По вашему запросу ничего не найдено :(
Убедитесь, что запрос написан правильно, или посмотрите другие
наши статьи:
В этой статье рассматривается OSPF и все проблемы, которые могут возникнуть с этим протоколом. OSPF отличается от EIGRP протоколом состояния канала, но общим для них является то, что оба протокола маршрутизации устанавливают соседство до обмена информацией о маршрутизации. В случае OSPF мы обмениваемся LSA (объявление о состоянии канала), чтобы создать LSDB (база данных о состоянии канала). Наилучшая информация из LSDB будет скопирована в таблицу маршрутизации.
В этой части мы начнем с устранения неполадок соседей OSPF. Как только у нас есть рабочее соседство OSPF, мы рассмотрим другие проблемы, такие как отсутствующие маршруты.
Full просмотр соседства OSPF
При просмотре соседства OSPF, мы видим, что оно сообщает нам Full. Необходимо больше информации для понимания состояния Full.
Если смежность соседства OSPF не полная, мы рассматриваем одно из следующих состояний:
Соседей нет вообще
Оно "залипло" в ATTEMPT.
Оно "залипло" в INIT.
Оно "залипло" в 2-WAY.
Оно "залипло" в EXSTART/EXCHANGE.
Оно "залипло" в LOADING.
Давайте начнем и рассмотрим разные ситуации, которые могут возникнуть с соседством OSPF!
Видео: протокол OSPF (Open Shortest Path First) за 8 минут
Урок 1
у нас есть 2 маршрутизатора
Мы начнем со сценариев, когда OSPF вообще не имеет соседства. В приведенном выше примере у нас есть 2 маршрутизатора.
нет никакого OSPF соседства
Как вы можете видеть, у нас нет никакого OSPF соседства, что может быть не так?
show ip ospf interface show ip ospf interface
Можно было просто посмотреть на текущую конфигурацию и выяснить, что не так, но мы не ищем простых путей. Мы используем другие полезные команды OSPF. Сначала используем команду show ip ospf interface. Мы видим, что OSPF не включен на интерфейсе FastEthernet 0/0 R1, но он работает на R2.
Кто-то допустил ошибку с командой network и набрал неверный сетевой адрес
Кто-то допустил ошибку с командой network и набрал неверный сетевой адрес ... простая ошибка, но такие вещи случаются.
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#no network 192.168.21.0 0.0.0.255 area 0
R1(config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0
Настройка правильного сетевого адреса и обратной маски устраняет эту ошибку.
Настройка правильного сетевого адреса
Проблема решена. Соседство OSPF установлено. Это было легкое начало... Итог урока: проверьте правильность настройки сетевого адреса, обратной маски и области.
Урок 2
2 маршрутизатора, но проблема другая
Очередная проблема. Схема аналогичная: 2 маршрутизатора, но проблема другая.
нет никакого соседства OSPF
Как вы видите, нет никакого соседства OSPF.
Протокол OSPF был включен на интерфейсе обоих маршрутизаторов
Протокол OSPF был включен на интерфейсе обоих маршрутизаторов, поэтому мы знаем, что был использован правильный тип сети. Однако если вы внимательно посмотрите на R1, то увидите, что на нем написано "No Hellos (Пассивный интерфейс)". Если вы настроите пассивный интерфейс, то сеть на интерфейсе все равно будет объявлена, но она не будет отправлять приветственные пакеты OSPF. Таким образом, невозможно создать соседство OSPF.
невозможно создать соседство OSPF
Вот она проблема.
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router) #no passive-interface Fe0/0
Удалим пассивный интерфейс.
Удалим пассивный интерфейс
Соседство OSPF работает. Проблема устранена!
Итог урока: проверьте, что OSPF отправляет приветственные пакеты на интерфейс, поскольку, в противном случае, вы не сможете создать соседство.
Урок 3
те же маршрутизаторы, другая проблема
Следующий сценарий с теми же маршрутизаторами, но другая проблема.
R1 показывает, что наш сосед OSPF находится в состоянии INIT R2 ничего не показывает
Интересно... R1 показывает, что наш сосед OSPF находится в состоянии INIT, а R2 ничего не показывает.
OSPF был правильно настроен на обоих интерфейсах OSPF был правильно настроен на обоих интерфейсах
Как мы видим, в примере выше OSPF был правильно настроен на обоих интерфейсах.
Поскольку R1 показывает состояние INIT, мы можем сделать вывод, что он получает что-то от R2. R2 ничего не показывает, поэтому, вероятно, ничего не получает от R1. OSPF использует пакеты приветствия для установления соседства OSPF, и они отправляются с использованием многоадресного адреса 224.0.0.5.
