Статическая и динамическая маршрутизация

Статическая маршрутизация — та маршрутизация, которую мы можем прописать в наше устройство, то есть мы можем зайти в роутер и просто прописать статический маршрут. Такой же маршрут мы можем прописать и на любом устройстве, которое имеет у себя протокол IP. Вся работа сводится к ручному конфигурированию нашей маршрутизации.

Какие имеются преимущества:

1. Простота внедрения в небольшой сети. Если у нас сеть небольшая, мы полностью все контролируем. Мы контролируем то, какие маршруты мы пишем. Мы понимаем, что если у нас отваливается линк, как нам изменить нашу маршрутизацию, чтобы продолжить работу;
2. Высокий уровень безопасности. Пока наш роутер не будет скомпрометирован и пока никто не зайдет внутрь него, все будет прекрасно работать.
3. Маршрут к месту назначения остается неизменным. Это как преимущество, так и недостаток статической маршрутизации. То есть у нас не может произойти ситуации, когда наш трафик пойдет, например, по не оптимальному пути или мы сразу сделаем так, что он будет идти по не оптимальному пути. То есть в некоторых ситуациях системный администраторы, например, в случае с интернет-каналами пускают трафик, например, по более быстрому каналу или же по более дешевому, где не взимается плата за каждый мегабайт информации.
4. Также преимущество статической маршрутизации можно отметить, что алгоритм маршрутизации не расходует дополнительные ресурсы центрального процессора оперативной памяти. То есть не требуется никаких дополнительных ресурсов на поддержание статической маршрутизации все то, что есть в таблицах маршрутизации то и работает.

Недостатки:

1. Подходит только для очень простых топологий например:



перед вами сейчас небольшая картинка, которая описывает в целом не очень большую сеть (здесь 28 роутеров), но исходя из данной схемы, уже немножко страшно становится и выглядит это все не сильно дружелюбно. Прописывать сюда маршруты и решать вопросы с альтернативными подключениями будет достаточно сложно. Приблизительно работы на полдня. Сложность конфигурации значительно возрастает по мере роста сети, например, была у нас достаточно простая сеть:


У нас есть центральный офис и есть четыре филиала, простая топология хорошо укладывается в рамках статической маршрутизации и все прекрасно работает.

В какой-то момент компания начала расти и, например, решила, что было бы неплохо арендовать место в стойке, организовать свой импровизированный дата-центр. Было бы неплохо от каждого филиала подключить дата-центр, также сделать общую связь между центральным офисом и дата-центром, а также сделать так, чтобы трафик ходил сначала в дата-центр и по-своему же линку, он ходил в центральный офис. В рамках статической маршрутизации работать адекватно. В какой-то момент компания поняла, что, если произойдет отказ дата-центра, где находится все ресурсы нашей сети, то будет очень печально и плохо. Мы все работать не сможем, поэтому взяли и арендовали еще один дата-центр у другого поставщика услуг


И тут решили все наши филиалы подключить к альтернативному дата-центру, а потом подключить дата-центры между собой и подключить еще туда же центральный офис. И в итоге у нас здесь есть всего лишь 7 устройств сетевых, а количество подключений очень сильно и кратно растет и в данной ситуации обслуживать такую сеть на статической маршрутизации становится уже очень некомфортно.

2. Следующий недостаток статической маршрутизация – это, при необходимости изменения маршрутизации, конфигурацию приходится выполнять вручную.

Если привести в пример предыдущую нашу схему, то на каждом роутере нам придется изменить статические маршруты, то есть тем самым мы должны зайти на каждое устройство, изменить его конфигурацию и проверить, что все работоспособно, что однозначно ведет к каким-то ошибкам ну и уменьшает нашу общую производительность.

Поэтому для решения подобных задач, когда у нас есть, допустим, схема такой сложной сети, придумали динамическую маршрутизацию.

По сути, динамическая маршрутизация ничего серьезного не меняет, принцип остается тот же самый. У нас есть адреса назначений и у нас есть гетвей или шлюзы, через которые доступны те или иные адреса назначений. Но все эти маршруты в таблицу маршрутизации добавляет некая служба, которая работает в автоматическом режиме. То есть у нас есть какой-то протокол (служба), который(ая) с помощью своих служебных сообщений и по каким-то собственным принципам, добавляет в таблицу маршрутизации наши маршруты, которые нам требуются. По сути, вся работа, связанная с маршрутизацией, сводится к конфигурированию этих протоколов динамической маршрутизации, чтобы каждый роутер был правильно сконфигурирован и понимал сообщение от другого роутера.

Преимущества динамической маршрутизации:

1. Во-первых, подходит для работы в любых топологиях. У вас есть два роутера, вам уже подходит динамическая маршрутизация. Вы можете ее настраивать. Обычно не зависит от размера сети. Например, у вас есть весь интернет, где работает протокол динамической маршрутизации BGP. Для всего интернета существует протокол динамической маршрутизации. Если какой-то зависимости от размера сети нет, есть зависимость от протокола. Есть, например, протоколы динамической маршрутизации, которые подходят, когда вы работаете в небольших организациях. Они очень простые, тем самым их удобно использовать.
2. Автоматически изменяют таблицу маршрутизации. Если произошло какое-то изменение в сети, то есть, если где-то у нас что-то отвалилось. Например, VPN туннель до дата-центра у нас отвалился. В этот момент мы перестроим таблицу маршрутизации, чтобы ходить к этой сети через, например, центральный офис и так далее. И это все происходит автоматически, но, как всегда, есть преимущества и недостатки.

