Протоколы уровня 3

PRSP поддерживает следующие IP-протоколы:

Border Gateway Protocol (BGP)
Open Shortest Path First (OSPF)
Routing Information Protocol (RIP)
Intermediate System to Intermediate System (IS-IS)
Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP)
Bidirectional Forwarding Detection (BFD)

В дополнение к стандартным протоколам маршрутизации уровня 3, PRSP предлагает:

Поддержку виртуальной маршрутизации (VR)
Поддержку виртуальной маршрутизации и форвардинга (VRF)
Поддержку топологии Constrained Shortest Path First (CSPF) для протоколов Open Shortest Path First (OSPF) и Intermediate System-to-Intermediate System (IS-IS)

Модуль таблицы маршрутизации для одноадресной передачи

PRSP поддерживает центральную таблицу маршрутизации для одноадресной передачи (RIB). RIB — это структура данных, хранящаяся в сетевом устройстве, которая содержит список маршрутов к определённым сетевым назначениям и метрики (дистанция), связанные с этими маршрутами. RIB содержит информацию о топологии сети в непосредственной близости от устройства. Поддержание RIB путём обнаружения топологии сети является основной задачей динамических протоколов маршрутизации, таких как BGP, RIP и OSPF. Статические маршруты добавляются в RIB с помощью команд. (RIB также называют таблицей маршрутизации.)

Таблица форвардинга (FIB) используется для определения правильного интерфейса, на который входной интерфейс должен переслать пакет. В отличие от RIB, FIB оптимизирована для быстрого поиска адресов назначения. (FIB также называют таблицей форвардинга.)

Модули протоколов создают свои собственные маршруты и передают эту специфичную для протокола информацию в одноадресный RIB. Одноадресный RIB PRSP содержит всю информацию о маршрутизации, полученную от соседей по маршрутизации, например, префикс назначения, информацию о следующем переходе и расстояние.

На рисунке 1-4 показано, как протоколы уровня 3 взаимодействуют с одноадресным RIB.

Рисунок 1-4: Взаимодействие протоколов, одноадресного RIB и ядра
Одноадресный RIB выполняет следующие операции:

Взаимодействие с модулями маршрутизации и коммутации PRSP для получения обновлений информации о маршрутизации
Предоставление конфигурации для статических маршрутов
Обработка информации о маршрутизации и поддержание всех полученных маршрутов от клиентов как части RIB
Поддержание FIB
Обработка маршрутов, выбор маршрута для FIB и программирование ядра
Редистрибьюция маршрутов
Обработка событий включения и выключения интерфейсов

Для каждого известного префикса PRSP поддерживает запись узла маршрута в своём RIB. PRSP заполняет эту таблицу при получении маршрутов от:

Протоколов, таких как BGP, OSPF и RIP
Статических маршрутов, настроенных с помощью команд
Ядра FIB
Подключённых маршрутов, полученных из информации об интерфейсе

Протоколы маршрутизации используют различные метрики для расчёта наилучшего пути к назначению. Наилучший путь отправляется в RIB.

Border Gateway Protocol

Border Gateway Protocol (BGP) — это основной внешний шлюзовый протокол (EGP), используемый в Интернете. BGP поддерживает таблицу IP-сетей или префиксов, которые обозначают доступность сетей между автономными системами (AS). BGP является протоколом с вектором пути, который принимает решения о маршрутизации на основе пути, сетевых политик и/или наборов правил.

PRSP поддерживает BGP версии 4.

Функции BGP в PRSP включают:

Поддержка IPv4
Отражение маршрутов (Route Reflection)
Обновление маршрутов (Route Refresh)
Атрибуты сообщества (Community Attributes)
Атрибуты сообщества в многодомовой маршрутизации
Расширенные сообщества (Extended Communities)
Защита BGP-сессии с помощью опции TCP MD5 Signature
Объявление возможностей (Capabilities Advertisement)
Подавление колебаний маршрутов (Route Flap Damping)
E-BGP Multi-hop
Состояниевая реализация (Stateful implementation)
Расширения Multi-protocol BGP (MP-BGP)
BGP VPN
Плавный перезапуск (Graceful Restart)
Междоменная маршрутизация BGP (BGP Inter-Domain Routing, IDR)
Поддержка виртуальной маршрутизации и VRF
Полная поддержка MIB

Open Shortest Path First

Open Shortest Path First (OSPF) — это протокол маршрутизации с состоянием канала, который работает внутри одной автономной системы IPv4. Каждый маршрутизатор, настроенный для работы с OSPF, поддерживает идентичную базу данных только в пределах area. На основе этой базы данных создаётся таблица маршрутизации путём построения дерева кратчайших путей.

