для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

Функции маршрутизаторов

6.1. Маршрутизаторы в сетевых технологиях

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

Главными функциями маршрутизаторов являются:

Таким образом, маршрутизаторы обеспечивают связь между сетями и определяют наилучший путь пакета данных к сети адресата, причем технологии объединяемых локальных сетей могут быть различными.

Постоянное запоминающее устройство ( ПЗУ – ROM ) содержит программу начальной загрузки ( bootstrap ) и сокращенную версию операционной системы, установленную при изготовлении маршрутизатора. Обычно эта версия IOS используется только при выходе из строя флэш-памяти. Память ROM также поддерживает команды для теста диагностики аппаратных средств (Power-On Self Test – POST ).

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

6.2. Принципы маршрутизации

Информационный поток данных, созданный на прикладном уровне, на транспортном уровне «нарезается» на сегменты, которые на сетевом уровне снабжаются заголовками и образуют пакеты (см. рис. 1.7, рис. 1.8). Заголовок пакета содержит сетевые IP-адреса узла назначения и узла источника. На основе этой информации средства сетевого уровня – маршрутизаторы осуществляют передачу пакетов между конечными узлами составной сети по определенному маршруту.

Маршрутизатор оценивает доступные пути к адресату назначения и выбирает наиболее рациональный маршрут на основе некоторого критерия – метрики. При оценке возможных путей маршрутизаторы используют информацию о топологии сети. Эта информация может быть сконфигурирована сетевым администратором или собрана в ходе динамического процесса обмена информацией между маршрутизаторами, который выполняется в сети протоколами маршрутизации.

Пакет, принятый на одном ( входном ) интерфейсе, маршрутизатор должен отправить ( продвинуть ) на другой (выходной) интерфейс ( порт ), который соответствует наилучшему пути к адресату. Чтобы передать пакеты от исходной сети (от источника) до сети адресата (назначения), на сетевом Уровне 3 маршрутизаторы используют таблицы маршрутизации для определения наиболее рационального пути.

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

Путь от маршрутизатора A к маршрутизатору В может быть выбран:

При выборе первого пути функция коммутации реализуется за счет продвижения поступившего на интерфейс 1а маршрутизатора A пакета на интерфейс 2а. Таким образом, пакет попадает на интерфейс 1с маршрутизатора С, который продвинет полученный пакет на свой выходной интерфейс 3с, т. е. передаст полученный пакет маршрутизатору В.

В процессе передачи пакета по сети используются как сетевые логические адреса (IP-адреса), так и физические адреса устройств ( MAC-адреса в сетях Ethernet ). Например, при передаче информации с компьютера Host X локальной сети Сеть 1, ( рис. 6.6) на компьютер Host Y, находящийся в удаленной Сети 2, определен маршрут через маршрутизаторы A, B, C.

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

Когда узел Host Х Сети 1 передает пакет адресату Host Y из другой Сети 2, ему известен сетевой IP- адрес получателя, который записывается в заголовке пакета, т. е. известен адрес 3-го уровня. При инкапсуляции пакета в кадр источник информации Host Х должен задать в заголовке кадра канальные адреса назначения и источника, т. е. адрес 2-го уровня (табл. 6.1).

Таблица 6.1. Основные поля кадра

Заголовок кадраЗаголовок пакетаПоле данныхКонцевик (трейлер)
МАС-адрес назначенияМАС-адрес источникаIP-адрес назначенияIP-адрес источникаДанныеКонтрольная сумма

Источник

Функции маршрутизаторов

6.1. Маршрутизаторы в сетевых технологиях

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

Главными функциями маршрутизаторов являются:

Таким образом, маршрутизаторы обеспечивают связь между сетями и определяют наилучший путь пакета данных к сети адресата, причем технологии объединяемых локальных сетей могут быть различными.

Постоянное запоминающее устройство ( ПЗУ – ROM ) содержит программу начальной загрузки ( bootstrap ) и сокращенную версию операционной системы, установленную при изготовлении маршрутизатора. Обычно эта версия IOS используется только при выходе из строя флэш-памяти. Память ROM также поддерживает команды для теста диагностики аппаратных средств (Power-On Self Test – POST ).

