По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
Это первая статья цикла. Продолжение: 2 часть Плоскость данных Начнем с того, что основная задача сети-перенос данных с одного подключенного хоста на другой. Это может показаться простым на первый взгляд, но на самом деле это чревато проблемами. Здесь может быть полезна иллюстрация; рисунок № 1 используется для иллюстрации сложности проблемы. Начиная с верхнего левого угла иллюстрации: Приложение генерирует некоторые данные. Эти данные должны быть отформатированы таким образом, чтобы принимающее приложение могло понять, что было передано, - данные должны быть упорядочены. Механизм, используемый для упорядочения данных, должен быть эффективным во многих отношениях, включая быстрое и простое кодирование, быстрое и простое декодирование, достаточно гибкий, чтобы можно было вносить изменения в кодирование, не нарушая слишком много вещей, и добавлять наименьшее количество накладных расходов, возможных во время передача данных. Сетевое программное обеспечение должно инкапсулировать данные и подготовить их к фактической передаче. Каким-то образом сетевое программное обеспечение должно знать адрес хоста назначения. Сеть, которая соединяет источник и пункт назначения, является общим ресурсом, и, следовательно, должна быть доступна некоторая форма мультиплексирования, чтобы источник мог направлять информацию в правильный пункт назначения. Как правило, это будет связано с определенной формой адресации. Данные должны быть перемещены из памяти в источнике и непосредственно в сеть - фактический провод (или оптический кабель, или беспроводное соединение), который будет передавать информацию между устройствами, подключенными к сети. Сетевые устройства должны иметь какой-то способ обнаружить конечный пункт назначения информации - вторую форму проблемы мультиплексирования - и определить, требуется ли какая-либо другая обработка информации, когда она находится в пути между источником и пунктом назначения. Информация, прошедшая через сетевое устройство, должна быть снова закодирована и перенесена из памяти в провод. В любой точке, где информация перемещается из памяти в какую-либо форму физического носителя, информация должна быть поставлена в очередь; часто бывает больше данных для передачи, чем может быть помещено на любой конкретный физический носитель в любой момент времени. Здесь в игру вступает качество услуг. Информация, передаваемая по сети, теперь должна быть скопирована с физического носителя и обратно в память. Он должен быть проверен на наличие ошибок - это контроль ошибок - и у приемника должен быть какой-то способ сообщить передатчику, что ему не хватает памяти для хранения входящей информации - это контроль потока. Особый интерес представляет сетевое устройство в середине диаграммы. Сетевое устройство-например, маршрутизатор, коммутатор или middle box—соединяет два физических носителя вместе для построения реальной сети. Возможно, самый простой вопрос для начала заключается в следующем: зачем вообще нужны эти устройства? Маршрутизаторы и коммутаторы — это, очевидно, сложные устройства со своей собственной внутренней архитектурой и зачем добавлять эту сложность в сеть? Есть две фундаментальные причины. Первоначальная причина создания этих устройств заключалась в соединении различных видов физических носителей вместе. Например, внутри здания может быть практично работать ARCnet или thicknet Ethernet (приведены примеры из времени, когда были впервые изобретены сетевые устройства). Расстояние, которое эти носители могли преодолеть, однако, очень мало-порядка сотни метров. Каким-то образом эти сети должны быть расширены между зданиями, между кампусами, между городами и, в конечном счете, между континентами, используя своего рода мультиплексированную (или обратную мультиплексированную) телефонную сеть, такую как T1 или DS3. Эти два различных типа носителей используют различные виды сигналов; должно быть какое-то устройство, которое переводит один вид сигналов в другой. Вторая причина заключается в следующем — это масштаб и это стало проблемой. Природа физического мира такова, что у вас есть два варианта, когда дело доходит до передачи данных по проводу: Провод может соединять напрямую два компьютера; в этом случае каждая пара компьютеров должна быть физически соединена с каждым другим компьютером, с которым она должна взаимодействовать. Провод может быть общим для многих компьютеров (провод может быть общим носителем информации). Чтобы решить проблему первым способом, нужно много проводов. Решение проблемы вторым способом кажется очевидным решением, но оно представляет другой набор проблем - в частности, как пропускная способность, доступная по проводам, распределяется между всеми устройствами? В какой-то момент, если на одном общем носителе достаточно устройств, любая схема, используемая для обеспечения совместного использования ресурсов, сама по себе будет потреблять столько же или больше пропускной способности, как любое отдельное устройство, подключенное к проводу. В какой-то момент даже 100-гигабайтное соединение, разделенное между достаточным количеством хостов, оставляет каждому отдельному хосту очень мало доступных ресурсов. Решением этой ситуации является сетевое устройство - маршрутизатор или коммутатор, который разделяет два общих носителя, передавая трафик между ними только по мере необходимости. При некотором логическом планировании устройства, которые должны чаще общаться друг с другом, можно размещать ближе друг к другу (с точки зрения топологии сети), сохраняя пропускную способность в других местах. Конечно, маршрутизация и