Недостатки динамической маршрутизации:

1. Реализация может предполагать очень высокий уровень сложности. Каждый протокол динамической маршрутизации может быть, за исключением RIPа, имеет достаточно большое количество настроек и в этих настройках нужно достаточно глубоко разбираться. Чтобы понимать, что эти настройки делают и для каких сценариев они подходят. Например, OSPF мы разбираем примерно полтора дня на курсе, и мы его разбираем по верхам. То есть нельзя сказать, что мы рассматриваем прям абсолютно все сценарии, которые предусмотрены в протоколе OSPF, но за полтора дня вы получаете какое-то плюс-минус адекватное понимание протокола OSPF. BGP можно разбирать особенно с учетом комьюнити и фильтров достаточно продолжительное время. И так в целом происходит с каждым протоколом динамической маршрутизации. В них очень много глубины. Это не просто руками прописать маршруты с нужной метрикой, так как у нас есть разговоры между роутерами, присутствует два роутера, которые между собой разговаривают. В эти разговоры может кто-то вклиниться и естественно протоколы динамической маршрутизации несмотря на то, что там есть аутентификация шифрования сообщений, не на сто процентов безопасны и их можно скомпрометировать.
2. Недостаток и преимущества одновременно: маршрут зависит от текущей топологии. Нормальная ситуация, когда вдруг вы до сайта, находящегося в России, начинаете ходить через Ванкувер и это как раз протокол динамической маршрутизации внутри вашего провайдера. Что-то случилось и ему показалось, что ближе будет дойти до российского сайта через Ванкувер. Почему бы и нет. Очень быстро только скорость света немножко мешает, но в целом почему бы и нет.
3. Требуется дополнительные ресурсы для центрального процессора, для оперативной памяти и полосы пропускания канала. Во-первых, вам нужно потратить какие-то ресурсы на поддержание этого протокола. А во-вторых, надо сразу заранее рассчитать, какие ресурсы вам нужны в самых плохих сценариях. Потому что эти сценарии периодически происходят у провайдеров интернета.

Давайте познакомимся в целом с протоколами динамической маршрутизации и немножко о них поговорим. У нас есть два класса протоколов динамической маршрутизации:

Это протоколы динамической маршрутизации IGP и EGP. IGP это Interior Gateway Protocol, а EGP это Exterior Gateway Protocol, протоколы для применения внутри автономных систем и снаружи автономных систем.

Автономная система — это совокупность роутеров, которые находятся под единым административным управлением. Эти роутеры могут быть дома, на работе, у провайдера и так далее, то есть любые роутеры, которыми управляет какая-то группа специалистов.

Когда вы управляете каким-то количеством маршрутизаторов, вы для этих маршрутизаторов являетесь администратором и вправе выбирать любой протокол динамической маршрутизации, который вы смогли внедрить, которые вы можете обслуживать и которые вы понимаете и внутри автономных систем производства — дом, компания и так далее могут работать любые протоколы. Вы можете использовать там RIP, вы можете использовать и EGRP, EIGRP, OSPF, IS-IS и так далее. Вообще в целом протоколов динамической маршрутизации много. Вы вправе выбирать, но если мы говорим про работу между автономными системами, например, когда две компании хотят подружиться между собой и одна компания хочет поделиться с другой компанией своими маршрутами, что у него происходит, то вероятнее всего и правильнее всего для этой задачи выбрать протокол BGP, если мы говорим про публичные автономные системы.

Когда вы зарегистрировались в каком-нибудь регистраторе, например, у нас в Европе это Ripe NCC, получили публичный номер автономной системы, заплатили за это деньги и вы стали провайдером, который может приземлять у себя белые IP-адреса, вам дают номер автономной системы, чтобы подружиться с другими автономными системами и сообщить свои белые IP-адреса глобальному интернету. Ну например, белый IPv6 адрес. Вам необходимо подружиться с другими автономными системами, с другими провайдерами по протоколу BGP. Глобально в Интернете у нас работает протокол BGP, поэтому у нас есть куча всяких IGP протоколов Interior Gateway Protocol, которые вы вправе использовать, как угодно, как хотите, и так далее. И у нас есть один глобальный протокол для дружбы между это BGP (Border Getway Protocol), который, по сути, один и который является стандартом.

На этом слайде у нас показана эволюция протоколов маршрутизации.

Но это произошло достаточно давно и с тех пор в целом у нас все протоколы динамической маршрутизации без классовые, а также сейчас уже набирают свою мощность и силу протоколы для IPv6 сетей обзорная лекция по статической динамической маршрутизации закончена увидимся в следующих роликах.