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

6.2. Принципы маршрутизации

Информационный поток данных, созданный на прикладном уровне, на транспортном уровне «нарезается» на сегменты, которые на сетевом уровне снабжаются заголовками и образуют пакеты (см. рис. 1.7, рис. 1.8). Заголовок пакета содержит сетевые IP-адреса узла назначения и узла источника. На основе этой информации средства сетевого уровня – маршрутизаторы осуществляют передачу пакетов между конечными узлами составной сети по определенному маршруту.

Маршрутизатор оценивает доступные пути к адресату назначения и выбирает наиболее рациональный маршрут на основе некоторого критерия – метрики. При оценке возможных путей маршрутизаторы используют информацию о топологии сети. Эта информация может быть сконфигурирована сетевым администратором или собрана в ходе динамического процесса обмена информацией между маршрутизаторами, который выполняется в сети протоколами маршрутизации.

Пакет, принятый на одном ( входном ) интерфейсе, маршрутизатор должен отправить ( продвинуть ) на другой (выходной) интерфейс ( порт ), который соответствует наилучшему пути к адресату. Чтобы передать пакеты от исходной сети (от источника) до сети адресата (назначения), на сетевом Уровне 3 маршрутизаторы используют таблицы маршрутизации для определения наиболее рационального пути.

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

Путь от маршрутизатора A к маршрутизатору В может быть выбран:

При выборе первого пути функция коммутации реализуется за счет продвижения поступившего на интерфейс 1а маршрутизатора A пакета на интерфейс 2а. Таким образом, пакет попадает на интерфейс 1с маршрутизатора С, который продвинет полученный пакет на свой выходной интерфейс 3с, т. е. передаст полученный пакет маршрутизатору В.

В процессе передачи пакета по сети используются как сетевые логические адреса (IP-адреса), так и физические адреса устройств ( MAC-адреса в сетях Ethernet ). Например, при передаче информации с компьютера Host X локальной сети Сеть 1, ( рис. 6.6) на компьютер Host Y, находящийся в удаленной Сети 2, определен маршрут через маршрутизаторы A, B, C.

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

Когда узел Host Х Сети 1 передает пакет адресату Host Y из другой Сети 2, ему известен сетевой IP- адрес получателя, который записывается в заголовке пакета, т. е. известен адрес 3-го уровня. При инкапсуляции пакета в кадр источник информации Host Х должен задать в заголовке кадра канальные адреса назначения и источника, т. е. адрес 2-го уровня (табл. 6.1).

Таблица 6.1. Основные поля кадра

Заголовок кадраЗаголовок пакетаПоле данныхКонцевик (трейлер)
МАС-адрес назначенияМАС-адрес источникаIP-адрес назначенияIP-адрес источникаДанныеКонтрольная сумма

Источник

Маршрутизаторы выбирают оптимальные пути

Основные функции маршрутизаторов:

Маршрутизатор использует свою таблицу маршрутизации, чтобы найти оптимальный путь для пересылки пакетов. Когда маршрутизатор получает пакет, он проверяет адрес назначения пакета и использует таблицу маршрутизации для поиска оптимального пути к нужной сети. Кроме того, в таблице маршрутизации учитывается, какой интерфейс следует использовать для пересылки пакетов в каждую известную сеть. Если оптимальный маршрут найден, маршрутизатор инкапсулирует пакет в кадр канала передачи данных исходящего или выходного интерфейса и пересылает пакет до пункта назначения.

Маршрутизатор может получать пакет, который инкапсулирован в кадр канала передачи данных одного типа, и отправить пакет из интерфейса, который использует другой тип кадра канала передачи данных. Например, маршрутизатор может получить пакет на интерфейсе Ethernet, но должен переслать пакет из интерфейса, настроенного с помощью протокола «точка-точка» (PPP). Инкапсуляция канала передачи данных зависит от типа интерфейса маршрутизатора и типа передающей среды, к которой он подключен. Различные технологии каналов передачи данных, к которым может подключиться маршрутизатор, включают в себя Ethernet, PPP, Frame Relay, DSL, кабельные и беспроводные сети (802.11, Bluetooth и др.).