коммутация вышли далеко за рамки этих скромных начинаний, но это основные проблемы, которые системные администраторы решают, внедряя сетевые устройства в сети. Есть и другие сложные проблемы, которые необходимо решить в этом пространстве, помимо простого переноса информации из источника в пункт назначения; Во многих случаях полезно иметь возможность виртуализировать сеть, что обычно означает создание туннеля между двумя устройствами в сети. Сети всегда создавались для одной цели: передачи информации от одной подключенной системы к другой. Дискуссия (или, возможно, спор) о наилучшем способе выполнения этой, казалось бы, простой задачи длилась долго. Эту дискуссию можно грубо разбить на несколько, часто пересекающихся, этапов, каждый из которых задавал свой вопрос: Должны ли сети быть с коммутацией каналов или с коммутацией пакетов? Должны ли сети с коммутацией пакетов использовать кадры фиксированного или переменного размера? Как лучше всего рассчитать набор кратчайших путей через сеть? Как сети с коммутацией пакетов должны взаимодействовать с качеством обслуживания (QoS)? Должна ли плоскость управления быть централизованной или децентрализованной? На некоторые из этих вопросов давным-давно был дан ответ. С другой стороны, некоторые из этих вопросов все еще актуальны, особенно последний. Коммутация каналов Первое большое обсуждение в мире компьютерных сетей было то, должны ли сети быть с коммутацией каналов или с коммутацией пакетов. Основное различие между этими двумя понятиями заключается в концепции схемы: нужно ли передатчику и приемнику «видеть» сеть как один провод или соединение, предварительно сконфигурированное (или настроенное) с определенным набором свойств прежде чем они начнут общаться? Или они «видят» сеть как общий ресурс, где информация просто генерируется и передается «по желанию»? Первый считается с коммутацией каналов, а второй считается с коммутацией пакетов. Коммутация каналов имеет тенденцию обеспечивать больший поток трафика и гарантии доставки, в то время как коммутация пакетов обеспечивает доставку данных при гораздо меньших затратах - первый из многих компромиссов, с которыми вы столкнетесь при проектировании сетей. Рисунок 2 будет использован для иллюстрации коммутации каналов с использованием мультиплексирования с временным разделением (TDM) в качестве примера. На рисунке 2 общая пропускная способность каналов между любыми двумя устройствами разделена на восемь равных частей; A отправляет данные E, используя временной интервал A1 и F, используя временной интервал A2; B отправляет данные в E с использованием временных интервалов B1 и F с использованием временных интервалов B2. Каждый фрагмент информации имеет фиксированную длину, поэтому каждый из них может быть помещен в один временной интервал в текущем потоке данных (следовательно, каждый блок данных представляет фиксированное количество времени или интервала в проводе). Предположим, что где-то есть контроллер, назначающий слот в каждом из сегментов, через которые будет проходить трафик: Для трафика [A, E]: На C: слот 1 от A переключен на слот 1 в направлении D На D: слот 1 от C переключен на слот 1 в направлении E Для трафика [A, F]: На C: слот 4 от A переключен на слот 4 в направлении D На D: слот 4 от C переключен на слот 3 в направлении F Для трафика [B, E]: На C: слот 4 от B переключен на слот 7 в направлении D На D: слот 7 от C переключен на слот 4 в направлении E Для трафика [B, F]: На C: слот 2 от B переключен на слот 2 в направлении D На D: слот 2 от C переключен на слот 1 в направлении F Ни одно из устройств обработки пакетов в сети не должно знать, какой бит данных идет куда; до тех пор, пока C берет все, что находится в слоте 1 в потоке данных A в каждом временном интервале, и копирует его в слот 1 в своем исходящем потоке в направлении D, А D копирует его из слота 1 входящего из C в слот 1 исходящего в E, трафик, передаваемый A, будет доставляться в E. Есть интересный момент, который следует отметить об этом виде обработки трафика—для пересылки трафика ни одно из устройств в сети на самом деле не должно знать, что является источником или назначением. Блоки данных, передаваемые по сети, не обязательно должны содержать адреса источника или назначения; куда они направляются и откуда поступают, все решения основываются на знании контроллерами открытых слотов в каждом канале. Набор слотов, назначенных для любой конкретной связи между устройствами, называется схемой, потому что это пропускная способность и сетевые ресурсы, выделенные для связи между одной парой устройств. Основные преимущества сетей с коммутацией каналов включают в себя: Для коммутации пакетов устройствам не нужно читать заголовок или выполнять какую-либо сложную обработку. Это было чрезвычайно важно в первые дни работы сети, когда аппаратное обеспечение имело гораздо меньшее количество транзисторов и переключателей, скорость линии была ниже, а время обработки пакета в устройстве составляло большую часть общей задержки пакета через сеть. Контроллер знает доступную полосу пропускания и трафик, направляемый к периферийным устройствам по всей сети. Это делает его несколько простым, учитывая, что на самом деле имеется достаточная пропускная способность, для организации трафика для создания наиболее оптимальных путей через сеть. Есть и недостатки, в том числе: Сложность контроллера значительно возрастает по мере того, как сеть и услуги, которые она предлагает, растут в масштабе. Нагрузка на контроллер может стать подавляющей, фактически вызывая перебои в работе сети. Пропускная способность на каждом канале используется не оптимально. На рис. 