Co to jest protokół bramki wewnętrznej?
Protokół bramy wewnętrznej (IGP) to metoda dla administratorów sieci do obsługi routingu ruchu w sieci komputerowej z jednej części kontrolowanej sieci do drugiej. Wewnętrzny protokół bramy jest konieczny tylko wtedy, gdy istnieje wiele routerów, które muszą zostać przemierzone, aby ruch mógł ominąć sieć. W przypadkach, w których niezbędny jest IGP, sieć nazywana jest systemem autonomicznym (AS). IGP jest zatem odpowiedzialny za upewnienie się, że wszystkie routery w AS wiedzą, jak przenosić ruch między sobą do swoich miejsc docelowych. Różni się to od protokołu zewnętrznej bramy, który jest odpowiedzialny za kierowanie ruchem opuszczającym lub wchodzącym do określonego AS.
Protokół bramy wewnętrznej jest uważany za protokół routingu dynamicznego ze względu na jego zdolność do automatycznej aktualizacji informacji o routingu dla każdego routera. W porównaniu do metody statycznej, w której administrator musi ręcznie aktualizować każdy router, IGP jest znacznie bardziej przydatny w większej sieci routerów; metoda statyczna jest najlepsza dla mniejszych lub pojedynczych routerów. Istnieje kilka rodzajów protokołów wewnętrznych bram, które podlegają kilku ogólnym klasyfikacjom.
Protokół routingu z wykorzystaniem wektora odległości opiera się na algorytmie, w którym każdy router w AS oblicza najkrótszą ścieżkę do miejsca docelowego, zliczając liczbę innych routerów, które dane muszą przejść, aby dotrzeć do miejsca docelowego. Routery będą wysyłać do siebie wiadomości w celu wykreślenia ścieżki, na której każdy inny napotkany router liczy się jako jeden „przeskok” wzdłuż ścieżki. Ścieżka z najmniejszą liczbą przeskoków jest wówczas znana routerowi jako preferowana trasa dla pakietów danych. Jeśli router na tej ścieżce zostanie wyłączony, router szuka następnej trasy o najniższej liczbie przeskoków i tak dalej.
Wadą jest to, że protokoły bram wewnętrznych oparte na routingu z wykorzystaniem wektora odległości mogą mieć problemy z opóźnieniem czasowym. Za każdym razem, gdy nowy router jest dodawany do AS lub usuwany z niego, wszystkie routery muszą się zbiegać ponownie, aby określić najkrótszą ścieżkę. Opóźnienie występuje, ponieważ routery czekają trzy minuty, zanim zrezygnują z preferowanej ścieżki i rozpoczną proces konwergencji, szukając nowej ścieżki. Routing IGP w oparciu o wektor odległości również nie wie, czy łącze do określonego routera jest szybsze od innego, i opiera się tylko na liczbie przeskoków między sobą jako idealnej ścieżce.
Innym rodzajem protokołu bramy wewnętrznej jest metoda stanu łącza. W protokole stanu łącza każdy router w AS dzieli nieco więcej informacji. Gdy każdy router rozmawia z innym, buduje bazę danych zawierającą informacje o innych routerach w AS, w tym szybkość, z jaką komunikacja odbywa się między routerami. Baza danych jest następnie przetwarzana na każdym routerze i opracowywane są tabele routingu. Dzięki IGP w stanie łącza, AS może przechodzić szybkie zmiany i może szybko przekierowywać do różnych innych routerów, jeśli jedna trasa stanie się niedostępna; konwergencja w protokole routingu stanu łącza odbywa się w ciągu kilku sekund, a nie minut.
Protokoły wewnętrznych bramek stanu łącza mają również wadę polegającą na tym, że zwykle używają większych zasobów obliczeniowych w porównaniu do swoich kuzynów wektora odległości. Routery w AS wykonują wiele obliczeń w locie podczas konwergencji, a także gromadzą i przechowują sporo informacji, więc mają tendencję do wykorzystywania większej mocy procesora i pamięci. Jeśli sieć korzystająca z metody stanu łącza doświadcza częstego usuwania lub dodawania routerów, może to być opodatkowanie, ponieważ konwergencja szybko zalewa routery AS nowymi informacjami. W celu obejścia tego problemu routery są podzielone na hierarchie, w których tylko routery w ramach określonej grupy zbiegają się ze sobą. Router szkieletowy, zwany routerem granicznym obszaru (ABR), następnie łączy się z innymi ABR, aby zakończyć konwergencję w AS.
Mieszanką tych dwóch rodzajów jest ulepszony protokół routingu wewnętrznych bram (EIGRP). Chociaż EIGRP jest własnością routerów Cisco Systems, bierze pod uwagę obie metodologie. W EIRGP AS routery przechowują wiele możliwych tras do miejsca docelowego i najpierw używają najlepszej trasy, chyba że trasa ta stanie się niedostępna. W tym momencie router natychmiast wraca na trasę pomocniczą. Oprócz liczby przeskoków obliczonych na trasie, EIGRP przechowuje również informacje o przepustowości i prędkości między przeskokami.