можем ли мы пропинговать адрес многоадресной рассылки можем ли мы пропинговать адрес многоадресной рассылки
Рекомендуется проверить, можем ли мы пропинговать адрес многоадресной рассылки, который OSPF использует для пакетов приветствия. Мы видим, что R1 и R2 оба не получают ответа.
Отправка эхо-запросов друг другу проходят без проблем Отправка эхо-запросов друг другу проходят без проблем
Отправка эхо-запросов друг другу проходят без проблем. Так что может вызвать проблемы с отправкой и получением многоадресного трафика OSPF? Как насчет списка доступа?
на R2 имеется входящий список доступа на R2 имеется входящий список доступа
Мы что-то нашли. И это то, что на R2 имеется входящий список доступа с именем BLOCKSTUFF.
в нижней части access-list имеется данный запрет
Список доступа разрешает только TCP, UDP и ICMP трафик. OSPF не использует TCP или UDP, и он удаляется этим списком доступа из-за deny any. Мы этого не видим в верхнем листинге, но в нижней части access-list имеется данный запрет.
R2(config)#ip access-list extended BLOCKSTUFF
R2(config-ext-nacl)#5 permit ospf any any
проведем коррекцию
Проведем коррекцию access-list, чтобы был разрешен трафик OSPF.
теперь она отображается как Full
Проблема решена, теперь она отображается как Full.
теперь можно пинговать адрес многоадресной рассылки 224.0.0.5 OSPF теперь можно пинговать адрес многоадресной рассылки 224.0.0.5 OSPF
Ну что, теперь можно пинговать адрес многоадресной рассылки 224.0.0.5 OSPF. Мы видим ответ с другой стороны.
Итог урока: не блокируйте многоадресные адреса OSPF 224.0.0.5 и 224.0.0.6 (DR / BDR).
Урок 4
от же сценарий, другая проблема
Это еще не все! Тот же сценарий, другая проблема:
Соседство OSPF отсутствует, но мы видим, что OSPF был включен на интерфейсе Соседство OSPF отсутствует, но мы видим, что OSPF был включен на интерфейсе Соседство OSPF отсутствует, но мы видим, что OSPF был включен на интерфейсе Соседство OSPF отсутствует, но мы видим, что OSPF был включен на интерфейсе
Соседство OSPF отсутствует, но мы видим, что OSPF был включен на интерфейсе.
Пинг на адреса многоадресной рассылки проходит Пинг на адреса многоадресной рассылки проходит
Пинг на адреса многоадресной рассылки проходит, так что это уже хорошо. Это хороший момент для включения отладки, чтобы узнать, что происходит:
что происходит за кулисами
Это очень полезная отладка, которая позволяет увидеть, что происходит за кулисами.
сбросим процесс OSPF
Мы сбросим процесс OSPF, чтобы ускорить отладку. Имейте в виду, что вы также можете сбросить только одно соседство OSPF. Это лучшая идея, если это применяется в производственной сети (сети предприятия или организации).
R1 говорит, что он получил пакет
Теперь нам есть с чем работать. R1 говорит, что он получил пакет hello, но у нас есть несоответствующие параметры hello. R означает то, что мы получили, а C - что мы настроили.
Как мы видим, существует несоответствие в маске подсети. R1 настроен с маской подсети 255.255.255.0, в то время как R2 имеет маску подсети 255.255.255.128. OSPF будет сравнивать маску подсети только в том случае, если вы используете широковещательный тип сети.
show ip ospf interface show ip ospf interface
Можно использовать команду show ip ospf interface для проверки типа сети, и видно, что она является broadcast.
Здесь мы видим, что R2 имеет другую маску подсети Здесь мы видим, что R2 имеет другую маску подсети
Здесь мы видим, что R2 имеет другую маску подсети. Необходимо это исправить!
R2(config)#interface Fe0/0
R2(config-if)#ip address 192.168.12.2 255.255.255.0
Достаточно просто...
соседство OSPF работает соседство OSPF работает
Теперь мы видим, соседство OSPF работает.
Итог урока: проверьте правильность использования одинаковых масок подсетей на маршрутизаторах, которые напрямую связаны друг с другом.