1-3 блоки времени (или ячейки), содержащие*, по существу являются потерянной полосой пропускания. Слоты назначаются определенной схеме заранее: слоты, используемые для трафика [A, E], не могут быть «заимствованы» для трафика [A, F], даже если A ничего не передает в сторону E. Время, необходимое для реагирования на изменения в топологии, может быть довольно длительным с точки зрения сети; локальное устройство должно обнаружить изменение, сообщить о нем контроллеру, и контроллер должен перенастроить каждое сетевое устройство вдоль пути каждого затронутого потока трафика. Системы TDM внесли ряд идей в развитие сетей, используемых сегодня. В частности, системы TDM сформировали большую часть ранних дискуссий о разбиении данных на пакеты для передачи по сети и заложили основу для гораздо более поздней работы в области QoS и управления потоком. Одна довольно важная идея, которую эти ранние системы TDM завещали большему сетевому миру, - это network planes. В частности, системы TDM делятся на три плоскости: Плоскость управления - это набор протоколов и процессов, которые формируют информацию, необходимую сетевым устройствам для пересылки трафика через сеть. В сетях с коммутацией каналов плоскость управления является полностью отдельной плоскостью; обычно существует отдельная сеть между контроллером и отдельными устройствами (хотя и не всегда, особенно в новых системах с коммутацией каналов). Плоскость данных (также известная как плоскость пересылки) - это путь информации через сеть. Это включает в себя декодирование сигнала, полученного в проводе, в кадры, обработку их и передачу их обратно в провод, закодированный в соответствии с физической транспортной системой. Плоскость управления ориентирована на управление сетевыми устройствами, включая мониторинг доступной памяти, мониторинг глубины очереди, а также мониторинг, когда устройство отбрасывает информацию, передаваемую по сети, и т. д. Часто бывает трудно различить уровни управления и плоскости управления в сети. Например, если устройство вручную сконфигурировано для пересылки трафика определенным образом, является ли это функцией плоскости управления (потому что устройство настраивается) или функцией плоскости управления (потому что это информация о том, как пересылать информацию)? Коммутация пакетов В начале-середине 1960-х годов коммутация пакетов находилась в состоянии «in the air». Много людей переосмысливали то, как сети были построены, и рассматривали альтернативы парадигме коммутации каналов. Paul Baran, работавший в RAND Corporation, предложил сеть с коммутацией пакетов в качестве решения для обеспечения живучести; примерно в то же время Donald Davies в Великобритании предложил такой же тип системы. Эти идеи попали в Lawrence Livermore Laboratory, что привело к созданию первой сети с коммутацией пакетов (названной Octopus), введенной в эксплуатацию в 1968 году. ARPANET, экспериментальная сеть с коммутацией пакетов, начала функционировать вскоре после этого, в 1970 году. Существенное различие между коммутацией каналов и коммутацией пакетов заключается в роли отдельных сетевых устройств в передаче трафика, как показано на рис.3. На рисунке 3, A создает два блока данных. Каждый из них включает в себя заголовок, описывающий, как минимум, пункт назначения (представлен H в каждом блоке данных). Этот полный пакет информации - исходный блок данных и заголовок - называется пакетом. Заголовок также может описывать, что находится внутри пакета, и может включать любые специальные инструкции по обработке, которые устройства пересылки должны принимать при обработке пакета - их иногда называют метаданными или «данными о данных в пакете». Есть два пакета, произведенных A: A1, предназначенный для E; и A2, предназначенный для F. B также отправляет два пакета: B1, предназначенный для F, и B2, предназначенный для E. Когда C получает эти пакеты, он считывает небольшую часть заголовка пакета, часто называемого полем, чтобы определить место назначения. Затем C обращается к локальной таблице, чтобы определить, по какому исходящему интерфейсу должен быть передан пакет. D делает то же самое, перенаправляя пакет из правильного интерфейса к месту назначения. Этот способ пересылки трафика называется переадресацией по частям, поскольку каждое устройство в сети принимает совершенно независимое решение о том, куда пересылать каждый отдельный пакет. Локальная таблица, к которой обращается каждое устройство, называется таблицей пересылки; обычно это не одна таблица, а множество таблиц, потенциально включающих в себя базу информации маршрутизации (RIB) и базу информации пересылки (FIB). В оригинальных системах с коммутацией каналов плоскость управления полностью отделена от пересылки пакетов по сети. С переходом от коммутации каналов к коммутации пакетов произошел соответствующий переход от решений централизованного контроллера к распределенному протоколу, работающему в самой сети. В последнем случае каждый узел способен принимать свои собственные решения о пересылке локально. Каждое устройство в сети запускает распределенный протокол, чтобы получить информацию, необходимую для построения этих локальных таблиц. Эта модель называется распределенной плоскостью управления; таким образом, идея плоскости управления была просто перенесена из одной модели в другую, хотя на самом деле они не означают одно и то же. Сети с коммутацией пакетов могут использовать централизованную плоскость управления, а сети с коммутацией каналов могут использовать распределенные плоскости управления. В то время, когда сети с коммутацией пакетов были впервые спроектированы и развернуты, однако