Функции OSPF в PRSP включают:

Непрозрачные атрибуты состояния канала (Opaque Link State Attributes, LSA)
LSA Throttling
Локальная сигнализация канала (Link Local Signaling)
Поддержка нескольких instances
Intra- и Inter-area маршрутизация
Внешняя маршрутизация типов 1/2
Опция доступности непрозрачного состояния канала (Opaque LSA Option)
Ручные и автоматические виртуальные связи
Модели широковещательной, точка-точка и точка-многоточка, а также сети NBMA
Аутентификация MD5
Инкрементальный SPF
Расширения для управления трафиком
Поддержка VR и VRF
Плавный перезапуск
Поддержка VPN
Поддержка CSPF
Полная поддержка MIB

Routing Information Protocol

Routing Information Protocol (RIP) версии 2 — один из наиболее часто используемых внутренних шлюзовых протоколов (IGP) для маршрутизации в локальных IPv4-сетях, а также, в меньшей степени, в сетях, подключённых к Интернету. RIP использует распределённый вариант алгоритма Беллмана-Форда для предоставления возможностей маршрутизации с вектором расстояния. RIP также поддерживает информацию о подсетях, что позволяет использовать бесклассовую междоменную маршрутизацию (CIDR).

Функции RIP в PRSP включают:

Split horizons с отравленным обратным путём (poisoned reverse)
Триггерные обновления
Полная поддержка MIB

Intermediate System to Intermediate System

Intermediate System-to-Intermediate-System (IS-IS) — это протокол маршрутизации с состоянием канала, который работает внутри одной автономной системы. Маршрутизаторы IS-IS поддерживают идентичные базы данных, описывающие топологию автономной системы. Таблица маршрутизации создаётся из базы данных путём построения дерева кратчайших путей.

Функции IS-IS в PRSP включают:

Использование OSI IS-IS для маршрутизации в TCP/IP
Трёхстороннее рукопожатие для IS-IS соединений точка-точка
Экспоненциальная задержка SPF для IS-IS
Редистрибьюция внешних маршрутов IS-IS
BFD для IS-IS (v4)
Полная поддержка MIB

Virtual Router Redundancy Protocol

Virtual Router Redundancy Protocol (VRRP) позволяет виртуальному маршрутизатору, состоящему из двух или более маршрутизаторов в одной подсети, предотвращать сбои, предоставляя как минимум один резервный виртуальный маршрутизатор в случае отказа основного маршрутизатора. VRRP устраняет единую точку отказа, характерную для статической маршрутизации по умолчанию.

В PRSP модуль VRRP выполняет следующие функции:

Запуск или завершение VRRP-сессий в соответствующем VR-режиме
Динамическое создание и удаление VRRP-сессий
Передача и приём VRRP-пакетов от виртуальных маршрутизаторов на основе значения тайм-аута или текущего состояния маршрутизатора VRRP

VRRP определяет протокол выборов, который динамически назначает ответственность за виртуальный маршрутизатор одному из маршрутизаторов VRRP в локальной сети (LAN). Маршрутизатор VRRP, управляющий IP-адресами, связанными с виртуальным маршрутизатором, называется основным (master) и пересылает пакеты, отправленные на эти IP-адреса. Процесс выборов управляет динамическим переключением ответственности за пересылку в случае недоступности основного маршрутизатора. Любой из IP-адресов виртуального маршрутизатора в локальной сети может быть использован конечными устройствами как маршрутизатор по умолчанию для первого перехода. Преимущество использования VRRP заключается в обеспечении более высокой доступности маршрута по умолчанию без необходимости настройки динамической маршрутизации или протоколов обнаружения маршрутизаторов на каждом конечном устройстве.

PRSP поддерживает VRRP, как указано в RFC 5798.

Bidirectional Forwarding Detection

Bidirectional Forwarding Detection (BFD) снижает зависимость от относительно медленного механизма Hello в протоколах маршрутизации для обнаружения сбоев, где отсутствуют аппаратные сигналы для помощи. BFD работает с BGP, OSPFv2 и IS-IS, позволяя им настраивать BFD-сессии и получать уведомления о сбоях двунаправленной пересылки.

BFD предоставляет следующие функции:

Единый механизм для проверки доступности на любом носителе и на любом уровне протокола
Быстрое обнаружение сбоев связи между соседними системами для быстрого установления альтернативных путей
Пассивные, активные, синхронные, асинхронные и запросные режимы работы
Улучшенная производительность системы при необходимости более быстрого обнаружения, так как проверка доступности на уровне плоскости данных отделена от функциональности плоскости управления
Модули протоколов PRSP поддерживают BFD независимо от того, где происходят операции отправки пакетов BFD: на интерфейсах, каналах данных или, в некоторой степени, в самих механизмах форвардинга
BFD не учитывает Graceful-Restart: при истечении таймеров BFD генерируется событие завершения сессии для модуля протокола, и BFD поддерживает сессии для протокола во время его Graceful Restart
Быстрый механизм для проверки доступности статических следующих переходов