Суперсеть

Суперсеть , или суперсеть , — это сеть Интернет-протокола (IP), которая формируется путем объединения нескольких сетей (или подсетей ) в более крупную сеть. Новый префикс маршрутизации для объединенной сети представляет составляющие сети в одной записи таблицы маршрутизации . Процесс формирования суперсети называется суперсетью , агрегацией префиксов , агрегацией маршрутов или суммированием маршрутов .

Суперсеть в Интернете служит стратегией, позволяющей избежать фрагментации пространства IP-адресов с помощью иерархической системы распределения, которая делегирует управление сегментами адресного пространства региональным интернет-регистраторам . ^[1] Этот метод облегчает региональную агрегацию маршрутов.

Преимущества суперсетей заключаются в эффективности маршрутизаторов с точки зрения хранения информации о маршрутах и ​​обработки накладных расходов при сопоставлении маршрутов. Однако суперсети могут привести к проблемам взаимодействия и другим рискам. ^[2]

В терминологии IP-сетей суперсеть — это блок смежных подсетей, рассматриваемых как одна подсеть с точки зрения более крупной сети. Суперсети всегда больше своих компонентных сетей. Суперсеть — это процесс агрегации маршрутов к нескольким более мелким сетям, что позволяет экономить место в таблице маршрутизации, упрощать решения о маршрутизации и сокращать количество объявлений маршрутов соседним шлюзам. Суперсеть помогла решить проблему увеличения размера таблиц маршрутизации по мере расширения Интернета.

Суперсети в больших сложных сетях могут изолировать изменения топологии от других маршрутизаторов. Это может улучшить стабильность сети, ограничив распространение изменений маршрутизации в случае отказа сетевого соединения. Если маршрутизатор объявляет только суммарный маршрут следующему маршрутизатору, то ему не нужно объявлять какие-либо изменения в определенных подсетях в пределах суммарного диапазона. Это может значительно сократить любые ненужные обновления маршрутизации после изменения топологии. Следовательно, это увеличивает скорость конвергенции, что приводит к более стабильной среде.

Для суперсетей требуется использование протоколов маршрутизации, которые поддерживают бесклассовую междоменную маршрутизацию (CIDR). Протокол маршрутизации внутренних шлюзов , протокол внешних шлюзов и версия 1 протокола маршрутной информации (RIPv1) предполагают классовую адресацию и, следовательно, не могут передавать информацию о маске подсети, необходимую для суперсетей.

Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP) поддерживает CIDR. По умолчанию EIGRP суммирует маршруты в таблице маршрутизации и пересылает эти суммированные маршруты своим одноранговым узлам. Другие протоколы маршрутизации с поддержкой CIDR включают RIPv2, Open Shortest Path First , EIGRP, IS-IS и Border Gateway Protocol .

Компания, которая управляет 150 бухгалтерскими службами в каждом из 50 округов, имеет маршрутизатор в каждом офисе, подключенный с помощью Frame Relay к своей корпоративной штаб-квартире. Без суперсетей таблица маршрутизации на любом данном маршрутизаторе могла бы учитывать 150 маршрутизаторов в каждом из 50 округов или 7500 различных сетей. Однако, если иерархическая система адресации реализована с суперсетями, то каждый округ имеет централизованный сайт в качестве точки соединения. Каждый маршрут суммируется перед объявлением другим округам. Теперь каждый маршрутизатор распознает только свою собственную подсеть и другие 49 суммированных маршрутов.

Определение суммарного маршрута на маршрутизаторе включает распознавание числа битов высшего порядка, которые соответствуют всем адресам. Суммарный маршрут вычисляется следующим образом. Маршрутизатор имеет следующие сети в своей таблице маршрутизации:

192.168.98.0 192.168.99.0 192.168.100.0 192.168.101.0 192.168.102.0 192.168.105.0

Сначала адреса преобразуются в двоичный формат и выравниваются в список:

Во-вторых, находятся биты, на которых заканчивается общий шаблон цифр. Эти общие биты показаны красным. Наконец, подсчитывается количество общих битов. Сводный маршрут находится путем установки оставшихся битов на ноль, как показано ниже. За ним следует косая черта, а затем количество общих битов.

Суммарный маршрут — 192.168.96.0/20. Маска подсети — 255.255.240.0. Этот суммарный маршрут также содержит сети, которые не были в суммарной группе, а именно: 192.168.96.0, 192.168.97.0, 192.168.103.0, 192.168.104.0, 192.168.106.0, 192.168.107.0, 192.168.108.0, 192.168.109.0, 192.168.110.0 и 192.168.111.0. Необходимо убедиться, что отсутствующие сети не существуют за пределами этого маршрута.

В другом примере интернет-провайдеру региональный интернет-регистратор (RIR) назначает блок IP-адресов от 172.1.0.0 до 172.1.255.255. Затем интернет-провайдер может назначить подсети каждому из своих нижестоящих клиентов, например, клиент A будет иметь диапазон от 172.1.1.0 до 172.1.1.255, клиент B получит диапазон от 172.1.2.0 до 172.1.2.255, а клиент C получит диапазон от 172.1.3.0 до 172.1.3.255 и т. д. Вместо записи для каждой из подсетей 172.1.1.x и 172.1.2.x и т. д. интернет-провайдер может объединить весь диапазон адресов 172.1.xx и объявить сеть 172.1.0.0/16, что сократит количество записей в глобальной таблице маршрутизации.

Были выявлены следующие риски суперсетей: ^[2]

• Суперсети реализуются по-разному на разных маршрутизаторах.
• Создание суперсетей на одном интерфейсе маршрутизатора может повлиять на то, как маршруты объявляются на других интерфейсах того же маршрутизатора.
• При наличии суперсетей обнаружение устойчивой петли маршрутизации становится сложной задачей.
• Неблагоприятное воздействие в неоднородных средах маршрутизации с разрозненными подсетями ^[3]

• Адресное пространство, агрегируемое провайдером
• Пространство адресов, независимое от провайдера

Примечания

Библиография

• Диаграмма суперсетей/CIDR
• Учебное пособие по подсетям IP-адресов
• Примеры суперсетей и как рассчитать суперсети