они обычно использовали распределенные плоскости управления. Software-Defined Networks (SDN) вернули концепцию централизованных плоскостей управления в мир сетей с коммутацией пакетов. Первым преимуществом сети с коммутацией пакетов над сетью с коммутацией каналов является парадигма пересылки hop-by-hop. Поскольку каждое устройство может принимать полностью независимое решение о пересылке, пакеты могут динамически пересылаться в зависимости от изменений в топологии сети, что устраняет необходимость связываться с контроллером и ждать решения. Пока существует как минимум два пути между источником и пунктом назначения (сеть имеет два подключения), пакеты, переданные в сеть источником, в конечном итоге будут переданы в пункт назначения. Вторым преимуществом сети с коммутацией пакетов по сравнению с сетью с коммутацией каналов является то, как сеть с коммутацией пакетов использует пропускную способность. В сети с коммутацией каналов, если конкретная схема (действительно временной интервал в приведенном примере TDM) не используется, то слот просто тратится впустую. При переадресации hop-by-hop каждое устройство может наилучшим образом использовать пропускную способность, доступную на каждом исходящем канале, чтобы нести необходимую нагрузку трафика. Хотя это локально сложнее, это проще глобально, и это позволяет лучше использовать сетевые ресурсы. Основным недостатком сетей с коммутацией пакетов является дополнительная сложность, особенно в процессе пересылки. Каждое устройство должно быть в состоянии прочитать заголовок пакета, найти пункт назначения в таблице, а затем переслать информацию на основе результатов поиска в таблице. В раннем аппаратном обеспечении это были сложные, трудоемкие задачи; коммутация каналов была обычно быстрее, чем коммутация пакетов. Поскольку со временем аппаратное обеспечение усовершенствовалось, то скорость переключения пакета переменной длины, как правило, достаточно близка к скорости переключения пакета фиксированной длины, так что между пакетной коммутацией и коммутацией каналов небольшая разница. Управление потоками в сетях с коммутацией пакетов В сети с коммутацией каналов контроллер выделяет определенную полосу пропускания для каждого канала, назначая временные интервалы от источника до назначения. Что происходит, если передатчик хочет отправить больше трафика, чем выделенные временные интервалы будут поддерживать? Ответ — прост-это невозможно. В некотором смысле, таким образом, возможность управлять потоком пакетов через сеть встроена в сеть с коммутацией каналов; и нет способа отправить больше трафика, чем может передать сеть, потому что «пространство», которое имеет передатчик в своем распоряжении для отправки информации, предварительно выделяется. А как насчет сетей с коммутацией пакетов? Если все звенья сети, показанные на рис. 3, имеют одинаковую скорость соединения, что произойдет, если и А, и В захотят использовать всю пропускную способность соединения в направлении С? Как C решит, как отправить все это в D по каналу связи, который пропускает вдвое меньше трафика, необходимого для обработки? Здесь можно использовать методы управления транспортными потоками. Как правило, они реализованы в виде отдельного набора протоколов / правил, «движущихся поверх» базовой сети, помогая «организовать» передачу пакетов путем создания виртуального канала между двумя взаимодействующими устройствами. Протокол управления передачей (TCP) обеспечивает управление потоком для сетей с коммутацией пакетов на основе Интернет-протокола (IP). Этот протокол был впервые указан в 1973 году Vint Cerf и Bob Kahn.
онтроллер выделяет определенную полосу пропускания для каждого канала, назначая временные интервалы от источника до назначения. Что происходит, если передатчик хочет отправить больше трафика, чем выделенные временные интервалы будут поддерживать? Ответ — прост-это невозможно. В некотором смысле, таким образом, возможность управлять потоком пакетов через сеть встроена в сеть с коммутацией каналов; и нет способа отправить больше трафика, чем может передать сеть, потому что «пространство», которое имеет передатчик в своем распоряжении для отправки информации, предварительно выделяется.
А как насчет сетей с коммутацией пакетов? Если все звенья сети, показанные на рис. 3, имеют одинаковую скорость соединения, что произойдет, если и А, и В захотят использовать всю пропускную способность соединения в направлении С? Как C решит, как отправить все это в D по каналу связи, который пропускает вдвое меньше трафика, необходимого для обработки? Здесь можно использовать методы управления транспортными потоками. Как правило, они реализованы в виде отдельного набора протоколов / правил, «движущихся поверх» базовой сети, помогая «организовать» передачу пакетов путем создания виртуального канала между двумя взаимодействующими устройствами.
Протокол управления передачей (TCP) обеспечивает управление потоком для сетей с коммутацией пакетов на основе Интернет-протокола (IP). Этот протокол был впервые указан в 1973 году Vint Cerf и Bob Kahn.
Пока не создан единый протокол маршрутизации, управляющий остальными, существует необходимость в том, чтобы несколько протоколов маршрутизации мирно сосуществовали в одной сети. К примеру, одна компания работает с OSPF, а другая компания работает с EIGRP, и эти две компании слились в одно целое предприятие. Пока вновь образованный ИТ-персонал не перейдет для использования на единый протокол маршрутизации (возможно они когда-нибудь это сделают), маршруты, известные протоколу OSPF, необходимо объявить в часть сети, работающей под управлением EIGRP, и наоборот.
