Архитектура маршрутизации в Интернете

В первой главе рассказывалось о развитии архитектуры сети Интернет. Изменения коснулись не только архитектуры, но и способов распространения информации маршрутизации по сети.

В исходной структуре Интернета существовала иерархия шлюзов, которая отражала факт происхождения от сети ARPAnet. При создании Интернета сеть ARPAnet стала магистралью сети, важным средством переноса трафика на большие расстояния. Магистраль получила название стержня (core), а объединяющие систему шлюзы с централизованным управлением - стержневых шлюзов (core gateways).

В описанной иерархии информация о маршрутизации для всех без исключения сетей, составлявших Интернет, передавалась стержневым шлюзам. Стержневые шлюзы обрабатывали информацию и обменивались информацией между собой - при помощи протокола взаимодействия шлюзов (Gateway to Gateway Protocol, CGP). Обработанная информация маршрутизации возвращалась внешним шлюзам. Стержневые шлюзы хранили самые точные данные по маршрутизации для всей сети Интернет.

Применение иерархической модели маршрутизации на базе стержневых маршрутизаторов имеет серьезные недостатки: любой маршрут должен быть обработан стержневой системой. Стержень подвергается невероятным нагрузкам, что и можно было наблюдать по мере роста сети. На сетевом жаргоне в таких случаях говорят, что данная модель маршрутизации «плохо масштабируется». Следствием этого стало создание новой модели.

Даже во времена единого стержня сети вне его существовали группы независимых сетей, именуемые автономными системами. В маршрутизации TCP/IP термин автономная система (autonomous system, AS) имеет особое значение. Автономная система - это не просто независимая сеть, но ряд сетей и шлюзов с общим механизмом сбора информации маршрутизации и передачи ее другим независимым системам. Информация маршрутизации, которая передается другим сетевым системам, называется информацией достижимости. Информация достижимости сообщает, какие сети доступны через данную автономную систему. Во времена единого стержня автономные системы передавали информацию достижимости системам стержня - для обработки. Для обмена информацией достижимости со стержнем и другими автономными системами применялс я протокол внешних шлюзов (Exterior Gateway Protocol, EGP).

Новая модель маршрутизации базируется на равенстве наборов автономных систем, называемых доменами маршрутизации. Домены маршрутизации обмениваются информацией маршрутизации с другими доменами при помощи протокола граничных шлюзов (Border Gateway Protocol, BGP) . Кажды й домен маршрутизации обрабатывает информацию, полученную от других доменов. В противоположность иерархической модели здесь нет зависимости от единственной стержневой системы при выборе «оптимальных» маршрутов. Каждый домен маршрутизации выполняет такую обработку самостоятельно, и, как следствие, модель лучше поддается масштабированию. На рис. 2.3 эта модель представлена тремя пересекающимися окружностями. Каждая окружность обозначает домен маршрутизации. Общие зоны окружностей являются пограничными, они служат для обмена информацией. Домены обмениваются данными, но источником полной информации маршрутизации уже не служит одна-единственная система.