Jaringan Komputer: Routing Overview

Ikhtisar

Router menyimpan informasi routing dalam beberapa ruang terpisah:

FIB (Forwarding Information Base), yang digunakan untuk membuat keputusan forwarding paket. Ini berisi salinan informasi routing yang diperlukan.

Setiap routing protocol (kecuali BGP) memiliki itu tabel internal yang sendiri. Di sinilah keputusan routing per-protokol yang dibuat. BGP tidak memiliki tabel routing internal dan menyimpan informasi routing yang lengkap dari semua rekan-rekan di RIB tersebut.

RIB mengandung route dikelompokkan dalam tabel routing terpisah berdasarkan nilai mereka routing-mark. Semua route tanpa routing-mark disimpan dalam tabel routing utama. Tabel ini digunakan untuk pemilihan route terbaik. Tabel utama juga digunakan untuk nexthop pencarian.

Informasi Basis Routing

RIB (Routing Information Base) berisi informasi lengkap routing, termasuk route statis dan aturan kebijakan routing dikonfigurasi oleh pengguna, informasi routing belajar dari protokol routing, informasi tentang jaringan yang terhubung. RIB digunakan untuk menyaring informasi routing, menghitung route terbaik untuk setiap prefix tujuan, membangun dan memperbarui Forwarding Information Base dan untuk mendistribusikan route antara protokol routing yang berbeda.

Dengan keputusan forwarding default hanya didasarkan pada nilai alamat tujuan. Setiap route memiliki properti dst-address, yang menentukan semua alamat tujuan route ini dapat digunakan untuk. Jika ada beberapa route yang berlaku untuk alamat IP tertentu, yang paling spesifik (dengan netmask terbesar) digunakan. Operasi ini (menemukan route yang paling spesifik yang diberikan pertandingan alamat) disebut tabel routing lookup.

Jika tabel routing berisi beberapa route dengan sama dst-address, hanya salah satu dari mereka dapat digunakan untuk meneruskan paket. Route ini diinstal ke FIB dan ditandai sebagai aktif.

Ketika forwarding keputusan menggunakan informasi tambahan, seperti alamat sumber paket, hal itu disebut kebijakan routing yang. Kebijakan routing diimplementasikan sebagai daftar aturan kebijakan routing, yang memilih berbeda tabel routing berdasarkan alamat tujuan, alamat asal, antarmuka sumber, dan routing mark (dapat diubah dengan aturan mangle firewall) paket.

Semua route secara default disimpan dalam tabel routing utama. Route dapat diberikan ke tabel routing tertentu dengan menetapkan mereka properti routing mark untuk nama tabel routing lain. Tabel routing yang direferensikan oleh nama mereka, dan dibuat secara otomatis ketika mereka dirujuk dalam konfigurasi.

Setiap tabel routing yang hanya dapat memiliki satu route aktif untuk setiap nilai dst-alamat IP prefix.

Ada kelompok yang berbeda dari route, berdasarkan asal-usul dan sifat mereka.

Default Routes

Route dengan dst-address 0.0.0.0/0 berlaku untuk setiap alamat tujuan. Route tersebut disebut route default. Jika tabel routing berisi route default aktif, maka routing yang lookup tabel dalam tabel ini tidak akan pernah gagal.

Connected Routes

Nilai-nilai yang sesuai dengan alamat dan terhubung route yang dibuat secara otomatis untuk setiap jaringan IP yang memiliki setidaknya satu antarmuka diaktifkan melekat padanya (sebagaimana ditentukan dalam konfigurasi alamat / ip). RIB melacak status terhubung route, tetapi tidak memodifikasi mereka. Untuk setiap route yang terhubung ada satu ip address item tersebut bahwa:

Alamat bagian dari dst-address dari terhubung dengan sama dengan jaringan alamat ip item.

netmask bagian dari dst-address dari terhubung dengan sama dengan netmask bagian dari alamat ip address item.

pref-src dari terhubung dengan sama untuk mengatasi bagian dari alamat ip address item.

antarmuka yang terhubung dengan sama dengan aktual-interface alamat ip item (sama seperti antarmuka, kecuali port interface bridge).

Multipath (ECMP) routes

Untuk mengimplementasikan beberapa setup, seperti load balancing, mungkin perlu untuk menggunakan lebih dari satu jalur ke tujuan tertentu. Namun, tidak mungkin untuk memiliki lebih dari satu route aktif ke tujuan dalam tabel routing.

ECMP (Equal biaya multi-path) route memiliki beberapa nilai gerbang nexthop. Semua nexthop dicapai akan disalin ke FIB dan digunakan dalam paket forwarding.

Protokol OSPF dapat membuat ECMP route. Route tersebut juga dapat dibuat secara manual.

