целостность данных. IP просто осуществляет пересылку.

Для пересылки пакетов необходимо определить, на какой порт отправить пакет. Для этого протокол имеет свою систему адресации. В качестве адресов выступает 32-битные (IPv4) или 128-битные (IPv6) адреса. Перед отправкой пакета в него добавляются header (заголовок) и payload (данные для доставки).

IPv4 является 32-разрядной системой, состоящей из четырех разделов (123.123.123.123). Он поддерживает до 4 294 967 296 адресов и является протоколом по умолчанию. Основным его преимуществом является простота. В недостатках — ограниченное адресное пространство, также называемое «исчерпанием адресов». 

IPv6, напротив, — 128-битное адресное пространство, которое обеспечивает приблизительно 2^128 степени адресов. Формат записи состоит из восьми разделов, в каждый из которых записывается четыре 16-ричных цифры. Недостаток протокола — в сложности сетевого администрирования. При аренде сервера или виртуальной машины в Selectel выдается IPv4, однако можно запросить и IPv6-адреса, в облаке на базе VMware выдаются только IPv4-адреса.

Один из основных протоколов, который работает поверх IP, — это протокол TCP, из-за чего его часто обозначают как TCP/IP. Но это не единственный протокол, который является частью интернет-протокола.

TCP — протокол обмена сообщениями в сети Интернет

TCP помогает устройствам в сети обмениваться сообщениями. Он работает на четвертом, транспортном, уровне модели OSI. 

Для передачи информации происходит дробление исходного файла на части, которые передаются получателю, а далее собираются обратно. Например, человек запрашивает веб-страницу, далее сервер обрабатывает запрос и высылает в ответ HTML-страницу при помощи протокола HTTP. Он, в свою очередь, запрашивает уровень TCP для установки требуемого соединения и отправки HTML-файла. TCP конвертирует данные в блоки, передавая их на уровень TCP пользователя, где происходит подтверждение передачи. 

Свойства протокола TCP:

1. Система нумерации сегментов (Segment Numbering System). TCP отслеживает передаваемые или принимаемые сегменты, присваивая номера каждому из них. Байтам данных, которые должны быть переданы, присваивается определенный номер байта, в то время как сегментам присваиваются порядковые номера.
2. Управление потоком. Эта функция ограничивает скорость, с которой отправитель передает данные. Это делается для обеспечения надежности доставки. Получатель постоянно сообщает отправителю о том, какой объем данных может быть получен.
3. Контроль ошибок. Данная функция реализуется для повышения надежности путем проверки байтов на целостность.
4. Порт источника и порт назначения. Протокол TCP использует специальные порты для связи  различных протоколов. Например протокол SSH использует 22й порт, HTTP — 80, HTTPS — 443, Gopher — 70. Все порты делятся на три диапазона — общеизвестные (0—1023), зарегистрированные (1024—49151) и динамические (49152—65535).

UDP — аналог TCP: описание отличий в поведении протокола в сети

В отличие от протокола ТСР User Datagram Protocol обеспечивает передачу данных без получения подтверждения от пользователя о результате действия. Благодаря этому достигается большая скорость работы и передачи данных в ущерб надежности и безопасности. 

Особенности протокола диктуют специфику его применения. Так, он подходит для приложений, например, Skype, Discord и другие, которые работают в реальном времени и где задержка передачи данных может быть проблемой. Также его предпочтительно использовать в приложениях с большим количеством подключенных клиентов — например, в играх, голосовых или видеоконференциях, а также при потоковой передаче мультимедиа.

UDP работает путем сбора данных в UDP-пакете и добавления в пакет собственной информации заголовка. Заголовок UDP включает четыре поля, объем которых составляет 2 байта каждый: номер порта источника, номер порта назначения, длина заголовка и контрольная сумма блока.

Протокол UDP любят злоумышленники при организации DDOS — или DOS-атак. Из-за того, что данный протокол не требует подтверждения от сервера, открывается возможность просто «залить» сервер запросами. Стандартная атака подразумевает отправку большого количества дейтаграмм. Это заставляет сервер отвечать на каждый из них, расходуя вычислительные мощности.

