Visão geral das preferências de rota

Sistemas autônomos

Uma grande rede ou coleta de roteadores sob uma única autoridade administrativa é chamada de sistema autônomo (AS). Os sistemas autônomos são identificados por um identificador numérico único atribuído pela Internet Assigned Numbers Authority (IANA). Normalmente, os hosts dentro de um AS são tratados como pares internos, e os hosts em um AS peer são tratados como pares externos. O status da relação entre hosts — internos ou externos — rege o protocolo usado para trocar informações de roteamento.

Preferências alternativas e de desempate

O Junos OS oferece suporte para preferências alternativas e de desempate, e alguns dos protocolos de roteamento, incluindo BGP e comutação de rótulos, usam essas preferências adicionais. Com esses protocolos, você pode especificar uma preferência de rota primária (incluindo a preference declaração na configuração) e uma preferência secundária que é usada como critério de desempate (incluindo a preference2 declaração).

Para usar rotinas de comparação comuns, o Junos OS armazena o complemento LocalPref de 1 do valor em Preference2 campo. Por exemplo, se o LocalPref valor da Rota 1 for de 100, o Preference2 valor será de -101. Se o LocalPref valor da Rota 2 for de 155, o Preference2 valor será de -156. A Rota 2 é preferida porque tem um valor mais alto LocalPref e um valor menor Preference2 .

Você também pode marcar preferências de rota com informações adicionais de desempate de rota especificando uma cor e uma cor de desempate (incluindo as color declarações de desempate color2 na configuração) color e color2 as declarações são até mesmo valores de preferência refinados que o Junos OS usa quando preference e preference2 as declarações não quebram o empate durante a seleção da rota.

O software usa um valor de 4 byte para representar o valor de preferência de rota. Ao usar o valor de preferência para selecionar uma rota ativa, o software primeiro compara os valores de preferência de rota primária, escolhendo a rota com o menor valor. Se houver um empate e uma preferência secundária tiver sido configurada, o software compara os valores de preferência secundários, escolhendo a rota com o menor valor. Os valores de preferência secundária devem ser incluídos em um conjunto para que os valores de preferência sejam considerados.

Várias rotas ativas

Os IGPs computam next hops multicaminho de custo igual, e o IBGP capta esses próximos hops. Quando existem várias próximas hops de igual custo associadas a uma rota, o processo de protocolo de roteamento instala apenas um dos próximos saltos no caminho de encaminhamento com cada rota, selecionando aleatoriamente qual próximo salto instalar. Por exemplo, se houver 3 caminhos de custo igual para um dispositivo de roteamento de saída e 900 rotas saindo por esse dispositivo de roteamento, cada caminho acaba com cerca de 300 rotas apontando para ele. Esse mecanismo fornece distribuição de carga entre os caminhos enquanto mantém o pedido de pacotes por destino.

O multicaminho BGP não se aplica a caminhos que compartilham o mesmo custo MED-plus-IGP, mas diferem no custo do IGP. A seleção de caminho multicaminho é baseada na métrica de custo do IGP, mesmo que dois caminhos tenham o mesmo custo de MED-plus-IGP.

A seleção aleatória de multicaminho de custo igual ocorre de forma independente para inet.0 e inet.3 tabelas. Isso pode levar a um único prefixo mostrando diferentes bestpaths para inet.0 vs inet.3.

Roteamento dinâmico e estático

As entradas são importadas para a tabela de roteamento de um roteador a partir de protocolos de roteamento dinâmico ou por inclusão manual como rotas estáticas. Os protocolos de roteamento dinâmico permitem que os roteadores aprendam a topologia de rede com a rede. Os roteadores da rede enviam informações de roteamento na forma de anúncios de rota. Esses anúncios estabelecem e comunicam destinos ativos, que são compartilhados com outros roteadores na rede.

Embora os protocolos de roteamento dinâmico sejam extremamente úteis, eles têm custos associados. Como usam a rede para anunciar rotas, os protocolos de roteamento dinâmico consomem largura de banda. Além disso, como contam com a transmissão e o recebimento de anúncios de rota para criar uma tabela de roteamento, os protocolos de roteamento dinâmico criam um atraso (latência) entre o tempo em que um roteador é alimentado e o tempo durante o qual as rotas são importadas para a tabela de roteamento. Portanto, algumas rotas estão efetivamente indisponíveis até que a tabela de roteamento seja totalmente atualizada, quando o roteador entra em operação pela primeira vez ou quando as rotas mudam dentro da rede (devido a um host ficar offline, por exemplo).