Урок 5
Та же топология, и у нас очередная проблема с пакетами hello
Давайте продолжим, но уже со следующей ошибкой. Та же топология, и у нас очередная проблема с пакетами hello. Сразу перейдем к отладочной части:
проблема похожа на наш последний сценарий
Эта проблема похожа на наш последний сценарий. Есть часть параметров, которые должны совпадать в hello-пакете, чтобы создать соседство OSPF. dead-interval на R1 сконфигурирован на 24 секунды, а на R2 - на 11 секунд. hello-interval сконфигурирован на 10 секунд на R2 и 6 секунд на R1. Поменяем настройки параметров:
R1(config)#interface Fe0/0
R1(config-if)#ip ospf hello-interval 10
R1(config-if)#ip ospf dead-interval 11
Нам нужно изменить это на уровне интерфейса.
Введенные команды с новыми параметрами
Введенные команды с новыми параметрами решают нашу проблему. Соседство OSPF работает.
Урок 6
Топология
Еще одна проблема, с которой нам, возможно, придется столкнуться, это аутентификация. OSPF предлагает 3 метода аутентификации:
без аутентификации
Plaintext
MD5 аутентификация
нет соседей OSPF нет соседей OSPF
Как мы видим, у нас нет соседей OSPF. Давайте используем debug:
Debug ip ospf adj
Debug ip ospf adj поможет нам решить эти неполадки. Видно, что мы получаем пакет с аутентификацией типа 2, а используется тип 0. Вот что это значит:
Type 0: нет аутентификации.
Type 1: plaintext аутентификация.
Type 2: MD5 аутентификация.
Соответственно - R1 сконфигурирован без аутентификации, а R2 сконфигурирован на использование аутентификации MD5.
R2 сконфигурирован на использование аутентификации MD5
Мы также можем посмотреть информацию OSPF для каждого интерфейса, чтобы увидеть, включена ли аутентификация или нет.
включена ли аутентификация или нет
Это то, что настроено на интерфейсе R2.
R1(config)#interface FastEthernet0/0
R1(config-if)#ip ospf authentication message-digest
R1(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 MYKEY
Мы копируем и вставляем его в R1.
копируем и вставляем его в R1
Проблема устранена! Если вам интересно, вот что вы увидите, когда задан неправильный пароль на одном из маршрутизаторов:
R1(config)#interface FastEthernet0/0
R1(config-if)#no ip ospf message-digest-key 1 md5 MYKEY
R1(config-if)#ip ospf message-digest-key 1 md5 WRONGKEY
Сначала мы поменяем ключ:
отладчик говорит нам, что мы используем неправильный ключ
Наш отладчик говорит нам, что мы используем неправильный ключ между нашими маршрутизаторами.
Извлеченный урок: убедитесь, что вы используете один и тот же тип аутентификации OSPF и пароль между маршрутизаторами.
Урок 7
Тот же сценарий
Что еще может пойти не так? Кажется, что нет никаких проблем, связанных с соседством OSPF! Тот же сценарий, теперь другая проблема:
Соседство отсутствует OSPF Соседство отсутствует OSPF
OSPF-соседство отсутствует.
есть несоответствие в номере области
На одном из наших маршрутизаторов появилось сообщение. Оно не требует объяснений, похоже, у нас есть несоответствие в номере области.
R1 настроен для области 1, а R2 настроен для области 0 R1 настроен для области 1, а R2 настроен для области 0
R1 настроен для области 1, а R2 настроен для области 0. Исправляем:
network
R1(config)#router ospf 1
R1(config-router)#no network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 1
R1(config-router)#network 192.168.12.0 0.0.0.255 area 0
Мы используем команду network, чтобы задать правильный номер области.
network
Ура, все работает!
Итог урока: убедитесь, что ваши маршрутизаторы OSPF согласовывают один и тот же номер области.
Урок 8
а этот раз R1 и R2 находятся в одной зоне 1
Рисунок выше слегка отличается от предыдущего. На этот раз R1 и R2 находятся в одной зоне 1.
нет соседей нет соседей
Вот так сюрприз... нет соседей! Запускаем отладку:
Запускаем отладку
Очень интересно! Существует несоответствие в опции stub/transit area. OSPF имеет различные типы областей, и оба маршрута должны согласовываться с типом области (stub, nssa, totally stub и totally nssa).
R1, по-видимому, настроен на использование normal area
R1, по-видимому, настроен на использование normal area.
R2, похоже, настроен на использование stub area
R2, похоже, настроен на использование stub area. Несоответствие в типе области означает, что мы не можем установить соседство OSPF.
R2 имеет команду area 1 stub
На листинге выше мы видим, что R2 имеет команду area 1 stub. Удалим ее.