Упомянутый выше сценарий возможен благодаря Route redistribution, и именно этому посвящена данная статья. Другие причины, по которым вам потребуется выполнить Route redistribution, это: различные части сети конкретной компании находятся под различным административным контролем; если необходимо объявить маршруты своему поставщику услуг через BGP, или, возможно, необходимо подключиться к сети делового партнера.
Рассмотрим следующую базовую топологию.
В простой топологии, показанной выше, мы хотим, чтобы OSPF и EIGRP объявляли друг другу маршруты, о которых они знают. Эта концепция называется взаимным перераспределением маршрутов. Поскольку роутер CENTR имеет один интерфейс в автономной системе OSPF (AS) и один интерфейс в EIGRP AS, он несет ответственность за выполнение Route redistribution.
Seed Metrics
Основная проблема, с которой мы сталкиваемся при Route redistribution между различными протоколами маршрутизации, заключается в разнообразных подходах, применяемых протоколами маршрутизации для измерения своих метрик. Например, OSPF использует cost-метрику, которая основана на bandwidth, в то время как EIGRP использует метрику, основанную на bandwidth и delay, но также может учитывать надежность или (и) нагрузку (и даже использовать Maximum Transmission Unit (MTU) в качестве прерывания связи). Итак, что же нам делать?
Мы, как администраторы, можем настроить метрику, назначенную маршрутам, поступающим из одной AS, которые перераспределяются в другую AS. Если нам лень вручную настраивать метрику, которая будет использоваться для Route redistribution, то используется seed metric. В следующей таблице показаны seed metrics, используемые различными протоколами маршрутизации.
Основываясь на приведенной выше таблице, мы видим, что, маршрутам, которые перераспределяются в OSPF по дефолту будет назначена метрика 20, если же маршруты, перераспределяются в протокол OSPF от протокола BGP, то им будет присвоено значение метрики 1. Интересно, что и RIP, и EIGRP по умолчанию имеют seed metrics бесконечности. Это означает, что любой маршрут, перераспределенный в эти протоколы маршрутизации, будет считаться недостижимым по умолчанию и поэтому не объявляются никаким другим роутерам. BGP, однако, перераспределяет маршрут, полученный из протокола внутреннего шлюза (IGP), используя исходную метрику этого маршрута.
Пример базовой настройки
Конечно, есть еще много вопросов, связанных с перераспределением маршрутов, таких как циклы маршрутизации, которые могут возникнуть, когда у нас есть несколько роутеров, соединяющих наши автономные системы, или выборочная фильтрация определенных маршрутов от перераспределения. Но мы вернемся ко всему этому в следующих статьях. А пока давайте разберемся, как выполнить базовую настройку Route redistribution (перераспределения маршрутов). Рассмотрим предыдущую топологию, на этот раз с добавлением информации о сети и интерфейсе:
В этой топологии роутер CENTR изучает маршруты от OFF1 через OSPF и от OFF2 через EIGRP. Это видно в выходных данных команды show ip route, отображенной на CENTR:
Однако ни роутер OFF1, ни роутер OFF2 не изучили никаких маршрутов, потому что роутер CENTR еще не выполняет Route redistribution. Об этом свидетельствует вывод команды show ip route, отображенной на OFF1 и OFF2:
Теперь давайте добавим конфигурацию Route redistribution к роутеру CENTR. Чтобы подтвердить предыдущее утверждение о том, что seed metric для маршрутов, перераспределяемых в EIGRP, является бесконечностью, мы изначально не будем настраивать какие-либо метрики и позволим seed metric вступить в силу.
CENTR# conf term
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/ Z
CENTR(config)#router ospf 1
CENTR(config-router)#redistribute eigrp 1
CENTR(config-router)#exit
CENTR(config)#router eigrp 1
CENTR(config-router)# redistribute ospf 1
CENTR(config-router)#end
CENTR#
Команда redistribute применена в режиме конфигурации роутера для каждого протокола маршрутизации, и метрика не была указана. Важно, что, когда мы ввели команду redistribute eigrp 1 выше, мы не включили ключевое слово subnets в команду, которая заставляет как классовые, так и бесклассовые сети перераспределяться в OSPF. Однако, как видно из приведенных ниже выходных данных, ключевое слово subnets было автоматически добавлено для нас:
Данное поведение автоматического добавления ключевого слова subnets наблюдается в последних версиях Cisco IOS. Некоторые, более старые версии Cisco IOS, не включают автоматически ключевое слово subnets, и вам может потребоваться вручную добавить его в команду redistribute. Давайте теперь взглянем на таблицы IP-маршрутизации на роутерах OFF1 и OFF2, чтобы увидеть, какие маршруты они изучили (и не изучили).
Приведенные выше выходные данные показывают нам, что роутер CENTR успешно перераспределил маршруты, известные EIGRP в OSPF, которые затем были изучены роутером OFF1. Обратите внимание, что перераспределенные маршруты, известные роутеру OFF1, имеют метрику 20, которая является seed metrics OSPF. Однако роутер OFF2 не изучал никаких новых маршрутов, потому что, когда роутер CENTR перераспределял маршруты в EIGRP, он использовал seed metrics EIGRP бесконечность (что означает недостижимость). В результате эти маршруты не были объявлены роутеру OFF2.