SCTP — протокол передачи управления потоком

Еще один протокол, который относится к транспортному уровню. SCTP обеспечивает надежную последовательную передачу данных. Поддерживает многоадресное соединение, когда один или оба конечных узла могут состоять из более чем одного IP-адреса. Это обеспечивает прозрачное переключение между резервными сетевыми путями.

SCTP аналогичен протоколам UDP и TCP, которые обеспечивают функции транспортного уровня для некоторых интернет-приложений. Так как преимущество протокола SCTP — в быстром переключении между интерфейсами, на него переходят только компании,  для которых критична недоступность приложений. SCTP работает поверх бесконтактной пакетной сети, такой как IP, и поддерживает передачу данных в случаях с одним или несколькими IP. 

RTP — транспортный протокол реального времени

Real-time Transfer Protocol — это протокол, который используется при передаче потокового аудио и видео и применяется при передаче голоса преимущественно в IP-телефонии. RTP применяется в совокупности с протоколом управления RTCP. Когда RTP транслирует медиа, RTCP применяется при анализе статистик QoS (Quality of Service) и обеспечивает синхронизацию разных потоков. RTP отправляется и принимается с помощью четных номеров портов, а RTCP использует нечетные номера.

Также протокол считают главным стандартом, применяемым при передаче аудио и видео по IP-сети. Поскольку RTP может осуществлять ее нескольким конечным адресатам одновременно при помощи многоадресной IP-рассылки.

Протоколы межсетевого уровня: краткое описание

ICMP — протокол управляющих сообщений в сети

Задача протокола — диагностика проблем при взаимодействии устройств. Он определяет, достигли ли данные места назначения или нет. 

Основная цель ICMP — сообщать об ошибках. Если какие-либо данные не попали по назначению, ICMP генерирует ошибки для обмена с отправляющим устройством. Например, если объем передаваемых данных слишком велик для маршрутизатора, маршрутизатор отбросит пакет и отправит ICMP-сообщение исходному источнику данных. 

Как и в случае UDP, протокол ICMP можно использовать для сетевых атак, таких как ICMP flood и ping of death, где главный прием — генерация большого количества ICMP-сообщений.

OSPF — протокол маршрутизации состояния канала сети

Open Shortest Path First используется для поиска наилучшего пути между исходным и конечным маршрутизатором. Работает на межсетевом уровне модели OSI.

После настройки OSPF будет анализировать соседние маршрутизаторы и собирать все доступные данные о состоянии канала для построения топологической карты всех доступных путей в своей сети. Затем он сохранит информацию в своей базе данных топологии, также известной как База данных состояния канала (LSDB). 

На основе собранной информации он вычислит наилучший кратчайший путь к каждой доступной подсети/сети, используя алгоритм под названием Shortest Path First (SFP).

Протоколы прикладного уровня: краткое описание

FTP — протокол передачи данных в сети

FTP — это клиент-серверный протокол, который использует два канала для передачи данных: командный, управляющий процессом передачи, и транспортный, непосредственно передающий информацию. Для FTP-протокола устройство конечного пользователя называется локальным хостом, а второй компьютер — удаленным хостом, играющим роль сервера. Для работы протокола требуется его правильная настройка со стороны хоста и специальный клиент на локальном хосте. 

Описание работы протокола в сети Интернет

Пользователю нужно войти на FTP-сервер. Здесь нужно учитывать, что некоторые серверы разрешают доступ к части или всем своим данным без авторизации. Это называется «анонимным FTP». При этом файлы с сервера можно будет только передавать на компьютер клиента. 

Далее клиент начинает диалог с сервером — запрашивает разрешение на изменение файлов на сервере. Использую авторизованный FTP-клиент, можно скачивать файлы с сервера, отгружать их на него и выполнять другие манипуляции. 