R2(config)#router ospf 1
R2(config-router)#no area 1 stub
Изменим область 1 на normal area для R2.
Изменим область 1 на normal area для R2 Изменим область 1 на normal area для R2
Итог урока: убедитесь, что ваши маршрутизаторы OSPF используют один и тот же тип области.
Урок 9
Очередная ситуация с неполадками с OSPF
Очередная ситуация с неполадками в OSPF, которая на первый взгляд кажется очень запутанной. Давайте посмотрим на конфигурацию OSPF обоих маршрутизаторов:
посмотрим на конфигурацию OSPF обоих маршрутизаторов посмотрим на конфигурацию OSPF обоих маршрутизаторов
Это простая конфигурация.
таблица соседства OSPF не пустая таблица соседства OSPF не пустая
У нас таблица соседства OSPF не пустая, но оба маршрутизатора "застряли" в состоянии 2WAY. Помимо поиска нужного нам слова "FULL", следует обратить внимание на две вещи, отображаемые командой show:
Оба маршрутизатора показывают друг друга как DROTHER.
Приоритет для обоих маршрутизаторов равен 0.
В multi-access сети, такой как Ethernet, OSPF будет выполнять выборы DR/BDR, если тип сети broadcast или non-broadcast.
Проверяем тип сети:
Оба интерфейса настроены для типа сети broadcast Оба интерфейса настроены для типа сети broadcast
Оба интерфейса настроены для типа сети broadcast. Это значение по умолчанию для интерфейсов Ethernet. Это означает, что у нас есть выборы DR/BDR, но оба маршрутизатора настроены на приоритет 0, а это означает, что они не будут участвовать в выборах DR/BDR. По этой причине они застряли в состоянии 2WAY. Необходимо это исправить:
R1(config)#interface fastEthernet 0/0
R1(config-if)#ip ospf priority 1
Мы изменим приоритет на одном из маршрутизаторов.
Мы видим, что R1 был выбран для DR Мы видим, что R1 был выбран для DR
Все работает. Мы видим, что R1 был выбран для DR, потому что он имеет приоритет 1. Итог урока: Типы широковещательной и не вещательной сети требуют выбора DR/BDR. Убедитесь, что один из маршрутизаторов выбран.
В следующей статье мы разберем еще 8 уроков траблшутинга OSPF.
Друг, на днях к нам в офис подъехал E1 - шлюз от китайского вендора Dinstar модели MTG200-1-E1. Взяв в руки коробку мы устремились в лабораторию – скрещивать шлюз с E1 потоком со стороны ТфОП и с IP – АТС Asterisk другой.
Коротко про шлюз
Произведем небольшой «анбоксинг» шлюза. Изделие поставляется в коробке и защищено специальной пленкой:
В комплект поставки входит:
Ethernet – кабель;
Провод для подключения E1 потока;
Консольный кабель;
Сам шлюз;
На фронтальной панели MTG200 расположились:
Индикатор питания;
Индикатор «алярмов»;
Физический разъем, предназначенный для сброса настроек устройства к заводским;
Консольный порт;
Индикация E1/T1 и Fast Ethernet интерфейсов;
Разворачиваем шлюз на 180 градусов и видим:
Разъем для подключения питания;
Физические интерфейсы для E1/T1;
Физический интерфейсы для Fast Ethernet;
Вот такой шлюз ожидает своего владельца :) Мы переходим к настройке связки с IP – АТС Asterisk с помощью FreePBX.
Связка со стороны Asterisk
Настройки мы будем выполнять с помощью графического интерфейса FreePBX 14 версии. Подключившись, переходим в раздел Connectivity → Trunks и добавляем новый транк для MTG200 (chan_sip). Дайте удобное для вас имя транка в поле Trunk Name. В разделе Outgoing (исходящие параметры) заполняем:
host=IP_адрес_Dinstar
type=friend
fromuser=логин
username=логин
secret=пароль
qualify=yes
port=5060
context=from-pstn
Переключаемся на вкладку Incoming (входящие параметры) и указываем следующие реквизиты:
disallow=all
allow=alaw&ulaw
canreinvite=no
context=from-pstn
dtmfmode=rfc2833
username=логин
secret=пароль
qualify=yes
insecure=invite
host=dynamic
type=friend
Отлично. Теперь давайте проверим статус этих пиров:
Мы немного забежали вперед, и, как видите, статус нашего входящего пира так же отмечен как OK. Это возможно, только после создания «плеча» в сторону Asterisk на шлюзе. Мы наглядно покажем этот процесс далее.
