Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Пензенский государственный технологический университет»

(ПензГТУ)

Факультет «Информационных и образовательных технологий»

Кафедра «Информационные технологии и системы»

Дисциплина «Корпоративные информационные системы»

РЕФЕРАТ

«Технология динамической маршрутизации в корпоративных информационных системах»

Чинков М.Ю

Пенза 2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. РОЛЬ МАРШРУТИЗАЦИИ В КОРПОРАТИВНЫХ ИС

1.1 Понятие корпоративных ИС

1.2 Влияние сетевых технологий на работу корпоративных ИС

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ

2.1 Сравнение технологий статической и динамической маршрутизации

2.2 Внутренние протоколы маршрутизации (IGP)

2.2.1 Дистанционно-векторные протоколы

2.2.2 Протоколы состояния связи

2.3 Внешние протоколы маршрутизации (EGP)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

В данной работе рассматривается место динамической маршрутизации в корпоративных информационных системах (далее - КИС) как подсистемы сетевых технологий. Целью данной работы является поиск, анализ и осмысление таких тем, как:

1) Понятие КИС, использование КИС в корпоративных организациях.

2) Роль сетевых технологий и маршрутизации в частности в работе корпоративных информационных систем.

3) Сравнительный анализ методов статической и динамической маршрутизаций, определение ситуаций в которых необходимо применить тот или иной метод. корпоративный информационный маршрутизация сетевой

4) Анализ и определение сетевых протоколов, управляющих динамической маршрутизацией.

1. РОЛЬ СЕТЕВОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ В КОРПОРАТИВНЫХ ИС

1.1 Понятие корпоративных ИС

Информационная система (ИС) - это инфраструктура предприятия, задействованная в процессе управления всеми информационно-документальными потоками, включающая в себя следующие обязательные элементы: Информационная модель, представляющая собой совокупность правил и алгоритмов функционирования ИС, включает в себя все формы документов, структуру справочников и данных, и т.д.. Структурные компоненты ИС: программное обеспечение, которое является основным механизмом управления ИС и аппаратно-техническая база (компьютеры на рабочих местах, периферия, каналы телекоммуникаций).

Корпоративные информационные системы (КИС) - это интегрированные системы управления территориально распределенной корпорацией, основанные на углубленном анализе данных, широком использовании систем информационной поддержки принятия решений, электронных документообороте и делопроизводстве. КИС призваны объединить стратегию управления предприятием и передовые информационные технологии.

1) Планирование продаж и операций. Это общий план функционирования предприятия, устанавливающий объемы изготовления готовой продукции.

2) Детальное планирование необходимых ресурсов (материалов, производственных мощностей, трудовых ресурсов и т.д.).

3) Управление исполнением планов в процессе производства и закупок (снабжения).

Все эти подсистемы реализуются на основе КИС.

Главная задача КИС - эффективное управление всеми ресурсами предприятия (материально- техническими, финансовыми, технологическими и интеллектуальными) для получения максимальной прибыли и удовлетворения материальных и профессиональных потребностей всех сотрудников предприятия. КИС по своему составу - это совокупность различных программно-аппаратных платформ, универсальных и специализированных приложений различных разработчиков, интегрированных в единую информационно-однородную систему, которая наилучшим образом решает в некотором роде уникальную задачу каждого конкретного предприятия.

1.2 Влияние сетевой маршрутизации на работу корпоративных ИС

Основным понятием сетевых технологий является термин "компьютерная сеть". Компьютерная сеть - это совокупность компьютеров и других устройств, соединенных линиями связи и обменивающихся информацией между собой в соответствии с определенными правилами - протоколом.

Маршрутизация - процесс определения в компьютерной сети наилучшего пути, по которому пакет может достигнуть адресата. Маршрутизация подразумевает два параллельных процесса: подготовку маршрутной таблицы и переадресацию пакетов с помощью этой таблицы. В конечном итоге маршрутизация сводится к выбору интерфейса и следующего транзитного узла при продвижении пакета между сетями.

Перед непосредственным анализом роли компьютерных сетей в КИС необходимо сформировать исходный перечень требований к системе:

1) Функциональная полнота системы.

2) Надежная система защиты информации.

3) Наличие инструментальных средств адаптации и сопровождения системы.

4) Реализация удаленного доступа и работы в распределенных сетях.

5) Обеспечение обмена данными между разработанными информационными системами и др. программными продуктами, функционирующими в организации.

6) Возможность консолидации информации.

7) Наличие специальных средств анализа состояния системы в процессе эксплуатации.

Исследуя данные требования, можно заметить, что отлаженная работа сетевой маршрутизации в компьютерной сети как механизма КИС позволяет соответствовать всем вышеперечисленным требованиям.

1) Принцип распределенной структуры расположения компонентов позволяет упросить формирование функциональной полноты системы. Данный принцип является неотъемлемым плюсом корпоративной системы, так как при упрощении её структуры уменьшается вероятность выхода из строя и упрощается процесс обучения сотрудников организации, а также введения в суть работы КИС новых работников отдела сопровождения.