FTP-сессии работают в двух режимах — активном и пассивном: 

• При активном режиме сервер после инициализации, путем вызова командного канала, открывает транспортный канал и начинает передачу данных. 
• При пассивном режиме сервер при помощи командного канала отправляет клиенту данные, требующиеся для открытия канала передачи данных. 

Из-за того, что клиент создает все подключения в пассивном режиме, этот протокол хорошо подходит для работы с брандмауэрами.

DNS — справочник сети Интернет

Браузеры взаимодействуют между собой через IP-адреса. Люди, пытаясь подключиться к сайту, используют его доменное имя — например, https://selectel.ru/. Domain Name System преобразует домены в IP-адреса, чтобы сделать возможной загрузку интернет-ресурса через браузер. Каждому устройству в сети назначается свой IP-адрес, который используется другими устройствами для подключения к нему, а DNS-сервер позволяет людям не запоминать их.

На данный момент существуют четыре основных DNS-сервера, которые участвуют в загрузке веб-страниц:

• DNS recursor — своеобразный справочник, отвечающий за прием запросов от компьютеров пользователей, например, приложений браузеров;
• Root nameserver, или корневой сервер, является первым в процессе конвертации имени хоста в IP-адрес и позволяет получить список DNS-серверов.
• TLD nameserver — следующий шаг при поиске IP; хранит информацию про все доменные имена с общим расширением (.ru, .com и т.д.);
• Authoritative nameserver дает окончательные ответы на запросы о DNS.

Размещайте домены и записи на наших DNS-серверах. Запуск за несколько минут.

HTTP(S) — протокол передачи гипертекста

HTTP является основой интернета и используется для загрузки веб-страниц с использованием гипертекстовых ссылок. Относится к прикладным протоколам и работает поверх других уровней стека сетевых протоколов.

Обычно принцип передачи данных по протоколу HTTP включает в себя компьютер клиента (например, ваш ПК), отправляющий запрос на сервер, который затем возвращает ответ. Каждый HTTP-запрос включает в себя ряд закодированных данных, содержащих различную информацию, в том числе:

• версию HTTP,
• URL-адрес,
• метод HTTP-запроса — указание на ожидание запроса от сервера (например, PUT- и GET-запросы),
• заголовок — он передает основную информацию о запросе и содержит пары ключ-значение,
• тело запроса (опционально, это любая отправляющаяся информация).

После получения запроса сервер должен дать ответ. В его стандартную структуру входят: код состояния, заголовок и тело ответа.

Код состояния HTTP-запроса — это трехзначные коды, которые, как правило, указывают на успешность его выполнения. Они разбиваются на пять основных блоков:

1. 1xx* Информация (Informational),
2. 2хх Успешность выполнения (Success),
3. 3хх Перенаправление (Redirection),
4. 4xx Ошибка клиента (Client Error),
5. 5xx Ошибка сервера (Server Error),

*ХХ обозначают цифры от 00 до 99.

Аналогично запросу, ответ имеет заголовок, который содержит различную информацию — например, язык отправляемых данных. В большинстве случаев там содержатся HTML-данные, которые веб-браузер клиента преобразует в страницу.

При разговоре про HTTP нельзя не упомянуть важный аспект — незащищенность протокола. При передаче данных все происходит открыто, в результате чего злоумышленник может перехватить данные. Для исключения этой проблемы был разработан протокол HTTPS. Подробное сравнение этих протоколов есть в нашем блоге.

SSH — основное средство подключения к серверам

SSH, или Secure Shell, — это защищенный протокол, который используется как основное средство подключения к серверам. С помощью него при подключении к серверу пользователь входит в уже существующую учетную запись, где выполняются все отправленные команды. 

Данное соединение реализовано по схеме «клиент-сервер». Для его создания на удаленном устройстве должна быть запущена программа, называемая демоном. Демон выполняет подключение к определенному сетевому порту, проверяет подлинность запросов на подключение и создает соответствующую среду, если пользователь вводит правильные учетные данные. Также со стороны клиента должно быть установлено соответствующее ПО.