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

На рисунке демонстрирует передачу пакета от ПК источника до ПК назначения. Обратите внимание, что именно маршрутизатор отвечает за поиск сети назначения в своей таблице маршрутизации и пересылку пакета до пункта назначения. В этом примере маршрутизатор R1 получает пакет, инкапсулированный в кадр Ethernet. После деинкапсуляции пакета маршрутизатор R1 использует IP-адрес назначения пакета для поиска соответствующего сетевого адреса в своей таблице маршрутизации. После того, как в таблице маршрутизации найден сетевой адрес, маршрутизатор R1 инкапсулирует пакет внутри кадра PPP и пересылает пакет маршрутизатору R2. Аналогичный процесс выполняется на маршрутизаторе R2.

Решения маршрутизации

Основная функция маршрутизатора заключается в определении оптимального пути для отправки пакетов. Для определения оптимального пути маршрутизатор ищет в своей таблице маршрутизации сетевой адрес, соответствующий IP-адресу места назначения пакета.

Результаты поиска могут вывести один из трех видов путей:

Оптимальный путь

Определение оптимального пути подразумевает оценку нескольких путей в одну и ту же сеть назначения и выбор оптимального или кратчайшего пути для прохождения этого маршрута. Когда существует несколько путей до одной сети, каждый путь использует различный выходной интерфейс маршрутизатора для достижения сети.

Протокол маршрутизации выбирает наилучший путь, исходя из значения или метрики, используемых для определения расстояния до сети. Метрика — это числовое значение, используемое для измерения расстояния до заданной сети. Наиболее оптимальным путем к сети является путь с наименьшей метрикой.

Протоколы динамической маршрутизации обычно используют собственные правила и метрики для построения и обновления таблиц маршрутизации. Алгоритм маршрутизации генерирует значение (или метрику) для каждого пути через сеть. Метрики могут основываться на одной или нескольких характеристиках пути. Некоторые протоколы маршрутизации выбирают маршрут на основе нескольких метрик, объединяя их в одну метрику.

Далее приведен список динамических протоколов и используемых ими метрик:

для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

Таблица маршрутизации

В таблице маршрутизации маршрутизатора хранится следующая информация:

В частности, таблица маршрутизации представляет собой файл данных в ОЗУ, используемый для хранения информации о сетях с прямым подключением и удаленных сетях. Таблица маршрутизации содержит ассоциации с сетями или следующими переходами. С помощью этих ассоциаций маршрутизатор узнает о том, что достигнуть конкретного места назначения можно с помощью отправки пакета на определенный маршрутизатор, который представляет собой следующий переход на пути до пункта назначения. Также ассоциация со следующим переходом может быть исходящим или выходным интерфейсом для следующего назначения. для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Смотреть картинку для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Картинка про для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут. Фото для каких объектов маршрутизатор выбирает маршрут

На рисунке представлены сети с прямым подключением и удаленные сети маршрутизатора R1.

Источник

Алгоритм работы маршрутизатора.

Вернемся к терминологии сетевых технологий и рассмотрим алгоритм работы маршрутизатора.

Маршрутизатор — это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Чтобы передать сообщение от отправителя, находящегося в одной сети, получателю, находящемуся в другой сети, нужно совершить некоторое количество транзитных передач между сетями, или хопов (от hop — прыжок), каждый раз выбирая подходящий маршрут. Таким образом, маршрут представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет.

ПРИМЕЧАНИЕ Необходимо отметить, что каждый из портов маршрутизатора находится в своей сети и может рассматриваться как узел этой сети.

Задачу выбора маршрута из нескольких возможных и продвижении пакета маршрутизаторы решают на основе таблиц маршрутизации, которые содержат информацию о том, куда в дальнейшем пакет направлять. Типичная таблица маршрутизации имеет следующий вид (таблица заполнена в соответствии со структурой сети изображенной на рис …. и справедлива для маршрутизатора М2).