2) С помощью протоколов шифрования сетевого трафика поддерживается надежная защита информации. Конкретно для корпоративных систем решается вопрос конфиденциальности, целостности и доступности используемых данных как в процессе передачи, так и в процессе их обработки.

3) Реализация удаленного доступа к системе происходит через протокол виртуальных частных сетей (VPN). Для пользователей КИС и одновременно сотрудников корпоративной организации это дает возможность продолжать свою работу вне зависимости от обстоятельств, не позволяющих работать в офисе, а также устранять определенные критические неполадки в свободное время.

4) С помощью организации маршрутов в определенный узел системы возможна консолидация используемой информации с дальнейшей возможностью анализа. Для КИС это преимущество является неоспоримым, так как процесс анализа как данных, так и метрик рабочего состояния системы позволяет заранее найти проблему и продумать решение этой проблемы.

5) Посредством быстрого регулирования передачи данных между узлами информационной системы решается задача реализации скоростного доступа к узлам корпоративной системы. Чем быстрее проходит процесс передачи данных, тем корректнее функционирует КИС, позволяя целевой организации находить ресурсы для новых задач и решений.

6) Процесс предоставления доступа к глобальной сети Internet позволяет КИС взаимодействовать с другими системами в рамках партнерских соглашений или же для простого обмена данными.

7) Посредством специальных протоколов, генерирующих и передающих метрики состояния как аппаратного, так и программного комплекса, обеспечивается полноценный мониторинг информационной системы. Конкретно для КИС это означает возможность полного контроля системы и выявления в ней уязвимых и потенциально опасных компонентов.

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ МАРШРУТИЗАЦИИ

2.1 Сравнение технологий статической и динамической маршрутизации

Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты).

Статическими маршрутами могут быть маршруты, не изменяющиеся во времени, изменяющиеся по расписанию, изменяющиеся по ситуации, но конфигурируемые административно (ручным способом) в момент возникновения стандартной ситуации. В случае построения динамических маршрутов резидентно загруженная программа-драйвер изменяет таблицы маршрутизации на основе информации, полученной от соседних маршрутизаторов, без необходимости административного вмешательства.

Каждый из рассматриваемых методов построения маршрутов компьютерной сети имеет свои преимущества и недостатки в определенной организации сетевой топологии организации. Реализация статической маршрутизации полезна для формирования понимания того, как устроена управляемая сеть, и полного контроля состояния сети. В случае, если информационная система организации содержит один или два маршрутизатора, через которые проходит весь сетевой трафик, можно настроить маршруты административным способом.

Однако часто встречаются ситуации, когда организация использует несколько маршрутизаторов, каждый из которых регулирует трафик в отдельной подсети. Появляется задача связывания каждого маршрутизатора со всеми остальными устройствами. В случае статического метода это будет представлять собой рутинную работу, занимающую большой временной промежуток и высокий риск человеческой ошибки. К тому же появляется проблема масштабируемости сети, так как в случае добавления в топологию нового устройства придется переконфигурировать всю локальную сеть. В таком случае наиболее целесообразным шагом будет использование динамической маршрутизации. Динамическое построение маршрутов позволит автоматизировать работу КИС в целом, а также обеспечить простое масштабирование системы.

2.2 Внутренние протоколы маршрутизации (IGP)

Динамические протоколы делят на две группы:

1) EGP (External Gateway Protocol) - внешний протокол маршрутизации для использования между автономными системами (AS).

2) IGP (Interior Gateway Protocol) - внутренний протокол маршрутизации для использования внутри AS.

Рассматриваемые в данном подразделе внутренние протоколы маршрутизации обеспечивают синхронизацию маршрутизаторов и настроенных между ними маршрутов внутри локальной сети. Принятие решения о формировании наилучшего маршрута формируется на основе метрик, собранных путем обмена информации с соседними шлюзами сети. В зависимости от метрик и принципов построения маршрутов IGP-протоколы в свою очередь делятся на дистанционно-векторные протоколы (DVA) и протоколы состояния связей (LSP).

2.2.1 Дистанционно-векторные протоколы (DVA)

Получив от некоторого соседа вектор расстояний (дистанций) до известных тому сетей, маршрутизатор наращивает компоненты вектора на величину расстояния от себя до данного соседа. Кроме того, он дополняет вектор информацией об известных ему самому других сетях, о которых он узнал непосредственно (если они подключены к его портам) или из аналогичных объявлений других маршрутизаторов. Обновленное значение вектора маршрутизатор рассылает своим соседям. В конце концов, каждый маршрутизатор узнает через соседние маршрутизаторы информацию обо всех имеющихся в составной сети сетях и о расстояниях до них.

Недостаток, дистанционно-векторных алгоритмов, заключается в том, что они хорошо работают только в относительно небольших вычислительных сетях. Так как маршрутизаторы постоянно обмениваются вектором расстояний, что приводит к забиванию линий связи широковещательным трафиком в больших сетях. Еще одним недостатком данного алгоритма является то, что не всегда корректно реагирует на изменения в конфигурации сети, поскольку маршрутизаторы передают только обобщенную информацию - вектор расстояний, что приводит к тому, что маршрутизаторы не содержат конкретного представления о топологии связей.