O roteamento estático evita o custo da largura de banda e a latência de importação de rotas do roteamento dinâmico. As rotas estáticas são incluídas manualmente na tabela de roteamento e nunca mudam a menos que você as atualize explicitamente. As rotas estáticas são automaticamente importadas para a tabela de roteamento quando um roteador entra em operação pela primeira vez. Além disso, todo o tráfego destinado a um endereço estático é roteado pelo mesmo roteador. Esse recurso é especialmente útil para redes com clientes cujo tráfego deve sempre fluir pelos mesmos roteadores. A Figura 1 mostra uma rede que usa rotas estáticas.

Figura 1: exemplo de roteamento estático

Na Figura 1, as rotas dos clientes na 192.176.14/24 sub-rede são rotas estáticas. Estes são links difíceis para hosts de clientes específicos que nunca mudam. Como todo o tráfego destinado a qualquer uma dessas rotas é encaminhado pelo Roteador A, essas rotas são incluídas como rotas estáticas na tabela de roteamento do roteador A. Em seguida, o roteador A anuncia essas rotas para outros hosts para que o tráfego possa ser roteado de e para eles.

Anúncios de rotear

A tabela de roteamento e a tabela de encaminhamento contêm as rotas para os roteadores dentro de uma rede. Essas rotas são aprendidas com a troca de anúncios de rota. Os anúncios de rota são trocados de acordo com o protocolo específico que está sendo empregado na rede.

Geralmente, um roteador transmite pacotes hello de cada uma de suas interfaces. Os roteadores vizinhos detectam esses pacotes e estabelecem adjacências com o roteador. As adjacências são então compartilhadas com outros roteadores vizinhos, o que permite que os roteadores criem toda a topologia de rede em um banco de dados de topologia, conforme mostrado na Figura 2.

Figura 2: Anúncio de rota

Na Figura 2, o roteador A envia pacotes de olá para cada um de seus vizinhos. Os roteadores B e C detectam esses pacotes e estabelecem uma relação adjacente com o roteador A. Os roteadores B e C compartilham essas informações com seus vizinhos, roteadores D e E, respectivamente. Ao compartilhar informações em toda a rede, os roteadores criam uma topologia de rede, que eles usam para determinar os caminhos para todos os destinos possíveis dentro da rede. As rotas são então destiladas na tabela de encaminhamento das melhores rotas de acordo com os critérios de seleção de rotas do protocolo em uso.

Agregação de rotas

Conforme o número de hosts em uma rede aumenta, as tabelas de roteamento e encaminhamento devem estabelecer e manter mais rotas. Conforme essas tabelas se tornam maiores, os roteadores de tempo precisam procurar rotas específicas para que os pacotes possam ser encaminhados se torne proibitivo. A solução para o problema das tabelas de roteamento crescentes é agrupar (agregados) os roteadores por sub-rede, como mostrado na Figura 3.

Figura 3: Agregação de rotas

A Figura 3 mostra três ASs diferentes. Cada AS contém várias sub-redes com milhares de endereços de host. Para permitir que o tráfego seja enviado de qualquer host para qualquer host, as tabelas de roteamento para cada host devem incluir uma rota para cada destino. Para que as tabelas de roteamento incluam todas as combinações de hosts, a inundação de anúncios de rota para cada rota possível torna-se proibitiva. Em uma rede de hosts com numeração de milhares ou até milhões, o anúncio de roteamento simples não é apenas impraticável, mas impossível.

Ao empregar a agregação de rotas, em vez de anunciar uma rota para cada host no AS 3, o roteador de gateway anuncia apenas uma única rota que inclui todas as rotas para todos os hosts dentro do AS. Por exemplo, em vez de anunciar a rota 170.16.124.17específica, o roteador de gateway AS 3 anuncia apenas 170,16/16. Este anúncio de rota única abrange todos os hosts dentro da sub-rede 170.16/16 , o que reduz o número de rotas na tabela de roteamento de 2¹⁶ (um para cada endereço IP possível dentro da sub-rede) para 1. Qualquer tráfego destinado a um host dentro do AS é encaminhado para o roteador de gateway, que é então responsável pelo encaminhamento do pacote ao host apropriado.

Da mesma forma, neste exemplo, o roteador de gateway é responsável pela manutenção de 2¹⁶ rotas dentro do AS (além de quaisquer rotas externas). A divisão deste AS em sub-redes permite a agregação de rotas adicionais para reduzir esse número. Na sub-rede, por exemplo, o roteador de gateway de sub-rede anuncia apenas uma única rota (170.16.124/24), o que reduz o número de rotas de 2⁸ para 1.