В панели управления Selectel пользователь может загрузить собственный SSH-ключ для повышения надежности и безопасности подключения или сгенерировать его на месте. Подробнее — в нашей базе знаний.

Устаревшие протоколы: Telnet, Gopher, FTP

На сегодняшний день существует более 7 000 тысяч различных протоколов. Сеть постоянно развивается, поэтому некоторые протоколы устаревают — например, Gopher, FTP, Telnet. Последний рассмотрим подробнее.

Telnet — это старый, но очень надежный протокол связи. Первоначально он был разработан как символьно-ориентированный протокол эмуляции терминала, используемый в среде UNIX. Сегодня Telnet широко используется для системного администрирования маршрутизаторов, коммутаторов и удаленных серверов, а также для базовой текстовой связи, в которой графика не требуется. 

Заключение

В данной статье мы рассмотрели популярные протоколы взаимодействия устройств и программ в сети. В реальной жизни на одном только вашем ПК используются сотни протоколов, поскольку каждый выполняет определенные задачи. Узнать о задачах и принципах работы протокола можно в специальном документе, который называется RFC-стандартом.

Маршрутизация является одной из самых фундаментальных областей сетей, которые должен знать администратор. Протоколы маршрутизации определяют, как ваши данные попадают в пункт назначения, и помогают максимально упростить этот процесс. Однако существует так много разных типов протокола маршрутизации, что может быть очень трудно отследить их все!

В этом посте мы собираемся обсудить ряд различных типов протоколов и концепций протоколов. Протоколы маршрутизатора включают в себя:

• Протокол маршрутизации информации (RIP)
• Протокол межсетевого шлюза (IGRP)
• Сначала откройте кратчайший путь (OSPF)
• Протокол внешнего шлюза (EGP)
• Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)
• Протокол пограничного шлюза (BGP)
• Промежуточная система-промежуточная система (IS-IS)

Прежде чем мы перейдем к рассмотрению самих протоколов маршрутизации, важно сосредоточиться на категориях протоколов. Все протоколы маршрутизации можно разделить на следующие:

• Протокол вектора расстояния или состояния соединения
• Протоколы внутреннего шлюза (IGP) или Протоколы внешнего шлюза (EGP)
• Классные или бесклассовые протоколы

Contents

• 1 Протокол вектора расстояния и состояния соединения
• 2 Протоколы состояния канала
• 3 IGP и EGP
• 4 Типы протокола маршрутизации
  • 4.1 График маршрутизации
  • 4.2 Протокол маршрутизации информации (RIP)
  • 4.3 Протокол межсетевого шлюза (IGRP)
  • 4.4 Сначала откройте кратчайший путь (OSPF)
  • 4.5 Протокол внешнего шлюза (EGP)
  • 4.6 Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)
  • 4.7 Протокол пограничного шлюза (BGP)
  • 4.8 Промежуточная система-промежуточная система (IS-IS)
• 5 Классные и бесклассовые протоколы маршрутизации
  • 5.1 Классные протоколы маршрутизации
  • 5.2 Бесклассовые протоколы маршрутизации
• 6 Протоколы динамической маршрутизации
• 7 Протоколы маршрутизации и метрики
  • 7.1 Метрики по типу протокола
• 8 Административное расстояние
• 9 Заключительные слова

Протокол вектора расстояния и состояния соединения

Расстояние VectorLink State

Посылает всю таблицу маршрутизации во время обновлений	Предоставляет только информацию о состоянии ссылки
Отправляет периодические обновления каждые 30-90 секунд	Использует инициированные обновления
Обновления трансляций	Мультикаст обновления
Уязвим к петлям маршрутизации	Нет риска маршрутизации петли
RIP, IGRP	OSPF, IS-IS

Протоколы векторного расстояния – это протоколы, которые использовать расстояние, чтобы определить лучший путь для пакетов в сети. Эти протоколы измеряют расстояние, основываясь на том, сколько данных прыжков должно пройти, чтобы добраться до места назначения. Количество прыжков – это, по сути, количество маршрутизаторов, необходимых для достижения пункта назначения..