Чтобы решить эту проблему, нам нужно назначить метрику маршрутам, перераспределяемым в EIGRP. Существует три основных способа присвоения не дефолтных метрик маршрутам, перераспределяемым в протокол маршрутизации..
Установите метрику по умолчанию для всех протоколов маршрутизации, перераспределяемых в определенный протокол маршрутизации.
Установите метрику как часть команды redistribute.
Установите метрику используя route-map
Чтобы проиллюстрировать первый вариант, давайте настроим метрику для назначения всем маршрутам, перераспределяемым в EIGRP.
CENTR#configuration terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
CENTR (config)#router eigrp 1
CENTR (config-router)#default-metric ?
1-4294967295 Bandwidth in Kbits per second
CENTR (config-router)#default-metric 1000000 ?
0-4294967295 delay metric in 10 microsecond units
CENTR(config-router)#default-metric 1000000 1 ?
0-255 Reliability metric where 255 is 100% reliable
CENTR (config-router)#default-metric 1000000 1 255 ?
1-255 Effective bandwidth metric (Loading) where 255 is 100% loaded
CENTR (config-router)#default-metric 1000000 1 255 1 ?
1-65535 Maximum Transmission Unit metric of thenpath
CENTR (config-router)#default-metric 1000000 1 255 1 1500
CENTR (config-router)#end
CENTR#
Контекстно-зависимая справка была использована в приведенном выше примере для отображения каждого компонента метрики, назначаемого маршрутам, перераспределяемым в EIGRP. Однако последняя команда была default-metric 1000000 1 255 1 1500. Если бы мы устанавливали default-metric для OSPF, мы могли бы использовать такую команду, как default-metric 30, чтобы назначить стоимость 30 OSPF маршрутам, перераспределяемым в OSPF. Однако в этом примере мы указали только default-metric для EIGRP. Давайте теперь проверим таблицу IP-маршрутизации на роутере OFF2, чтобы увидеть, были ли маршруты OSPF успешно объявлены в EIGRP.
Прекрасно! Роутер OFF2 изучил маршруты, происходящие из OSPF AS. Мы знаем, что маршруты первоначально пришли из-за пределов EIGRP, из-за кода EX, появляющегося в каждом из этих маршрутов.
Второй вариант установки метрики на Route Redistribution состоял в том, чтобы назначить метрику как часть команды redistribute, которая позволяет нам указать различные метрики для различных протоколов маршрутизации, перераспределяемых в процесс маршрутизации. Чтобы проиллюстрировать этот подход, давайте удалим предыдущие команды default-metric и redistribute из роутера CENTR и введем команду redistribute, которая определяет метрику, которая будет назначена.
CENTR#configuration terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
CENTR(config)#router eigrp 1
CENTR(config-router)#no default-metric 1000000 1 255 1 1500
CENTR(config-router)#no redistribute ospf 1
CENTR(config-router)#redistribute ospf 1 ?
Match Redistribution of OSPF routes
metric Metric for redistributed routes
route-map Route map reference
cr
CENTR(config-router)#redistribute ospf 1 metric 1000000 1 255 1 1500
CENTR(config-router)#end
CENTR#
Если мы сейчас вернемся к роутеру OFF2, то получим тот же результат, что и раньше:
Третьим вариантом установки метрики для Route Redistribution использовании маршрутной карты (route-map). Маршрутные карты являются супермощными и могут быть использованы для различных конфигураций. По сути, они могут соответствовать определенному трафику и устанавливать один или несколько параметров (например, IP-адрес следующего прыжка) для этого трафика. Однако в нашем контексте мы просто будем использовать route-map для указания значения метрики, а затем применим ее к команде redistribute. В следующем примере показано, как мы можем удалить нашу предыдущую команду redistribute из роутера CENTR, создать route-map, а затем ввести новую команду redistribute, которая ссылается на нашу карту маршрута (route-map):
CENTR#configuration terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
CENTR(config)#router eigrp 1
CENTR(config-router)#no redistribute ospf 1 metric 1000000 1 255 1 1500
CENTR(config-router)#exit
CENTR(config)#route-map SET-МETRIC-DEMO
CENTR(config-route-map)#set metric 1000000 1 255 1 1500
CENTR(config-route-map)#exit
CENTR(config)#router eigrp 1
CENTR(config-router)#redistribute ospf 1 route-map SET-МETRIC-DEMO
CENTR(config-router)#end
CENTR#
В приведенном выше примере, после удаления нашей команды redistribute, мы создали карту маршрута с именем SET-METRIC-DEMO. Это был очень простой route-map, которая не должна была соответствовать никакому траффику. Он был просто использован для установки метрики. Однако в следующей статье мы увидим, что route-map может быть использована, чтобы дать нам больше контроля над нашим перераспределением маршрутов. В нашем текущем примере карта маршрута была затем применена к нашей новой команде redistribute. Опять же, это дает нам тот же результат с точки зрения таблицы IP-маршрутизации роутера OFF2:
OSPF E1 или E2 Routes
Прежде чем мы закончим эту статью в нашей серии Route redistribution, давайте еще раз рассмотрим таблицу IP-маршрутизации на роутере OFF1:
Обратите внимание, что каждый из маршрутов, перераспределенных в OSPF, отображается в таблице IP-маршрутизации роутера OFF1 с кодом E2. Однако наблюдаются также код E1, оба указывающих, что маршрут возник из-за пределов OSPF AS роутера. Итак, в чем же разница между этими двумя кодами?