Сетевой адрес узла назначения (Network Address)Выходной номер порта текущего маршрутизатораСетевой адрес входного порта следующего маршрутизатораМетрика (Metric)
S1M1.1
S2
S3
S4M4.4
S5M4.4
S6М3.1
S7M4.4
S8M4.4
S9
S10M4.4
S10M6.1
DefaultM4.4

ПРИМЕЧАНИЕ Некоторые сети могут присутствовать в таблице более чем в одной строке, это означает что к этим сетям существуют альтернативные маршруты. На практике маршрутизатор выберет путь с наилучшей на этот момент метрикой.

Каждая сеть известная маршрутизатору сопоставляется со своей строкой таблицы маршрутизации. В таблице, как правило, должна присутствовать строка, которая позволит маршутизатору продвигать пакеты адресованные сетям о которых маршрутизатор ничего не знает. Такая строка вместо адреса сети назначения отмечается как строка по умолчанию (Default). Пакеты направляются на какой либо ключевой маршрутизатор, который может быть знает, куда эти пакеты отправлять дальше.

Перечислим ключевые параметры, необходимые для работы маршрутизатора:

· адрес сети назначения (или что тоже самое сетевой адрес узла назначения),

· адрес входного порта следующего маршрутизатора,

· адрес порта, на который нужно направить пакет, этот адрес должен принадлежать одной из непосредственно присоединенных к маршрутизатору сетей,

· метрика — параметр характеризующий удаленность сети от маршрутизатора. В простейшем случае метрика будет равна количеству передач между сетями, или хопов. В более сложном случае метрика учитывает загруженность линии связи, скорость передачи, качество канала. Если метрика равна 0 это означает, что эта сеть непосредственно подключена к порту маршрутизатора.

Разберем последовательность шагов, которую выполняет маршрутизатор при продвижении пакета:

1. На порт маршрутизатора поступает кадр, внутри которого инкапсулирован пакет сетевого уровня. Маршрутизатор извлекает пакет из кадра и помещает его в буфер.

2. Маршрутизатор читает заголовок пакета и проверяет время его существования. Прежде всего проверяется контрольная сумма, и если пакет пришел поврежденным, то он отбрасывается. Выполняется проверка, не превысило ли время, которое провел пакет в сети (время жизни пакета), допустимой величины. Если время жизни пакета превышает допустимый срок, то такой пакет считается «заблудившимся» и также отбрасывается (уничтожается).

3. Если пакет должен быть отправлен дальше, маршрутизатор анализирует адрес сети-адресата, извлеченный из заголовка пакета. По номеру сети, извлеченному из заголовка пакета, находим в таблице маршрутизации строку, содержащую сетевой адрес следующего маршрутизатора, и номер порта, на который нужно передать данный пакет, чтобы он двигался в правильном направлении. Иначе, если соответствующей строки в таблице не найдено для маршрутизации пакета будет использоваться строка по умолчанию (Default). Если в таблице отсутствует запись о сети назначения пакета и к тому же нет записи о маршрутизаторе по умолчанию, то данный пакет отбрасывается.

4. Определяется номер выходного порта маршрутизатора, на который нужно направить пакет. Далее пакет должен быть упакован в новый кадр для отправки через сеть, к которой подключен этот порт.

5. Рассмотрим два возможных варианта. Первый – сеть назначения не подключена непосредственно к порту маршрутизатора, т.е. пакету чтобы достигнуть узла назначения нужно пройти еще хотя бы один маршрутизатор. В этом случае пакет должен быть отправлен на входной порт следующего маршрутизатора. Сетевой адрес этого порта будет извлечен из записи таблицы маршрутизации.

6. Для пересылки пакета на этот порт необходимо упаковать его в кадр сетевой технологии для сети, которая соединяет два порта – выходной порт текущего маршрутизатора и входной порт следующего. Для того чтобы маршрутизатор мог создать такой кадр, необходимо знать локальный МАС-адрес следующего порта (нам известен его сетевой адрес). Для определения локального адреса по сетевому адресу используется протокол разрешения адреса (Address Resolution Protocol, ARP).

7. Работа протокола ARP начинается с просмотра так называемой ARP-таблицы. Каждая строка таблицы устанавливает соответствие между сетевым адресом и МАС-адресом. В ARP-таблице содержатся записи не обо всех узлах сети, а только о тех, которые активно участвуют в сетевых операциях. Поскольку такой способ хранения информации называют кэшированием, ARP-таблицы иногда называют ARP-кэш. Если искомый адрес в ARP-таблице отсутствует протокол ARP формирует свой запрос (ARP-запрос), вкладывает его в кадр протокола канального уровня и рассылает запрос широковещательно.