После, создайте входящий/исходящий маршрут для направления вызовов в нужном направлении или формате. Как это сделать, можно прочитать в этой статье.
Связка со стороны провайдера
Приступаем к настройке шлюза. Провайдер прислал нам следующие параметры:
Каждая настройка сильно зависит от параметров вашего провайдера. Свяжитесь с ним, перед настройкой
CRC выключен
D-канал User
А-номер от Вашей АТС должен приходить 10 знаков с типом National (49Xxxxxxxx)
План нумерации А-номера должен быть ISDN/Telephony
С ними мы и будем работать. По умолчанию, шлюз почти готов к работе – поменяем некоторые параметры. Переходим в раздел PRI Config → PRI Trunk и добавляем новый транк со следующими настройками:
Скорректируем SIP параметры: переходим в SIP Config → SIP Parameter:
Скорректируем SIP параметры: переходим в SIP Config → SIP Trunk. Указываем IP – адрес и порт со стороны Asterisk:
Настроим общие E1/T1 параметры: PSTN Group Config → E1/T1 Parameter :
Готово. Делаем телефонный звонок и проверяем, как занимаются тайм – слоты на нашем шлюзе: Status & Statistics → E1/T1 Status :
Мы сделали входящий звонок – как видите, зеленым цветом, отображается занятый тайм – слот, а сам звонок, улетает по SIP в сторону Asterisk.
Виртуальные сети - это, в простейшем виде, создание логических топологий, построенных на основе физической топологии. Эти логические топологии часто называют виртуальными топологиями - отсюда и концепция виртуализации сети. Эти топологии могут состоять из одного виртуального канала в более крупной сети, называемого туннелем, или набора виртуальных каналов, которые кажутся полной сетью поверх физической сети, называемой наложением.
Этот раздел лекций начнется с обсуждения того, почему создаются и используются виртуальные топологии, проиллюстрированные двумя примерами использования. Во втором разделе этих лекций будут рассмотрены проблемы, которые должно решить любое решение виртуализации, а в третьем разделе будут рассмотрены сложности при виртуализации сети. Далее будут рассмотрены два примера технологий виртуализации: сегментная маршрутизация (segment routing-SR) и программно - определяемые глобальные сети (Software-Defined Wide Area Networks- SD-WAN).
Понимание виртуальных сетей
Виртуализация усложняет проектирование протоколов, сетей и устранение неполадок, так зачем же виртуализировать? Причины, как правило, сводятся к разделению нескольких потоков трафика в одной физической сети. Это может показаться подозрительно похожим на другую форму мультиплексирования, потому что это еще одна форма мультиплексирования. Основные различия между рассмотренными до сих пор формами мультиплексирования и виртуализацией заключаются в следующем:
Позволяет нескольким плоскостям управления работать с различными наборами информации о достижимости в рамках одной физической топологии;
Позволяет нескольким наборам достижимых пунктов назначения работать в одной физической топологии без взаимодействия друг с другом;
Рассмотренные до этого момента методы мультиплексирования были сосредоточены на том, чтобы позволить нескольким устройствам использовать одну физическую сеть (или набор проводов), позволяя каждому устройству взаимодействовать с любым другим устройством (при условии, что они знают друг о друге с точки зрения достижимости). Виртуализация направлена на разбиение одной физической сети на несколько доменов достижимости, где каждое устройство в домене достижимости может взаимодействовать с любым другим устройством в том же домене достижимости, но устройства не могут связываться между доменами достижимости (если нет какой-либо точки соединения между достижимостью домены).
На рисунке 1 показана сеть с виртуальной топологией, расположенной поверх физической топологии.
На рисунке 1 виртуальная топология была создана поверх физической сети, с виртуальным каналом [C,H], созданным для передачи трафика по сети. Чтобы создать виртуальную топологию, C и H должны иметь некоторую локальную информацию пересылки, отделяющую физическую топологию от виртуальной топологии, которая обычно проходит либо через E, либо через D. Это обычно принимает форму либо специального набора записей виртуального интерфейса в локальной таблице маршрутизации, либо таблицы виртуальной маршрутизации и пересылки (VRF), содержащей только информацию о виртуальной топологии.
Рассмотрение потока пакетов через виртуальную топологию может быть полезно для понимания этих концепций. Как бы выглядел поток пакетов, если бы C и H имели виртуальные интерфейсы? Рисунок 2 демонстрирует это.
На рисунке 2 процесс пересылки выполняется следующим образом:
A передает пакет к M.