Код E2 указывает, что маршрут несет метрику, назначенную роутером, выполняющим перераспределение, который известен как автономный системный пограничный роутер (ASBR). Это означает, что независимо от того, сколько дополнительных роутеров в OSPF мы должны пересечь, чтобы вернуться к ASBR, метрика остается такой же, какой она была, когда ASBR перераспределил ее. Когда мы перераспределяем маршруты в OSPF, эти маршруты, по дефолту, являются этими External Type 2 (E2).
Код E1 указывает, что метрика маршрута состоит из первоначальной стоимости, назначенной ASBR, плюс стоимость, необходимая для достижения ASBR. Это говорит о том, что маршрут Е1, как правило, более точен, и на самом деле это так. Хотя наличие кода E1 не дает нам никакого преимущества в простой топологии, как у нас, где роутер OFF1 имеет только один путь для достижения ASBR (т. е. CENTR), и где есть только один способ для маршрутов EIGRP быть введенными в наш OSPF AS (т. е. через роутер CENTR).
Если мы хотим перераспределить маршруты E1 в OSPF вместо маршрутов E2, то это можно сделать с помощью команды redistribute. В следующем примере мы удаляем нашу команду redistribute для процесса маршрутизации OSPF на роутере CENTR, а затем повторно применяем команду redistribute, указывающую, что мы хотим, чтобы External Type 1 (E1) применялись к перераспределенным маршрутам.
CENTR#configuration terminal
Enter configuration commands, one per line. End with CNTL/Z.
CENTR(config)#router ospf 1
CENTR(config-router)#no redistribute eigrp 1 subnets
CENTR(config-router)#redistribute eigrp 1 metric-type ?
1 Set OSPF External Туре 1 metrics
2 Set OSPF External Туре 2 metrics
CENTR(config-router)#redistribute eigrp 1 metric-type 1
CENTR(config-router)#end
CENTR#show
Давайте проверим таблицу IP-маршрутизации на роутере OFF1, чтобы увидеть, изменились ли параметры на основе этой новой команды redistribute, введенной на роутере CENTR.
В приведенных выше выходных данных обратите внимание, что маршруты, перераспределенные в OSPF, имеют код E1, а не дефолтный код E2. Кроме того, обратите внимание, что это приводит к тому, что метрика этих маршрутов будет немного выше. В частности, роутер CENTR перераспределил EIGRP-изученные маршруты в OSPF, используя начальную метрику OSPF 20.
Однако существует стоимость OSPF 1, чтобы добраться от роутера OFF1 до роутера CENTR. Таким образом, поскольку перераспределенные маршруты были сконфигурированы как маршруты E1, стоимость этих маршрутов с точки зрения роутера OFF1 является стоимостью, первоначально назначенной роутером OFF1, которая составляла 20, плюс стоимость для OFF1, чтобы добраться до CENTR, который равен 1, итого общей стоимости 21.
Отлично, теперь вы знаете, как делать перераспределение маршрутов. Теперь почитайте, как сделать Фильтрацию маршрутов с помощью карт маршрутов.
Виртуализация серверов – это разделение одного физического сервера на несколько виртуальных серверов, каждый из которых работает под управлением собственной операционной системы. Эти операционные системы также известны, как «гостевые операционные системы». Они в свою очередь работают в другой операционной системе, которая также известна, как «хостовая операционная система». Каждый «гость», который работает таким образом, не знает о других «гостях», которые работают на том же хосте. Для того, чтобы обеспечить такую незаметность, используются различные методы виртуализации.
Разновидности виртуализации сервера:
Гипервизор
Гипервизор, или VMM (virtual machine monitor – монитор виртуальных машин), - это своего рода слой между операционной системой и оборудованием. Он обеспечивает работу необходимых служб и функций для того, чтобы несколько операционных систем могли работать без сбоев.
Он выявляет ловушки, отвечает на инструкции привилегированного процессора, организует очереди, выполняет диспетчеризацию и отвечает на аппаратные запросы. Операционная система хоста, которая управляет виртуальными машинами работает поверх гипервизора.
Паравиртуализация
Паравиртуализация основана на гипервизоре. В этой модели обрабатывается больше всего ресурсов, которые необходимы для эмуляции и организации программных ловушек в программно реализованной виртуализации. Гостевая операционная система перед установкой на виртуальную машину модифицируется и заново компилируется.
Производительность модифицированной гостевой операционной системы повышается, так как она взаимодействует напрямую с гипервизором, а потребление ресурсов эмуляцией сходит на нет.
Пример
: Xen в основном используют паравиртуализацию, где для поддержки административной среды, также известной как домен 0, используется настраиваемая среда Linux.
