自治系統 路由器 協定 網管 網域 路由

路由設定規劃必知 一次搞懂網路自治系統

2014-04-11
筆者在之前的文章中經常提到自治系統,但是因為篇幅有限,一直沒有詳細地介紹何謂自治系統。這篇文章預計要讓讀者們了解何謂自治系統、網路架構與運作機制,而它又是如何影響路由協定的設定以及會影響哪些路由協定的設定。
該指令的關鍵字是router eigrp,而後面所接的100是指自治系統的代號。router eigrp這個指令一旦執行,就會開始建立EIGRP路由協定的運作程式,而須注意的是,這個指令一定要指定自治系統的編號,不過,這個自治系統的編號一樣可以不必經過註冊。

而所有位於同一個自治系統的路由器都必須指定同一個自治系統編號,如此一來,這些路由器才會互相交換路由資訊。

截至目前為止,現在的設定看起來都和IGRP路由協定無異。只要熟悉其中一種,自然就知道如何使用另一種路由協定了。

第二步驟:設定鄰近的網段
接著執行指令來選擇所鄰近的網段有哪些。若要設定路由器A的相鄰網段,而因為路由器A附近的網段如下圖所示,則應該執行以下的指令:


這個指令與設定RIP和IGRP路由協定時是一樣的。該指令的關鍵字是network,後面接著Major網路遮罩。10.1.1.0網段因為是Class A,所以其Major網路遮罩為10.0.0.0,而172.16.1.0網段因為是Class B網段,所以其Major網路遮罩為172.16.0.0。

同樣地,路由器B所鄰近的網段如下圖所示。因為路由器B的兩端所接的網段為10.1.1.0和10.2.2.0,這兩個網段都是屬於Class A,而且其Major的網路遮罩都是10.0.0.0,所以對路由器B而言只需要執行一筆指令即可:


最後,路由器C旁邊的網段如下圖所示。因為路由器C兩邊所接的網段為10.2.2.0和192.168.1.0,與前面兩台路由器設備類似,其設定指令如下所示:



說明至此,想必已經了解如何設定使用EIGRP路由協定了。

OSPF路由協定

最後一個需要指定的是OSPF路由協定。OSPF路由協定是由IETF(Internet Engineering Task Force)機構的IGP工作部門所開發用於IP網路層的路由協定。

在1980年代,當時因為RIP路由協定雖然被廣泛地使用,但由於RIP路由協定的設計,單一路徑最多只能支援15個網路設備,所以造成RIP路由協定逐漸無法適用於大型的網路環境,當時才會研發出IGRP路由協定,而同時也開發出OSPF路由協定。

與自治系統的關係

還記得上面提到的兩層式網路架構嗎?在OSPF路由協定中,Non-Backbone Area可以被設定成為Stub Area,或是設定為Stubby Area,也可以設定成所謂的NSSA(Not-So-Stubby Area)網路,以便於降低Link-State路由演算法所需的資料庫大小,也可以減少Routing Table的資料筆數,進而提升網路整體的 效能。

階層性路由方式

OSPF路由協定的運作方式事實上是階層式的,藉由階層式的概念,OSPF路由協定可以將大型的網路分成多個「區域」,每一個區域稱為Area。

當然,原本的大型網路必須是同一個自治系統,OSPF路由協定才有辦法為這個大型網路做處理。而分成各個區域之後,區域與區域之間也可以做路由,也可以互相傳遞資料,這種區域之間的傳遞路由,稱為Inter-area Routing。

不過,位於同一個區域內,如果要重新計算路由路徑,都會發生在同一個區域內,也就是說,這樣的動作並不會影響到其他的區域的運作。關於OSPF路由協定的階層式架構,以下面這個圖例來做說明。


▲OSPF路由協定的階層式架構。

在上圖中,區域0就是Backbone Area,而區域1和區域2都稱之為Non-backbone Area。由圖中的架構可以看出這裡的三個區域都是分別獨立的,也因此,假設區域2發生網路的問題,則區域0和區域1並不需要透過最短路徑優先演算法重新計算路由路徑,因為各個區域之間互相獨立,並不直接影響。

由於這樣獨特的設計,因此OSPF路由協定具有以下這些優點:

    1. 減少最短路徑優先演算法的計算次數
    2. 降低路由表格(Routing Table)的資料筆數
    3. 減少Link-State頻繁更新所造成的負擔
    4. 雖然透過階層式架構分成多層,仍然保有處於相同 自治系統的好處。
    5. 加快網路路徑收斂的速度
OSPF路由協定中的特色

而另外一個與自治系統的關係就是:在設定OSPF路由協定的過程中需要指定自治系統的編號。在了解如何設定之前,先來說明OSPF路由協定的特色為何。

首先,OSPF路由協定是沒有設備數量(Hop Count)的限制,除此之外,OSPF路由協定有一點比較特別的是,OSPF路由協定第二版是開放性標準(Open Standard),並且被定義在RFC 2328文件 之中。

而且,由於OSPF路由協定屬於IGP協定,所以這也代表OSPF路由協定必須被使用在同一個自治系統內。另外,比較重要的特色是,OSPF路由協定採用的是最短路徑優先演算法(Shortest Path First Algorithm,SPF)。


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