C получает этот пакет и, исследуя свою локальную таблицу маршрутизации, находит, что кратчайший путь к месту назначения лежит через виртуальный интерфейс к H. Этот виртуальный интерфейс обычно называется туннельным интерфейсом; он выглядит с точки зрения таблицы маршрутизации, как и любой другой интерфейс маршрутизатора.
Виртуальный интерфейс, через который необходимо передать пакет, имеет инструкции перезаписи, которые включают добавление нового заголовка, заголовка туннеля или внешнего заголовка в пакет и пересылку полученного пакета. Исходный заголовок пакета теперь называется внутренним заголовком. C добавляет внешний заголовок и обрабатывает новый пакет для пересылки.
Теперь C исследует новый пункт назначения, которым является H (помните, что исходным пунктом назначения был M). H не подключен напрямую, поэтому C необходимо выяснить, как достичь H. Это называется рекурсивным поиском, поскольку C ищет путь к промежуточному месту назначения, чтобы доставить пакет к конечному месту назначения, но не к нему.
Теперь C поместит правильную информацию в пакет в заголовок link local, чтобы перенаправить трафик на E.
Когда E получает этот пакет, он удаляет внешнюю информацию о переадресации, Заголовок link local и пересылает трафик на основе первого заголовка C, помещенного в пакет, во время первоначального поиска. Этот внешний заголовок говорит E переслать пакет в H; E не видит и не включает исходный внутренний заголовок, помещенный на пакет A.
E добавит новый Заголовок link local, чтобы пакет был правильно переадресован в H, и передаст пакет по правильному интерфейсу.
Когда H получает пакет, он удаляет Заголовок link local и обнаруживает внешний заголовок. Внешний заголовок говорит, что пакет предназначен для самого H, поэтому он очистит этот заголовок и обнаружит исходный заголовок пакета или внутренний заголовок.
Теперь H посмотрит в своей локальной таблице маршрутизации и обнаружит, что M локально подключен. H поместит правильный Заголовок link local в пакет и передаст его через правильный интерфейс, чтобы пакет достиг M.
Если C и H используют VRF, а не туннельные интерфейсы, процесс в предыдущем списке изменяется на шагах 2 и 8. На шаге 2 C будет искать M как пункт назначения в VRF, связанном каналом [A, C]. Когда C обнаруживает, что трафик к M должен пересылаться через виртуальную топологию через H, он помещает внешний заголовок в пакет и снова обрабатывает пакет на основе этого внешнего заголовка через базовый VRF или, скорее, таблицу маршрутизации, представляющую физическую топологию. Когда H получает пакет, он удаляет внешний заголовок и снова обрабатывает пакет, используя VRF, к которому подключен M, для поиска информации, необходимой для пересылки трафика в его конечный пункт назначения. В этом случае интерфейс туннеля заменяется отдельной таблицей пересылки; вместо того, чтобы обрабатывать пакет через одну и ту же таблицу дважды с использованием двух разных адресатов, пакет обрабатывается через две разные таблицы пересылки.
Термин туннель имеет много различных определений; в этих статьях туннель будет использоваться для описания виртуального канала, где внешний заголовок используется для инкапсуляции внутреннего заголовка, и:
Внутренний заголовок находится на том же уровне или более низком уровне, чем внешний заголовок (например, заголовок Ethernet, переносимый внутри заголовка IPv6; обычно IPv6 переносится внутри Ethernet).
По крайней мере, некоторые сетевые устройства на пути, будь то виртуальные или физические, пересылают пакет только на основе внешнего заголовка.
Переход от виртуальных интерфейсов к VRFs концептуально отличается достаточно, чтобы породить различные описательные термины. Underlay -это физическая (или потенциально логическая!) топология, через которую туннелируется трафик. Overlay - это набор туннелей, составляющих виртуальную топологию. В большинстве случаев термины Underlay и Overlay не используются с отдельными туннелями или в случае службы, работающей через общедоступный Интернет. Сервис, который создает виртуальную топологию через общедоступный Интернет, часто называют сервисом over-the-top.
Опять же, эти термины используются в некоторой степени взаимозаменяемо и даже очень небрежно в более широком мире сетевой инженерии. На этом фоне пора перейти к вариантам использования, чтобы узнать о наборе проблем, которые необходимо решить виртуализацией.
Предоставление услуг Ethernet по IP-сети.
Хотя приложения не должны создаваться с использованием подключения Ethernet в качестве базового, многие из них это делают. Например:
Некоторые поставщики систем хранения данных и баз данных строят свои устройства с предположением, что подключение Ethernet означает короткое расстояние и короткую задержку, или они проектируют системы поверх проприетарных транспортных протоколов непосредственно поверх кадров Ethernet, а не поверх пакетов интернет-протокола (IP).