Karena hasil dari keputusan forwarding cache, paket dengan alamat yang sama sumber, alamat tujuan, sumber antarmuka routing mark dan Ketentuan dikirim ke gateway yang sama. Ini berarti bahwa satu koneksi akan menggunakan hanya satu link di setiap arah, sehingga ECMP route dapat digunakan untuk mengimplementasikan per-koneksi load balancing. Lihat ikatan antarmuka jika Anda perlu untuk mencapai per-paket load balancing.

Route dengan interface sebagai gateway

Nilai gateway dapat ditetapkan sebagai nama antarmuka bukan alamat IP hop berikutnya. Route tersebut telah sifat khusus berikut:

Tidak seperti terhubung route, route dengan antarmuka nexthop tidak digunakan untuk nexthop pencarian.

Hal ini dimungkinkan untuk menetapkan beberapa interface sebagai nilai gateway, dan menciptakan ECMP route. Hal ini tidak mungkin untuk memiliki route terhubung dengan beberapa nilai gateway.

Route Selection

Setiap tabel routing yang dapat memiliki satu route aktif untuk setiap prefix tujuan. Route ini diinstal ke FIB. Active route yang dipilih dari semua route calon dengan sama dst-address dan routing-mark, yang memenuhi kriteria untuk menjadi route yang aktif. Ada dapat beberapa route seperti dari protokol routing yang berbeda dan dari konfigurasi statis. Route calon dengan jarak terendah menjadi route yang aktif. Jika ada lebih dari satu route calon dengan jarak yang sama, pemilihan aktif dengan sewenang-wenang (kecuali untuk BGP route).

BGP memiliki proses seleksi yang paling rumit (dijelaskan dalam artikel terpisah). Perhatikan bahwa seleksi protokol-internal dilakukan hanya setelah BGP route dipasang di tabel routing utama; ini berarti akan ada satu route calon dari masing-masing BGP rekan. Juga mencatat bahwa route BGP dari contoh BGP yang berbeda dibandingkan dengan jarak mereka, seperti route lainnya.

Criteria for selecting candidate routes

Untuk berpartisipasi dalam proses seleksi route, route harus memenuhi kriteria sebagai berikut:

-route tidak dinonaktifkan.

-jarak tidak 255. Route yang ditolak oleh route penyaring memiliki nilai jarak 255.

-pref-src yang baik tidak diatur atau alamat lokal yang valid dari router.

-routing mark adalah baik tidak ditetapkan atau dirujuk oleh firewall atau kebijakan aturan routing.

-Jika jenis route adalah unicast dan itu bukan route yang terhubung, ia harus memiliki setidaknya satu nexthop terjangkau.

Nexthop lookup

Nexthop lookup adalah bagian dari proses pemilihan route.

Route yang dipasang di FIB yang perlu memiliki antarmuka yang terkait dengan masing-masing alamat gateway. Alamat gateway (nexthop) harus langsung dicapai melalui antarmuka ini. Antarmuka yang harus digunakan untuk mengirimkan paket ke setiap alamat gateway ditemukan dengan melakukan pencarian nexthop.

Beberapa route (misalnya iBGP) mungkin memiliki alamat gateway yang beberapa hop jauh dari router ini. Untuk menginstal route seperti di FIB, perlu untuk menemukan alamat gateway langsung terjangkau (sebuah nexthop langsung), yang harus digunakan untuk mencapai alamat gateway dari route ini. Alamat nextop langsung juga ditemukan dengan melakukan pencarian nexthop.

Nexthop lookup dilakukan hanya dalam tabel routing utama, bahkan untuk route dengan nilai yang berbeda routing-mark. Hal ini diperlukan untuk membatasi set route yang dapat digunakan untuk mencari nexthop langsung. Nilai nexthop dari RIP atau OSPF route, misalnya, seharusnya langsung dicapai dan harus mendongak hanya menggunakan terhubung route. Hal ini dicapai dengan menggunakan ruang lingkup dan sasaran-lingkup properti.

Route dengan nama antarmuka sebagai nilai gerbang tidak digunakan untuk nexthop pencarian. Jika route memiliki kedua nexthops antarmuka dan aktif alamat IP nexthops, maka antarmuka nexthops diabaikan.

Route dengan ruang lingkup yang lebih besar dari nilai maksimum diterima tidak digunakan untuk nexthop pencarian. Setiap route menentukan nilai lingkup maksimum diterima untuk nexthops itu di properti sasaran-lingkup. Nilai default properti ini memungkinkan nexthop lookup hanya melalui route yang terhubung, dengan pengecualian route iBGP yang memiliki nilai default yang lebih besar dan dapat lookup nexthop juga melalui IGP dan route statis.

Antarmuka dan nexthop langsung dipilih berdasarkan hasil nexthop lookup:

Jika route aktif paling spesifik yang nexthop lookup menemukan terhubung route, maka antarmuka dari route yang terhubung ini digunakan sebagai antarmuka nexthop, dan gateway ini ditandai sebagai terjangkau. Karena gateway langsung dicapai melalui antarmuka ini (itulah yang terhubung dengan sarana), alamat gateway digunakan sebagai alamat nexthop langsung.