Протоколы, основанные на дистанционно-векторном алгоритме:

1) RIP -- протокол, который оперирует транзитными участками в качестве метрики маршрутизации. Максимальное количество хопов, разрешенное в RIP -- 15 (метрика 16 означает «бесконечно большую метрику»). Каждый RIP-маршрутизатор по умолчанию вещает в сеть свою полную таблицу маршрутизации раз в 30 секунд, довольно сильно нагружая низкоскоростные линии связи;

2) EIGRP - протокол маршрутизации, разработанный фирмой Cisco на основе протокола IGRP той же фирмы. При вычислении метрики используется минимальная пропускная способность (bandwidth) для данного маршрута (а не сумму цен (cost)как в случае с OSPF), что позволяет более точно определять более выгодный путь (маршрут).

2.2.2 Протоколы состояния связей (LSP)

Дополнительную информацию о других сетях маршрутизаторы получаются путем обмена короткими пакетами, называемыми HELLO, со своими соседями. Отличительной особенностью алгоритма LSA от алгоритма DVA, который постоянно обменивается широковещательными пакетами (вектор расстояний), алгоритм LSA использует небольшие пакеты HELLO, содержащие информацию только о состоянии линий связи. Алгоритм передает информацию об изменении конфигурации в том случае, когда, на основе пакетов HELLO было зафиксировано изменение состояния линий связи (например, маршрутизатор вышел из строя или добавили новый маршрутизатор).

Как результат, алгоритм состояния связей более приспособлен к большим составным вычислительным сетям, поскольку содержит меньшее количество широковещательных пакетов, что увеличивает пропускную способность и устойчивость составной сети.

Протоколы, основанные на алгоритме состояния связей (LSA):

1) OSPF - представляет собой протокол состояния маршрута (в качестве метрики используется - коэффициент качества обслуживания). Каждый маршрутизатор обладает полной информацией о состоянии всех интерфейсов всех маршрутизаторов (переключателей) автономной системы.

2) IS-IS - протокол, основанный на состояниях линков (связей), который оперирует информацией о состоянии линков других маршрутизаторов. Каждый маршрутизатор IS-IS формирует собственную базу топологии сети, собирая полученную информацию.

2.3 Внешние протоколы маршрутизации (EGP)

EGP-протоколы используются для передачи информации в глобальной сети между отдельными автономными системами. Под глобальной сетью подразумевается сеть Internet. Сравнивая их с IGP-протоколами, возникает дополнительные требования к способности протоколов выдерживать высокую нагрузку и обрабатывать большие объемы служебной информации. С точки зрения алгоритмов EGP-протоколы можно отнести к дистанционно-векторному типу, так как основной метрикой для формирования маршрута является количество промежуточных узлов (хопов) до узла начначения.

BGP (Border Gateway Protocol) -- это основной протокол динамической маршрутизации, который используется в Интернете. Маршрутизаторы, использующие протокол BGP, обмениваются информацией о доступности сетей. Вместе с информацией о сетях передаются различные атрибуты этих сетей, с помощью которых BGP выбирает лучший маршрут и настраиваются политики маршрутизации.

Один из основных атрибутов, который передается с информацией о маршруте -- это список автономных систем, через которые прошла эта информация. Эта информация позволяет BGP определять где находится сеть относительно автономных систем, исключать петли маршрутизации, а также может быть использована при настройке политик. Маршрутизация осуществляется пошагово от одной автономной системы к другой. Все политики BGP настраиваются, в основном, по отношению к внешним/соседним автономным системам. То есть, описываются правила взаимодействия с ними.

Так как BGP оперирует большими объемами данных (текущий размер таблицы для IPv4 составляет более 450 тысяч маршрутов), то принципы его настройки и работы отличаются от внутренних протоколов динамической маршрутизации (IGP).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе, выполненной в формате реферата, был реализован теоретический анализ технологии динамической маршрутизации, а также ее отдельное применение в корпоративных информационных системах (КИС). В процессе исследования были рассмотрены все основные темы, анализ которых планировался перед написанием реферата.

1) Раскрыто понятие КИС, а также изучено использование КИС в корпоративных организациях.

2) Раскрыто понятие сетевых технологий, маршрутизации как части сетевых технологий и их влияние на функционирование корпоративных информационных систем.

3) Проведен сравнительный анализ методов статической и динамической маршрутизаций с последующим разъяснением ситуаций в которых необходимо применить тот или иной метод.

4) Изучены наиболее известные сетевые протоколы, входящие в группу протоколов динамической маршрутизации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. В. Олифер, Н. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 6-e издание - Питер, 2016 г.

2. Т. Гвоздева. Проектирование информационных систем: учеб. пособие - Феникс, 2009г.

3. Ю. Кривошенко. Корпоративные информационные системы - Спунтик +, 2008 г..

4. Э. Таненбаум. Компьютерные сети. 4-е издание. - Питер, 2007 г.

5. Ю. Избачков. Информационные системы. Объектно-ориентированный подход - Питер, 2000 г.

Размещено на Allbest.ru