Rutery: wszystko w jednym

Rutery trzymają się mocno. Tak można odpowiedzieć na pytanie, jak przedstawia się sytuacja ruterów w 2003 r. Ruting i obsługa połączeń międzysieciowych pozostanie domeną tych specyficznych węzłów sieci, które wyznaczają pakietom marszruty. A nowe rutery różnią się tym od urządzeń starszej generacji, że trasują i przełączają pakiety szybciej, wspierają szerszą gamę protokołów, a sieci wyposażone w takie rutery pracują wyjątkowo niezawodnie.

Rutery trzymają się mocno. Tak można odpowiedzieć na pytanie, jak przedstawia się sytuacja ruterów w 2003 r. Ruting i obsługa połączeń międzysieciowych pozostanie domeną tych specyficznych węzłów sieci, które wyznaczają pakietom marszruty. A nowe rutery różnią się tym od urządzeń starszej generacji, że trasują i przełączają pakiety szybciej, wspierają szerszą gamę protokołów, a sieci wyposażone w takie rutery pracują wyjątkowo niezawodnie.

Według IDC obroty na rynku ruterów zamknęły się w 2002 r. w Europie Zachodniej kwotą 2,6 mld USD. Recesja robi jednak swoje i obroty na tym rynku mają spaść w 2003 r. o 2,2% (do 2,5 mld USD). Nie jest to znaczący spadek, ale jednak jest. Inne źródła podają, że obroty na rynku ruterów (na całym świecie) powinny przekroczyć w tym roku wartość 12 mld USD. Nie jest więc tak źle.

W prezentowanej tabeli podzieliliśmy rutery na następujące kategorie: klasy podstawowej, średniej, najwyższej i rutery SOHO (dla małego i średniego biznesu). Produkowane obecnie rutery, przynajmniej te wyższej klasy, najczęściej oferują wszystkie funkcje niezbędne do zapewnienie sieci odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa (zapory, IP Security) i komplet technologii stosowanych w takim środowisku pracy (Multi-protocol Label Switching i usługi QoS). Są to urządzenia charakteryzujące się tym, że są niemal w 100% dostępne (głównie dzięki dublowaniu elementów).

Niezawodność

Warto wspomnieć o dwóch technologiach, dzięki którym użytkownicy ruterów wyższych klas mogą być pewni, iż nawet awaria procesora trasowania zainstalowanego w ruterze nie unieruchomi sieci: Stateful Switchover (SSO) i Nonstop Forwarding (NSF).

Stateful Switchover (kontrolowane przełączanie) działa w ten sposób, że w momencie wystąpienia awarii procesora podstawowego (aktywnego) procesor zapasowy (pracujący w trybie hot-standby, czyli w stanie ciągłej gotowości) przejmuje zadania trasowania wykonywane do tej pory przez procesor podstawowy. Ruter nie odmawia wtedy ani na moment świadczenia usług zgłaszającym się do niego stacjom i urządzeniom. SSO gwarantuje, że system zarządzający siecią może kontrolować węzeł sieci wyposażony w dwa procesory trasowania, tak jakby miał do czynienia z jednym systemem i jednym zarządzanym podmiotem.

Drugie rozwiązanie o nazwie Nonstop Forwarding daje gwarancję, że pakiety IP będą ciągle obsługiwane i dostarczane do stacji przeznaczenia.

Ze względu na to, że tabele marszrut są bardzo duże (mogą zawierać nawet 100-200 tys. wpisów) przyjęto zasadę, że nie ma sensu udostępnienie obu procesorom trasowania wszystkich informacji zawartych w takich tabelach. Dlatego Internet Engineering Task Force zaproponował, aby do oprogramowania zarządzającego ruterami wprowadzić rozszerzenia sterujące procesem ponownego uruchamiania ruterów, tak by protokoły trasowania BGP (Border Gateway Protocol), Intermediate System to Intermediate System i OSPF (Open Shortest Path First) mogły w sposób ciągły zawiadywać pakietami i kierować je do właściwych portów wyjściowych. IEEE zapowiada, że przygotowuje podobne rozszerzenia dla protokołu Enhanced Interior Gateway Routing Protocol.

Rozszerzenia pozwalają zapamiętywać zależności warstwy trzeciej, jakie powinny być utrzymane między tymi ruterami, które są ponownie uruchamiane (restartowane) i pomiędzy wszystkimi innymi partnerskimi ruterami, z którymi się komunikują, bez konieczności przechowywania wszystkich informacji opisujących powiązania między procesorami trasowania, eliminując w ten sposób problemy związane ze skalowalnością.

Gdy dwa rutery nawiązują ze sobą współpracę, wymieniają dane informujące partnera o swoich możliwościach. Do informacji tych dodano nowe opcje, które powodują, że partnerskie rutery nie usuwają ze swoich baz danych informacji o uszkodzonym ruterze, który może przecież szybko wrócić do normalnej pracy.

Nowe rozszerzenia zwiększające możliwości protokołów trasowania pozwalają restartować ruter i szybko powiadamiać współpracujące z nim rutery partnerskie o tym, że ruter wrócił już do normalnej pracy. Może on wtedy odbierać informacje ze wszystkich ruterów partnerskich i aktualizować na bieżąco swoje tabele marszrut, a w przypadku protokołu BGP ustanawiać ponownie sesje TCP między partnerskimi podmiotami.

MPLS

Wiele produkowanych obecnie ruterów wspiera technologię Multiprotocol Label Switching, która integruje informacje zawarte w warstwie drugiej z informacjami rutingu warstwy trzeciej), co pozwala szybko przełączać pakiety IP (jak też pakiety generowane przez inne protokoły). W tej technologii rutery dołączają do pakietów odpowiednie identyfikatory (etykiety), które zawierają nie tylko informacje zawarte w tabelach rutingu, ale też np. adres IP stacji inicjującej, informacje z warstwy czwartej (numer gniazda) i inne dodatkowe informacje. Pozwala to wyznaczać pakietom etykietowane ścieżki przełączania LSR (Labeled Switch Paths).

Technologia MPLS (w połączeniu z protokołem BGP) nadaje się do budowania sieci wirtualnych VPN. W takiej sieci protokół BGP zawiaduje informacjami decydującymi o wyborze trasy VPN, a MPSL zarządza ruchem pakietów przesyłanych między węzłami VPN.