Содержание статьи

Next Hop Resolution Protocol (NHRP) — это сетевой протокол, предназначенный для упрощения маршрутизации в сетях с неблокирующим доступом. Его основное назначение заключается в том, чтобы позволить узлам сети динамически находить кратчайшие пути друг к другу, минуя промежуточные маршрутизаторы, такие как центральный хаб. В условиях современных сетей с высокой нагрузкой NHRP играет ключевую роль в оптимизации трафика, что делает его важным инструментом в арсенале сетевых администраторов. В этой статье будут рассмотрены основные принципы работы NHRP, команды, применяемые для его настройки, и способы решения сетевых проблем с его помощью.

Что такое NHRP и его основные задачи?

NHRP был изначально разработан для использования в таких сетях как Frame Relay и ATM, которые не поддерживают широковещательную передачу данных на уровне 2 (Layer 2). В таких сетях маршрутизаторы, называемые спицами (spoke routers), не могут напрямую общаться друг с другом и вынуждены передавать трафик через центральный маршрутизатор (хаб). Это создает серьезные проблемы с производительностью, особенно при большом количестве узлов. NHRP решает эту проблему, позволяя маршрутизаторам находить и использовать прямые маршруты друг к другу, что существенно снижает нагрузку на центральный хаб и ускоряет передачу данных.

Основные принципы работы NHRP:

  • Регистрация и обнаружение. В сетях, поддерживающих NHRP, маршрутизаторы (спицы) регистрируют свои публичные IP-адреса на центральном сервере NHRP (хабе). Как только регистрация завершена, спицы могут обнаруживать другие спицы в той же сети и использовать их IP-адреса для прямой связи.
  • Переход от централизованной архитектуре к децентрализованной. Сети без NHRP можно сравнить с телефонной системой старого образца, где каждый звонок проходит через операторскую панель, что замедляет общение при увеличении нагрузки. NHRP же работает подобно системе мобильной связи, где устройства могут напрямую взаимодействовать, зная IP-адреса друг друга.
  • Снижение нагрузки на хаб. Использование NHRP позволяет клиентам и серверам в сети общаться напрямую, минуя центральный хаб, что уменьшает задержки и улучшает производительность сети. Это также повышает гибкость сети, позволяя легко добавлять новые узлы без необходимости сложной настройки маршрутов.

NHRP использует набор команд для конфигурации и управления взаимодействием узлов в сети. Ниже приведены некоторые из ключевых команд:

  • IP NHRP NETWORK-ID (NUMBER). Включает NHRP на интерфейсе (чаще всего туннельном). Все устройства, подключенные к одной сети, должны использовать одинаковый идентификатор сети, чтобы распознавать друг друга.
  • IP NHRP NHS (NEXT HOP SERVER IP). Указывает IP-адрес одного или нескольких серверов NHRP, с которыми спицы должны взаимодействовать для регистрации своих IP-адресов. Эта команда активируется в режиме конфигурации интерфейса.
  • IP NHRP MAP (NHS IP ADDRESS) (PHYSICAL IP ADDRESS OF HUB). Статически сопоставляет IP-адрес NHRP с физическим IP-адресом хаба. Эта команда нужна для регистрации узлов и для того, чтобы маршрутизаторы могли находить другие устройства сети.
  • IP NHRP MAP MULTICAST. Позволяет передавать мультикастовые пакеты через туннельную сеть, что полезно в случаях, когда физическая сеть не поддерживает мультикаст.
  • IP NHRP HOLDTIME (SECONDS). Изменяет время хранения динамических записей в кэше NHRP. По умолчанию записи хранятся 7200 секунд (два часа). Однако, чтобы избежать излишних задержек, рекомендуется уменьшить это значение до 600 секунд.
  • IP NHRP REGISTRATION TIMEOUT (SECONDS). Настраивает периодичность отправки регистрационных сообщений. По умолчанию, эта настройка устанавливается на одну треть от времени хранения записей (например, 40 минут), но рекомендуется уменьшить значение до 30 секунд для ускорения процессов регистрации.

Использование NHRP помогает избежать следующих проблем в сетях NBMA (Non-Broadcast Multiple Access - это тип сети, которая не поддерживает широковещательные broadcast и мультикастовые передачи данных):

  • Узкие места в маршрутизации. В традиционных сетях NBMA все данные должны передаваться через центральный хаб, что создает узкие места, особенно при больших объемах трафика. NHRP позволяет спицам находить и использовать кратчайшие маршруты друг к другу, минуя хаб, что существенно снижает нагрузку на центральный маршрутизатор.
  • Гибкость в настройке сети. NHRP позволяет легко добавлять новые узлы в сеть без необходимости сложной настройки виртуальных каналов или маршрутов. Это делает сеть более адаптивной к изменениям, что особенно важно для современных компаний, которые часто расширяют свои сетевые ресурсы.
  • Оптимизация трафика. За счет прямого взаимодействия между узлами сети уменьшается объем трафика, передаваемого через центральный хаб. Это повышает скорость передачи данных и снижает затраты на обслуживание инфраструктуры.

Пример работы NHRP в сети

Представим сеть с сервером S1 и двумя клиентами A2 и A3, подключенными через провайдера. В традиционной сетевой архитектуре весь трафик проходит через провайдера и хаб. Однако с использованием NHRP клиенты могут устанавливать статические туннели друг с другом, а динамическая маршрутизация позволяет находить оптимальные пути передачи данных. Клиенты A2 и A3 могут обмениваться IP-адресами и напрямую передавать данные без участия провайдера, что значительно ускоряет процесс общения.

Личный ВПН-сервер и NHRP

Личный ВПН-сервер может эффективно использовать NHRP для оптимизации маршрутизации в своей сети. Такое решение позволит ускорить передачу данных между устройствами, обходя центральный сервер провайдера, что особенно важно для пользователей, нуждающихся в высокоскоростном доступе к ресурсам и защите данных.

На VPN.how собрано множество доводов, почему стоит купить личный ВПН-сервер. Помимо этого, на ресурсе представлена полная информация об условиях такой покупки: текст публичной оферты, цены и сроки использования сервиса, а также раздел FAQ и статьи о ВПН.