Схема IP-маршрутизации

Концентратор (HUB) – центральное устройство в топологии типа "звезда", функцией которого является передача пакета, принятого от одного компьютера в сети остальным. Разъемы для подключения сетевых кабелей носят название портов.

Коммутатор (Switch) – центральное устройство в топологии типа "звезда", функцией которого является передача пакета, принятого от одного компьютера определенному другому.

Повторитель (Repeater) – устройство, усиливающее и ретранслирующее сигнал в линии связи.

Шлюз (Gateway) – устройство (компьютер), имеющее два сетевых адаптера, и служащее для передачи данных между двумя несовместимыми сетями.

Шлюз – устройство, обеспечивающее соединение двух сетей (обычно с различными протоколами передачи информации либо разной средой передачи). В IP-сетях роль шлюза выполняет маршрутизатор, коммутирующий канал сети, к которому подключен ваш ПК с каналом интернета.

Маршрутизация – передача пакетов между двумя конечными узлами в составной сети.

Маршрут – последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти пакет от отправителя до получателя (пункта назначения).

Маршрутизатор (Router) – устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основе пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения (в терминологии Internet маршрутизатор часто называют шлюзом (Gateway)).

Интернет – это комбинация сетей, соединяемых с помощью маршрутизаторов. Когда пакет (дейтаграмма) идет от источника к пункту назначения, он (она), вероятнее всего, проходит много маршрутизаторов, пока достигает маршрутизатора, закрепленного за сетью пункта назначения. Маршрутизатор получает пакет от одной сети и передает его другой сети. Маршрутизатор обычно закрепляется за несколькими сетями. Когда маршрутизатор получает пакет, он должен решить две задачи:

1) какой сети он должен его передать;

2) по какому пути.

Последнее решение основано на выборе оптимального пути. Какой доступный путь является оптимальным путем, обычно определяется метрикой. Метрика – это условная стоимость передачи по сети. Полное измерение конкретного маршрута равно сумме метрик сетей, которые включают в себя маршрут. Маршрутизатор выбирает маршрут с наименьшей метрикой. Метрика назначается для каждой сети в зависимости от типа протокола.

Рассмотрим механизм IP-маршрутизации на примере составной сети, представленной на рисунке. В этой сети 7 маршрутизаторов объединяют 5 сетей в общую сеть. На каждом маршрутизаторе и конечных узлах установлены протоколы IP.

Маршрутизаторы имеют по несколько интерфейсов (портов), к которым присоединяются сети. Каждый интерфейс (порт) маршрутизатора можно рассматривать как отдельный узел сети: он имеет сетевой адрес и локальный адрес в той подсети, которая к нему подключена. Например, маршрутизатор R1 имеет два интерфейса, к которым подключены сети 198.21.17.0 и 213.34.12.0. Порт 198.21.17.5 является узлом сети 198.21.17.0, а порт 213.34.12.3 является узлом сети 213.34.12.0. Т.о. маршрутизатор можно рассматривать как совокупность нескольких узлов, каждый из которых входит в свою сеть. Как единое устройство маршрутизатор не имеет ни отдельного сетевого, ни локального адреса.

В сложных составных сетях почти всегда существуют несколько альтернативных маршрутов для передачи пакетов между двумя конечными узлами. Так пакет, отправленный из узла A (сеть 198.21.17.0) в узел B (сеть 213.34.12.0) может пройти через маршрутизатор R1 или через маршрутизаторы R3, R4, R7.

Задачу выбора маршрута из нескольких возможных вариантов решают маршрутизаторы и конечные узлы. Маршрут выбирается на основании имеющейся у этих устройств информации о текущей конфигурации сети, а также на основании критерия выбора маршрута. В качестве критерия часто выступает задержка прохождения маршрута отдельным пакетом, средняя пропускная способность маршрута для последовательности пакетов или наиболее простые критерий, учитывающий только количество пройденных в маршруте промежуточных маршрутизаторов (ретрансляционных участков или хопов). Полученная в результате анализа информация о маршрутах дальнейшего следования пакетов помещается в таблицу маршрутизации.

В простейшем случае таблица маршрутизации содержит:

• адрес сети назначения (адреса назначения пакетов);
• сетевой адрес следующего маршрутизатора (точнее сетевой адрес интерфейса следующего маршрутизатора), на который надо направить пакет, чтобы тот передвигался по направлению к заданному адресу по рациональному маршруту;
• адрес порта (сетевой адрес выходного интерфейса), на который нужно направить пакет.

Упрощенная таблица маршрутизации маршрутизатора R1 выглядит следующим образом.

Адрес сети назначения	Адрес следующего маршрутизатора	Адрес выходного интерфейса	Расстояние до сети назначения
56.0.0.0	213.34.12.4	213.34.12.3
116.0.0.0	213.34.12.4	213.34.12.3
129.13.0.0	198.21.17.6	198.21.17.5
198.21.17.0	198.21.17.5	198.21.17.5
213.34.12.0	213.34.12.3	213.34.12.3
Маршрут по умолчанию	198.21.17.7	198.21.17.5	–

Структура реальных таблиц маршрутизаторов стека TCP/IP в целом соответствует структуре упрощенной таблицы, однако в общем случае зависит от конкретного сетевого оборудования.

Дата добавления: 2015-07-25