Некоторые продукты виртуализации включают в свои продукты предположения о возможности подключения, такие как надежность кеширования Ethernet для IP-адресов для шлюза по умолчанию и других доступных мест назначения.
Для таких приложений требуется то, что выглядит как соединение Ethernet между устройствами (физическими или виртуальными), на которых работают различные узлы или копии приложения. Помимо этого, некоторые сетевые операторы считают, что запуск большого плоского домена Ethernet проще, чем запуск крупномасштабного IP-домена, поэтому они предпочли бы создавать самые большие домены Ethernet, которые они могут ("коммутация, где можно, маршрутизация, где необходимо", была распространенная поговорка в те времена, когда коммутация выполнялось аппаратно, а маршрутизация выполнялась программно, поэтому коммутация пакетов выполнялась намного быстрее, чем их маршрутизация). Некоторые кампусы также построены с основной идеей - никогда не просить устройство коммутировать свой IP-адрес после подключения. Поскольку пользователи могут быть подключены к разным сегментам Ethernet в зависимости от их домена безопасности, каждый сегмент Ethernet должен быть доступен в каждой точке беспроводного доступа и часто на каждом порте Ethernet в кампусе.
Учитывая сеть, основанную на IP, которая предполагает Ethernet как один из многих транспортных средств, поверх которых будет работать IP, как вы можете обеспечить подключение Ethernet к устройствам, связанным по IP-сети? На рисунке 3 показаны задачи, которые необходимо решить.
На рисунке 3 процесс, работающий на A с IP-адресом 2001:db8:3e8:100::1, должен иметь возможность взаимодействовать со службой, работающей на B с IP-адресом 2001:db8:3e8:100::2, как если бы они находились в одном сегменте Ethernet (две службы должны видеть друг друга в обнаружении соседей и т. д.). Чтобы сделать проблему более сложной, служба на A также должна иметь возможность перемещаться в K без изменения своего локального кэша обнаружения соседей или маршрутизатора по умолчанию. Сама сеть, является маршрутизируемой сетью, работающей под управлением IPv6.
Что необходимо для выполнения требований?
Должен быть способ передачи кадров Ethernet по IP-сети, разделяющей серверы. Обычно это будет своего рода туннельная инкапсуляция, как описано в начале этого раздела. Туннелирование позволило бы принимать кадры Ethernet на C, например, инкапсулированные в какой-то внешний заголовок, чтобы их можно было транспортировать по маршрутизируемой сети. Когда пакет, содержащий кадр Ethernet, достигает D, этот внешний заголовок может быть удален, и кадр Ethernet пересылается локально. С точки зрения D, фрейм имеет локальное происхождение.
Должен быть способ узнать о пунктах назначения, доступных через туннель, и привлечь трафик в туннель. На самом деле это две отдельные, но взаимосвязанные проблемы. Привлечение трафика в туннель может включать запуск второй плоскости управления с ее собственными VRFs или добавление дополнительной информации в существующую плоскость управления об адресах Ethernet Media Access Control (MAC), доступных на каждом пограничном маршрутизаторе.
Может потребоваться перенести маркировку качества обслуживания (QoS) из внутреннего заголовка во внешний заголовок, чтобы трафик обрабатывался правильно при его пересылке.
Виртуальный частный доступ к корпоративной сети.
Почти в каждой организации есть какие-то удаленные сотрудники, либо на полную ставку, либо просто люди, которые перемещаются, и у большинства организаций есть какие-то удаленные офисы, где часть сотрудников работает вдали от главного офиса, чтобы напрямую взаимодействовать с местным организациями в некоторых отраслях, например, с покупателями или поставщиками. Все эти люди по-прежнему нуждаются в доступе к сетевым ресурсам, таким как электронная почта, системы путешествий, файлы и т. д. Эти службы, конечно, не могут быть доступны в общедоступном Интернете, поэтому необходимо предоставить какой-то другой механизм доступа. На рисунке 4 показаны типичное проблемное пространство.
В этом варианте использования есть две основные проблемы:
Как можно защитить трафик между отдельным хостом - B - и тремя хостами в небольшом офисе - C, D и E - от перехвата и чтения злоумышленником? Как можно защитить сами адреса назначения от попадания в публичную сеть? Эти проблемы связаны с некоторой защитой, которая, в свою очередь, подразумевает некоторую форму инкапсуляции пакетов.