Как правило, протоколы векторного расстояния отправляют таблицу маршрутизации, полную информации, на соседние устройства. Такой подход делает их низкими инвестициями для администраторов, поскольку их можно развернуть без особой необходимости в управлении. Единственная проблема заключается в том, что им требуется больше пропускной способности для отправки по таблицам маршрутизации, а также они могут работать в циклах маршрутизации..

Протоколы состояния канала

Протоколы состояния канала используют другой подход к поиску наилучшего пути, поскольку они обмениваются информацией с другими маршрутизаторами, находящимися поблизости. Маршрут рассчитывается исходя из скорости пути до пункта назначения и стоимость ресурсов. Протоколы состояния канала используют алгоритм для решения этой проблемы. Одно из ключевых отличий от протокола векторного расстояния состоит в том, что протоколы состояния канала не отправляют таблицы маршрутизации; вместо этого маршрутизаторы уведомляют друг друга при обнаружении изменений.

Маршрутизаторы, использующие протокол состояния канала, создают три типа таблиц; соседний стол, таблица топологии, и таблица маршрутизации. В таблице соседей хранятся сведения о соседних маршрутизаторах с использованием протокола состояния канала, в таблице топологии – вся топология сети, а в таблице маршрутизации – наиболее эффективные маршруты..

IGP и EGP

Протоколы маршрутизации также могут быть классифицированы как протоколы внутреннего шлюза (IGP) или протоколы внешнего шлюза (EGP). IGP – это протоколы маршрутизации, которые обмениваются информацией о маршрутизации с другими маршрутизаторами в пределах одной автономной системы (AS). AS определяется как одна сеть или совокупность сетей под управлением одного предприятия. Таким образом, компания AS отделена от ISP AS.

Каждое из следующего классифицируется как IGP:

• Сначала откройте кратчайший путь (OSPF)
• Протокол маршрутизации информации (RIP)
• Промежуточная система для промежуточной системы (IS-IS)
• Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)

С другой стороны, EGP – это протоколы маршрутизации, которые используются для передачи информации о маршрутизации между маршрутизаторами в разных автономных системах. Эти протоколы более сложные, и BGP – единственный протокол EGP, с которым вы, вероятно, столкнетесь. Однако важно отметить, что существует протокол EGP с именем EGP..

Примеры EGP включают в себя:

• Протокол пограничного шлюза (BGP)
• Протокол внешнего шлюза (EGP)
• Протокол междоменной маршрутизации ISO (IDRP)

Типы протокола маршрутизации

График маршрутизации

• 1982 – EGP
• 1985 – IGRP
• 1988 – RIPv1
• 1990 – есть
• 1991 – OSPFv2
• 1992 – EIGRP
• 1994 – RIPv2
• 1995 – BGP
• 1997 – RIPng
• 1999 – BGPv6 и OSPFv3
• 2000 – IS-ISv6

Протокол маршрутизации информации (RIP)

Протокол маршрутизации информации или RIP является одним из первых протоколов маршрутизации, которые будут созданы. RIP используется в обоих Локальные сети (Локальные сети) и Глобальные сети (WAN), а также работает на прикладном уровне модели OSI. Есть несколько версий RIP, включая RIPv1 и RIPv2. Исходная версия или RIPv1 определяет сетевые пути на основе IP-адреса и количества переходов в пути..

RIPv1 взаимодействует с сетью, передавая свою таблицу IP всем маршрутизаторам, подключенным к сети. RIPv2 немного сложнее и отправляет свою таблицу маршрутизации на адрес многоадресной рассылки. RIPv2 также использует аутентификацию для обеспечения большей безопасности данных и выбирает маску подсети и шлюз для будущего трафика. Основным ограничением протокола RIP является то, что он имеет максимальное число переходов 15, что делает его непригодным для больших сетей..