Преимущества:
Проще
Повышенная производительность
Нет дополнительного потребления ресурсов, связанного с эмуляцией
Недостатки:
Необходима модификация гостевой операционной системы
Полная виртуализация
Полная виртуализация очень похожа на паравиртуализацию. Она может эмулировать базовое аппаратное обеспечение, если это необходимо. Гипервизор перехватывает машинные операции, которые операционная система использует для выполнения операций ввода-вывода или изменения состояния системы. После того, как операции были перехвачены, они эмулируются в программном обеспечении, при этом коды состояния почти полностью можно сопоставить с теми, которые могли быть предоставлены реальным аппаратным обеспечением. Именно поэтому немодифицированная операционная система может работать поверх гипервизора.
Пример
: данный метод использует VMWare ESX. В качестве административной ОС используется настраиваемая версия Linux, также известная как Service Console. Этот метод не такой быстрый, как паравиртуализация.
Преимущества
:
Не требуется модификация гостевой операционной системы
Недостатки
:
Сложный метод
Более медленный из-за наличия эмуляции
Затрудняет установку нового драйвера устройства
Виртуализация с аппаратной поддержкой
Если говорить о принципе работы, то этот метод аналогичен полной виртуализации и паравиртуализации, за исключением того факта, что он требует аппаратной поддержки. Большая часть потребляемых гипервизором ресурсов при перехвате и эмуляции операций ввода-вывода и кодов состояния, которые выполняются в гостевой ОС, покрывается аппаратным расширением архитектуры х86.
Здесь можно запустить и немодифицированную ОС, так как для обработки запросов на доступ к оборудованию, привилегированных и защищенных операций, а также для связи с виртуальной машиной будет использоваться аппаратная поддержка виртуализации.
Пример
: аппаратную поддержку виртуализации обеспечивают такие технологии, как AMd – V Pacifica и Intel VT Vanderpool.
Преимущества
:
Не требуется модификация гостевой операционной системы
Гипервизор потребляет не так много ресурсов
Недостатки
:
Требуется аппаратная поддержка
Виртуализация на уровне ядра
Вместо того, чтобы использовать гипервизор, слой виртуализации запускает отдельную версию ядра Linux и рассматривает связанную с ней виртуальную машину как процесс из пользовательского пространства на физическом хосте. Это в какой-то степени упрощает запуск нескольких виртуальных машин на одном хосте. Для связи между основным ядром Linux и виртуальной машиной используется драйвер устройства.
Для виртуализации требуется аппаратная поддержка (Intel VT или AMD - V). В качестве контейнеров отображения и выполнения для виртуальных машин используется немного модифицированный процесс QEMU. Во многом виртуализация на уровне ядра – это специализированная форма виртуализации серверов.
Пример
: пользовательский режим Linux (UML - User – Mode Linux) и Kernel Virtual Machine (KVM).
Преимущества
:
Не требуется специальное программное обеспечение для администрирования
Низкое потребление ресурсов
Недостатки
:
Требуется аппаратная поддержка
Виртуализация на системном уровне или уровне ОС
Эта модель запускает несколько различных (с логической точки зрения) сред на одном экземпляре ядра операционной системы. Иначе его называют «подходом на основе общего ядра», так как все виртуальные машины используют одно общее ядро операционной системы хоста. Эта модель основана на концепции изменения корневого каталога «chroot».
сhroot начинает свою работу во время загрузки. Ядро использует корневые файловые системы для загрузки драйверов и выполнения других задач инициализации системы на ранних этапах. Затем оно переключается на другую корневую файловую систему с помощью команды chroot для того, чтобы организовать новую файловую систему на диске в качестве окончательной корневой файловой системы и продолжить инициализацию и настройку системы уже в этой файловой системе.
Механизм chroot виртуализации на системном уровне – это расширение этой концепции. Он позволяет системе запускать виртуальные серверы с их собственным набором процессов, которые выполняются относительно их собственных каталогов файловой системы.
Основное различие между виртуализацией на уровне системы и виртуализацией серверов состоит в том, что в одном случае можно запускать различные операционные системы в разных виртуальных системах, а в другом – нет. Если речь идет о виртуализации на системном уровне, то все виртуальные серверы должны использовать одну и ту же копию операционной системы, а если о виртуализации серверов, то здесь на разных серверах могут быть разные операционные системы (в том числе и разные версии одной операционной системы).
Пример
: FreeVPS, Linux Vserver, OpenVZ и другие.
Преимущества
:
Значительно проще, чем укомплектованные машины (включая ядро)
Можно разместить гораздо больше виртуальных серверов
Повышенная безопасность и улучшенная локализация
Виртуализация операционной системы практически не потребляет дополнительных ресурсов
Благодаря виртуализации операционной системы возможна динамическая миграция
Может использоваться динамическая балансировка нагрузки контейнеров между узлами и кластерами
При виртуализации операционной системы можно использовать метод копирования при записи (CoW - copy-on-write) на уровне файла. Он упрощает резервное копирование данных, экономит пространство и упрощает кэширование в сравнении с копированием при записи на уровне блока.
Недостатки
:
Возникшие проблемы с ядром или драйвером могут вывести из строя все виртуальные серверы