Jika route aktif paling spesifik yang nexthop temuan lookup memiliki nexthop yang sudah diselesaikan, alamat nexthop langsung dan antarmuka disalin dari nexthop itu dan gateway ini ditandai sebagai rekursif.

Jika kebanyakan route aktif tertentu yang nexthop lookup menemukan adalah ECMP route, maka menggunakan gerbang pertama yang route yang tidak terjangkau.

Jika nexthop pencarian tidak menemukan route, maka gateway ini ditandai sebagai unreachable.

Rekursif nexthop lookup contoh

nexthop 10.2.0.1 diselesaikan melalui route yang terhubung, itu status dicapai.

nexthop 10.3.0.1 diselesaikan secara rekursif melalui 10.3.0.0/16 route, itu status rekursif, dan menggunakan 10.2.0.1 sebagai nilai nexthop langsung yang dipasang di FIB.

Forwarding Information Base

FIB (Forwarding Information Base) berisi salinan informasi yang diperlukan untuk meneruskan paket:

route semua aktif

aturan kebijakan routing

Secara default (bila tidak ada nilai-nilai routing mark digunakan) semua route aktif di meja utama, dan hanya ada satu aturan tersembunyi implisit ("menangkap semua" aturan) yang menggunakan tabel utama untuk semua pencarian tujuan.

Routing table lookup

FIB menggunakan informasi berikut dari paket untuk menentukan tujuan itu:

alamat sumber

alamat tujuan

antarmuka sumber

Routing mark

Ketentuan (tidak digunakan oleh RouterOS dalam aturan kebijakan routing, tetapi merupakan bagian routing kunci Cache lookup)

Kemungkinan keputusan routing:

menerima paket lokal

membuang paket (baik diam-diam atau dengan mengirimkan pesan ICMP ke pengirim paket)

mengirim paket ke alamat IP tertentu pada interface tertentu

Hasil keputusan routing diingat dalam cache routing. Hal ini dilakukan untuk meningkatkan kinerja forwarding. Ketika paket lain dengan alamat yang sama sumber, alamat tujuan, sumber antarmuka routing mark dan Ketentuan diarahkan, hasil cache yang digunakan. Hal ini juga memungkinkan untuk melaksanakan per-koneksi load balancing menggunakan ECMP route, karena nilai-nilai yang digunakan untuk pencarian entri dalam cache routing sama untuk semua paket yang berasal dari koneksi yang sama dan pergi ke arah yang sama.

Jika tidak ada entri routing yang cache untuk paket ini, dibuat dengan menjalankan keputusan routing yang:

memeriksa paket yang harus disampaikan secara lokal (alamat tujuan adalah alamat dari router)

proses kebijakan implisit aturan routing

aturan kebijakan routing proses ditambah dengan pengguna

Proses menangkap semua implisit aturan yang mendongak tujuan dalam tabel routing utama

Hasilnya kembali adalah "jaringan unreachable"

Aturan yang tidak cocok dengan paket saat ini diabaikan. Jika aturan memiliki penurunan tindakan atau tidak terjangkau, maka dikembalikan sebagai hasil dari proses keputusan routing. Jika tindakan lookup maka alamat tujuan dari paket yang tampak di tabel routing yang ditentukan dalam aturan. Jika pencarian gagal (tidak ada route yang sesuai alamat tujuan dari paket), kemudian FIB hasil untuk aturan berikutnya. Sebaliknya:

jika jenis route yang blackhole, melarang atau tidak terjangkau, kemudian kembali tindakan ini sebagai hasil keputusan routing yang;

jika ini adalah route yang terhubung, atau route dengan antarmuka sebagai nilai gerbang, kemudian kembali antarmuka ini dan alamat tujuan dari paket sebagai hasil keputusan routing yang;

jika route ini memiliki alamat IP sebagai nilai gateway, kemudian kembali alamat ini dan antarmuka terkait sebagai hasil keputusan routing yang;

jika route ini memiliki beberapa nilai dari nexthop, kemudian memilih salah satu dari mereka dalam round robin fashion.

Hasil keputusan routing yang ini disimpan dalam entri routing yang cache yang baru.

Hasil keputusan routing dapat menjadi:

IP address dari hop berikutnya + antarmuka

point-to-point antarmuka

pengiriman lokal

membuang

ICMP dilarang

ICMP unreachable tuan

Jaringan ICMP unreachable

Properties

Route flags

General properties

Other Read-only properties

BGP Route Properties

Properti ini berisi informasi yang digunakan oleh routing BGP protokol. Namun, nilai-nilai sifat ini dapat diatur untuk semua jenis route, termasuk statis dan terhubung. Hal ini dapat dilakukan baik secara manual (untuk route statis) atau menggunakan filter route.