8. Все узлы локальной сети получают ARP-запрос и сравнивают указанный там сетевой адрес с собственным. В случае их совпадения узел формирует ARP-ответ, в котором указывает свой сетевой адрес и свой локальный адрес, а затем отправляет его уже направленно на порт его запросивший.

9. Порт маршрутизатора создает кадр, упаковывает в него пакет. В поле адреса назначения заголовка кадра помещается локальный адрес входного порта следующего маршрутизатора. Готовый кадр отправляется в сеть и достигает следующего маршрутизатора. Следующий маршрутизатор повторяет эту же самую последовательность. Это будет повторяться до тех пор пока пакет не достигнет маршрутизатора к порту которого подключена сеть назначения.

10. Когда пакет доходит до сети назначения реализуется второй вариант упаковки пакета в новый кадр (первый вариант был рассмотрен в п.5). При помощи протокола ARP находится МАС-адрес узла-адресата. Порт маршрутизатора создает кадр и пересылает в нем пакет через присоединенную сеть к узлу-адресату.

Протоколы маршрутизации

Задача маршрутизации решается на основе анализа таблиц маршрутизации, размещенных во всех маршрутизаторах и конечных узлах сети. Каким же образом происходит формирование этих таблиц? Какими средствами обеспечивается адекватность содержащейся в них информации постоянно изменяющейся структуре сети? Основная работа по созданию таблиц маршрутизации выполняется автоматически, но и возможность вручную скорректировать или дополнить таблицу тоже, как правило, предусматривается.

Для автоматического построения таблиц маршрутизации маршрутизаторы обмениваются информацией о топологии составной сети в соответствии со специальным служебным протоколом. Протоколы этого типа называются протоколами маршрутизации (или маршрутизирующими протоколами). Протоколы маршрутизации используют сетевые протоколы как транспортное средство. При обмене маршрутной информацией пакеты протокола маршрутизации помещаются в поле данных пакетов сетевого уровня, поэтому с точки зрения вложенности пакетов протоколы маршрутизации формально следовало бы отнести к более высокому уровню, чем сетевой.

С помощью протоколов маршрутизации маршрутизаторы составляют карту связей сети той или иной степени подробности. На основании этой информации для каждого номера сети принимается решение о том, какому следующему маршрутизатору надо передавать пакеты, направляемые в эту сеть, чтобы маршрут оказался рациональным. Результаты этих решений заносятся в таблицу маршрутизации. При изменении конфигурации сети некоторые записи в таблице становятся недействительными. В таких случаях пакеты, отправленные по ложным маршрутам, могут зацикливаться и теряться. От того, насколько быстро протокол маршрутизации приводит в соответствие содержимое таблицы реальному состоянию сети, зависит качество работы всей сети.

Протоколы маршрутизации могут быть построены на основе разных алгоритмов, отличающихся способами построения таблиц маршрутизации, способами выбора наилучшего маршрута и другими особенностями своей работы.

Алгоритмы маршрутизации должны отвечать нескольким важным требованиям. Во-первых, они должны обеспечивать, если не оптимальность, то хотя бы рациональность маршрута. Во-вторых, алгоритмы должны быть достаточно простыми, чтобы при их реализации не тратилось слишком много сетевых ресурсов, в частности они не должны требовать слишком большого объема вычислений или порождать интенсивный служебный трафик. И наконец, алгоритмы маршрутизации должны обладать свойством сходимости, то есть всегда приводить к однозначному результату за приемлемое время.

Протоколы обмена маршрутной информацией, применяемые в настоящее время в вычислительных сетях, в свою очередь делятся на две группы, каждая из которых связана с одним из следующих типов алгоритмов:

· дистанционно-векторные алгоритмы (Distance Vector Algorithms, DVA);

· алгоритмы состояния связей (Link State Algorithms, LSA).