Смотрите также: Инструменты мониторинга локальной сети

Протокол межсетевого шлюза (IGRP)

Протокол внутреннего шлюза или IGRP – это протокол векторного расстояния, разработанный Cisco. IGRP был разработан на основе принципов, заложенных в RIP, для более эффективного функционирования в крупных сетях и снял колпачок на 15 прыжков это было помещено на RIP. IGRP использует такие показатели, как пропускная способность, задержка, надежность и нагрузка, для сравнения жизнеспособности маршрутов в сети. Однако в настройках IGRP по умолчанию используются только пропускная способность и задержка..

IGRP идеально подходит для больших сетей, потому что передает обновления каждые 90 секунд и имеет максимальное количество прыжков 255. Это позволяет поддерживать большие сети, чем протокол, такой как RIP. IGRP также широко используется, потому что он устойчив к петлям маршрутизации, потому что он автоматически обновляется, когда происходят изменения в сети.

Сначала откройте кратчайший путь (OSPF)

Протокол Open Shortest Path First или OSPF – это протокол IGP с состоянием канала, разработанный специально для IP-сетей, использующих Кратчайший путь первый (SPF) алгоритм. Алгоритм SPF используется для вычисления связующего дерева кратчайшего пути для обеспечения эффективной передачи пакетов. Маршрутизаторы OSPF поддерживают базы данных, детализирующие информацию об окружающей топологии сети. Эта база данных заполнена данными, взятыми из Объявления о состоянии ссылок (LSA) отправлено другими роутерами. LSA – это пакеты, которые содержат подробную информацию о том, сколько ресурсов займет данный путь..

OSPF также использует Алгоритм Дейкстры пересчитать сетевые пути при изменении топологии. Этот протокол также относительно безопасен, так как он может аутентифицировать изменения протокола для обеспечения безопасности данных. Он используется многими организациями, потому что его можно масштабировать до больших сред. Изменения топологии отслеживаются, и OSPF может пересчитать скомпрометированные маршруты пакетов, если ранее использованный маршрут был заблокирован.

Протокол внешнего шлюза (EGP)

Протокол внешнего шлюза или EGP – это протокол, который используется для обмена данными между хостами шлюза, которые соседствуют друг с другом в автономных системах. Другими словами, EGP предоставляет форум для маршрутизаторов для обмена информацией между различными доменами. Самым ярким примером EGP является сам Интернет. Таблица маршрутизации протокола EGP включает в себя известные маршрутизаторы, стоимость маршрутов и адреса соседних устройств. EGP широко использовался крупными организациями, но с тех пор был заменен на BGP.

Причина, по которой этот протокол потерял популярность, заключается в том, что он не поддерживает многопутевые сетевые среды. Протокол EGP работает, храня базу данных о близлежащих сетях и пути, по которым они могут добраться до них. Эта информация отправляется на подключенные маршрутизаторы. Как только он прибудет, устройства могут обновить свои таблицы маршрутизации и провести более осознанный выбор пути по всей сети..

Усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза (EIGRP)

Усовершенствованный протокол внутренней маршрутизации шлюза или EIGRP – это протокол маршрутизации вектора расстояния, который используется для IP, AppleTalk, и NetWare сетей. EIGRP является проприетарным протоколом Cisco, разработанным с учетом оригинального протокола IGRP. При использовании EIGRP маршрутизатор берет информацию из таблиц маршрутизации своих соседей и записывает их. Соседи запрашивают маршрут, и когда происходит изменение, маршрутизатор уведомляет своих соседей об этом изменении. Это приводит к тому, что соседние маршрутизаторы узнают о том, что происходит на соседних устройствах..

EIGRP оснащен рядом функций для максимальной эффективности, в том числе Надежный транспортный протокол (RTP) и Алгоритм диффузного обновления (DUAL). Пакетные передачи стали более эффективными, потому что маршруты пересчитываются для ускорения процесса конвергенции..

Протокол пограничного шлюза (BGP)

Протокол пограничного шлюза или BGP является протоколом маршрутизации Интернета, который классифицируется как протокол векторного пути. BGP был предназначен для замены EGP с децентрализованным подходом к маршрутизации. Алгоритм выбора лучшего пути BGP используется для выбора наилучших маршрутов для передачи пакетов. Если у вас нет пользовательских настроек, BGP выберет маршруты с кратчайшим путем к месту назначения..

Однако многие администраторы предпочитают менять решения о маршрутизации на критерии в соответствии со своими потребностями.. Алгоритм выбора лучшего пути можно настроить, изменив атрибут сообщества стоимости BGP. BGP может принимать решения о маршрутизации на основе таких факторов, как вес, локальные предпочтения, локально сгенерированный, длина AS_Path, тип источника, дискриминатор с несколькими выходами, eBGP через iBGP, метрика IGP, идентификатор маршрутизатора, список кластеров и адрес соседа.

BGP отправляет обновленные данные таблицы маршрутизатора только тогда, когда что-то меняется. В результате отсутствует автоматическое обнаружение изменений топологии, что означает, что пользователь должен настроить BGP вручную. С точки зрения безопасности протокол BGP может быть аутентифицирован, так что только утвержденные маршрутизаторы могут обмениваться данными друг с другом..

Промежуточная система-промежуточная система (IS-IS)

Промежуточная система-промежуточная система (IS-IS) – это состояние канала, протокол IP-маршрутизации и протокол IGPP, используемые в Интернете для отправки информации о IP-маршрутизации.. IS-IS использует модифицированную версию алгоритма Дейкстры. Сеть IS-IS состоит из ряда компонентов, включая конечные системы (пользовательские устройства), промежуточные системы (маршрутизаторы), области и домены..

В соответствии с IS-IS маршрутизаторы организованы в группы, называемые областями, и несколько областей группируются вместе, чтобы создать домен. Маршрутизаторы в этой области размещаются на уровне 1, а маршрутизаторы, которые соединяют сегменты, классифицируются как уровень 2. Существует два типа адресов, используемых IS-IS; Точка доступа к сетевой службе (NSAP) и Название сетевого объекта (СЕТЬ).

Классные и бесклассовые протоколы маршрутизации

Протоколы маршрутизации также могут быть классифицированы как классовые и бесклассовые протоколы маршрутизации. Различие между ними сводится к тому, как они выполняют обновления маршрутизации. Дискуссия между этими двумя формами маршрутизации часто упоминается как классовая или бесклассовая маршрутизация..

Классные протоколы маршрутизации

Классовые протоколы маршрутизации не отправляют информацию маски подсети во время обновлений маршрутизации, но бесклассовые протоколы маршрутизации делают. RIPv1 и IGRP считаются классными протоколами. Эти два являются классными протоколами, потому что они не включают информацию о маске подсети в свои обновления маршрутизации. Классовые протоколы маршрутизации с тех пор устарели бесклассовыми протоколами маршрутизации..

Бесклассовые протоколы маршрутизации

Как упоминалось выше, классовые протоколы маршрутизации были заменены бесклассовыми протоколами маршрутизации. Бесклассовые протоколы маршрутизации отправлять информацию маски IP-подсети во время обновления маршрутизации. RIPv2, EIGRP, OSPF и IS-IS – это все типы протоколов маршрутизации классов, которые включают информацию о маске подсети в обновлениях..

Протоколы динамической маршрутизации

Протоколы динамической маршрутизации – это еще один тип протоколов маршрутизации, которые имеют решающее значение для современных сетей корпоративного уровня. Протоколы динамической маршрутизации позволяют маршрутизаторам автоматически добавлять информацию в свои таблицы маршрутизации от подключенных маршрутизаторов. С помощью этих протоколов маршрутизаторы отправляют обновления топологии всякий раз, когда меняется топологическая структура сети. Это означает, что пользователю не нужно беспокоиться о том, чтобы постоянно обновлять сетевые пути..

Одним из основных преимуществ динамических протоколов маршрутизации является то, что они уменьшают необходимость управления конфигурациями. Недостатком является то, что это происходит за счет выделения ресурсов, таких как ЦП и пропускная способность, чтобы они работали на постоянной основе. OSPF, EIGRP и RIP считаются протоколами динамической маршрутизации..

Протоколы маршрутизации и метрики

Независимо от того, какой тип протокола маршрутизации используется, будут четкие метрики, которые используются для измерения того, какой маршрут лучше выбрать. Протокол маршрутизации может идентифицировать несколько путей к пункту назначения, но должен иметь возможность работать, что является наиболее эффективным. Метрики позволяют протоколу определять, какой путь следует выбрать, чтобы обеспечить сеть наилучшим обслуживанием..

Самая простая метрика для рассмотрения – это количество прыжков. Протокол RIP использует количество переходов для измерения расстояния, которое требуется для пакета до места назначения. Чем больше прыжков должен пройти пакет, тем дальше должен пройти пакет. Таким образом, протокол RIP направлен на выбор маршрутов, минимизируя, где это возможно, скачки. Существует много показателей, помимо числа переходов, которые используются протоколами IP-маршрутизации. Используемые метрики включают в себя:

• Количество прыжков – Измеряет количество маршрутизаторов, через которые должен пройти пакет
• Пропускная способность – выбирает путь на основе которого имеет наибольшую пропускную способность
• задержка – выбирает путь на основе которого занимает меньше всего времени
• надежность – Оценивает вероятность того, что ссылка потерпит неудачу, основываясь на количестве ошибок и предыдущих сбоях.
• Стоимость – значение, настроенное администратором или IOS, которое используется для измерения стоимости маршрута на основе одного показателя или диапазона показателей
• нагрузка – Выбор пути на основе использования трафика подключенных каналов

Метрики по типу протокола

Тип протокола

ПОКОЙСЯ С МИРОМ	Количество прыжков
RIPv2	Количество прыжков
IGRP	Пропускная способность, задержка
OSPF	Пропускная способность
BGP	Выбранный администратором
EIGRP	Пропускная способность, задержка
IS-IS	Выбранный администратором

Тип используемой метрики

Административное расстояние

Административное расстояние является одной из наиболее важных функций в маршрутизаторах. Административный – это термин, используемый для описания числового значения, которое используется для определения приоритетов, какой маршрут следует использовать при наличии двух или более доступных маршрутов. Когда один или несколько маршрутов расположены, в качестве маршрута выбран протокол маршрутизации с меньшим административным расстоянием. Существует административное расстояние по умолчанию, но администраторы также могут настраивать свои собственные.

Административный дистанционный маршрут Источник

Подключенный интерфейс	0
Статический маршрут	1
Улучшенный сводный маршрут IGRP	5
Внешний BGP	20
Внутренний улучшенный IGRP	90
IGRP	100
OSPF	110
IS-IS	115
ПОКОЙСЯ С МИРОМ	120
EIGRP внешний маршрут	170
Внутренний BGP	200
неизвестный	255

Расстояние по умолчанию

Чем ниже числовое значение административного расстояния, тем больше маршрутизатор доверяет маршруту. Чем ближе числовое значение к нулю, тем лучше. Протоколы маршрутизации используют административное расстояние в основном как способ оценки надежности подключенных устройств. Вы можете изменить административное расстояние протокола, используя процесс расстояния в режиме субконфигурации.

Заключительные слова

Как вы можете видеть, протоколы маршрутизации могут быть определены и продуманы различными способами. Ключ заключается в том, чтобы рассматривать протоколы маршрутизации как протоколы векторов расстояния или состояния канала, протоколы IGP или EGP и классные или бесклассовые протоколы. Это общие категории, к которым относятся общие протоколы маршрутизации, такие как RIP, IGRP, OSPF и BGP..

Конечно, во всех этих категориях у каждого протокола есть свои нюансы в том, как он измеряет лучший путь, будь то по количеству переходов, задержке или другим факторам. Изучение всего, что вы можете узнать об этих протоколах, которые вы сохраняете во время повседневного общения, поможет вам как на экзамене, так и в реальной среде..

Связанный: Инструменты для трассировки и трассировки