Как можно управлять качеством работы пользователей в этих удаленных местах для поддержки передачи голоса по IP и других приложений в реальном времени? Поскольку провайдеры в Интернете не поддерживают QoS, необходимо обеспечить другие формы гарантии качества.
Таким образом, задача, которую необходимо решить, включает еще две общие проблемы.
Должен быть способ инкапсулировать трафик, передаваемый по общедоступной сети, без раскрытия исходной информации заголовка и без подвергания информации, содержащейся в пакете, для проверки. Самым простым решением этих проблем является туннелирование (часто в зашифрованном туннеле) трафика от A и F к граничному маршрутизатору в сети организации G, где инкапсуляция может быть удалена, а пакеты перенаправлены на A.
Должен быть способ объявить достижимые пункты назначения от G к удаленным пользователям, а также существование (или достижимость) удаленных пользователей к G и сети позади G. Эта информация о достижимости должна использоваться для привлечения трафика в туннели. В этом случае плоскости управления может потребоваться перенаправить трафик между различными точками входа и выхода в общедоступную сеть и попытаться контролировать путь трафика через сеть, чтобы обеспечить удаленным пользователям хорошее качество работы.
Подведем итоги
Два варианта использования, показанные выше, актуализируют два вопроса, которые должно решить каждое решение сетевой виртуализации:
Как трафик инкапсулируется в туннель, чтобы можно было отделить пакеты и информацию плоскости управления от базовой сети?
Решением этой проблемы обычно является некоторая форма инкапсуляции, в которую помещается исходный пакет, когда он передается по сети. Основное внимание при инкапсуляции - поддержка аппаратной коммутации в базовой сети, чтобы обеспечить эффективную пересылку инкапсулированных пакетов. Второстепенным соображением является размер формата инкапсулирующего пакета; каждый октет дополнительного заголовка инкапсуляции уменьшает объем полезной нагрузки, которую туннель может нести (если нет разницы между максимальной единицей передачи или MTU в сети, предназначенной для учета дополнительной информации заголовка, налагаемой туннелированием).
Примечание
Path MTU Detection (PMTUD) часто плохо определяет MTU инкапсулированных пакетов. Из-за этого часто требуется ручная настройка MTU в точке наложения заголовка туннеля.
Как пункты назначения достигаются через туннель, объявленный через сеть?
В более общих туннельных решениях туннель становится "просто еще одним звеном" в общей топологии сети. Пункты назначения, доступные через туннель, и дополнительная виртуальная связь просто включены как часть плоскости управления, как и любые другие пункты назначения и каналы. В этих решениях существует одна таблица маршрутизации или пересылки в каждом устройстве, и рекурсивный поиск используется для обработки пакета посредством пересылки в точке, где трафик входит в туннель или головной узел туннеля. Трафик привлекается в туннель путем изменения метрик таким образом, чтобы туннель был более желательным путем через сеть для тех пунктов назначения, которые оператор сети хотел бы получить через туннель. Это обычно означает в основном ручные решения проблемы привлечения трафика в туннель, такие как установка метрики туннеля ниже пути, по которому проходит туннель, а затем фильтрация пунктов назначения, объявленных через туннель, чтобы предотвратить объявления пунктов назначения, которые должны быть недоступны через туннель. На самом деле, если пункты назначения, достижимые через туннель, включают конечную точку туннеля (хвост туннеля), может образоваться постоянная петля маршрутизации, или туннель будет циклически переключаться между правильной переадресацией трафика и не переадресацией трафика вообще.
В решениях с overlay и over-the-top развертывается отдельная плоскость управления (или передается отдельная база данных с информацией о доступности для адресатов, достижимых в underlay и overlay в единой плоскости управления). Пункты назначения, доступные через underlay и overlay, помещаются в отдельные таблицы маршрутизации (VRF) на головной станции туннеля, а таблица, используемая для пересылки трафика, основана на некоторой форме системы классификации. Например, все пакеты, полученные на конкретном интерфейсе, могут быть автоматически помещены в оверлейный туннель, или все пакеты с определенным классом обслуживания, установленным в их заголовках пакетов, или весь трафик, предназначенный для определенного набора пунктов назначения. Механизмы полного наложения и верхней виртуализации обычно не полагаются на метрики для привлечения трафика в туннель на головной станции.
Еще одно необязательное требование - обеспечить качество обслуживания либо путем копирования информации QoS из внутреннего заголовка во внешний заголовок, либо путем использования какой-либо формы проектирования трафика для передачи трафика по наилучшему доступному пути.