В алгоритмах дистанционно-векторного типа каждый маршрутизатор периодически и широковещательно рассылает по сети вектор, компонентами которого являются расстояния от данного маршрутизатора до всех известных ему сетей. Под расстоянием обычно понимается число хопов. Возможна и другая метрика, учитывающая не только число промежуточных маршрутизаторов, но и время прохождения пакетов по сети между соседними маршрутизаторами. При получении вектора от соседа маршрутизатор наращивает расстояния до указанных в векторе сетей на расстояние до данного соседа. Получив вектор от соседнего маршрутизатора, каждый маршрутизатор добавляет к нему информацию об известных ему других сетях, о которых он узнал непосредственно (если они подключены к его портам) или из аналогичных объявлений других маршрутизаторов, а затем снова рассылает новое значение вектора по сети. В конце концов, каждый маршрутизатор узнает информацию обо всех имеющихся в интерсети сетях и о расстоянии до них через соседние маршрутизаторы.

Чтобы понять, в каком состоянии находятся линии связи, подключенные к его портам, маршрутизатор периодически обменивается короткими пакетами HELLO со своими ближайшими соседями.

Адресация в IP-сетях

Классы IP-адресов

IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передает пакеты между сетями.

Так как IP-адрес является сетевым адресом он состоит из двух логических частей — номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая — к номеру узла, определяется значениями первых бит адреса. Значения этих бит являются также признаками того, к какому классу относится тот или иной IP-адрес.

На рис. … показана структура IP-адреса разных классов.

Групповая адресация предназначена для экономичного распространения в Internet или большой корпоративной сети аудио- или видеопрограмм, предназначенных сразу большой аудитории слушателей или зрителей.

Один и тот же узел может входить в несколько групп. Члены какой-либо группы multicast не обязательно должны принадлежать одной сети. В общем случае они могут распределяться по совершенно различным сетям.

Групповой адрес не делится на поля номера сети и узла и обрабатывается маршрутизатором особым образом. Чтобы маршрутизаторы могли автоматически распространять пакеты с адресом multicast по составной сети, необходимо использовать в конечных маршрутизаторах модифицированные протоколы обмена маршрутной информацией.

Класс Е. Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е. Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений.

В табл. …. приведены диапазоны номеров сетей и максимальное число узлов, соответствующих каждому классу сетей.

КлассПервые битыНаименьший номер сетиНаибольший номер сетиМаксимальное число узлов в сети
A1.0.0.0126.0.0.02 24
B128.0.0.0191.255.0.02 16
C192.0.1.0223.255.255.02 8
D224.0.0.0239.255.255.255Multicast
E240.0.0.0247.255.255.255Зарезервирован

Большие сети получают адреса класса А, средние — класса В, а маленькие — класса С.

Особые IP-адреса

В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP-адресов.

· Если весь IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет; этот режим используется только в некоторых сообщениях ICMP.

· Если в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается, что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет.

· Если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast).

· Если в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет, имеющие такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Например, пакет с адресом 192.190.21.255 доставляется всем узлам сети 192.190.21.0. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast).

При адресации необходимо учитывать те ограничения, которые вносятся особым назначением некоторых IP-адресов. Так, ни номер сети, ни номер узла не может состоять только из одних двоичных единиц или только из одних двоичных нулей. Отсюда следует, что максимальное количество узлов, приведенное в таблице для сетей каждого класса, на практике должно быть уменьшено на 2. Например, в сетях класса С под номер узла отводится 8 бит, которые позволяют задавать 256 номеров: от 0 до 255. Однако на практике максимальное число узлов в сети класса С не может превышать 254, так как адреса 0 и 255 имеют специальное назначение.

Особый смысл имеет IP-адрес, первый октет которого равен 127 (01111111). Он используется для тестирования программ и взаимодействия процессов в пределах одной машины. Когда программа посылает данные по IP-адресу 127.0.0.1, то образуется как бы «петля». Данные не передаются по сети, а возвращаются модулям верхнего уровня как только что принятые. Поэтому в IP-сети запрещается присваивать машинам IP-адреса, начинающиеся со 127. Этот адрес имеет название loopback. Любой адрес сети 127.0.0.0 служит для обозначения своего узла, а не только 127.0.0.1, например 127.0.0.3.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *