Современные сетевые технологии
жүктеу/скачать 3,92 Mb.
|
Levancevich 2020
5 МАРШРУТИЗАЦИЯ ПАКЕТОВДля передачи информации межу сетями используются специальные устройства, которые называются маршрутизаторами. Основные функции маршрутизаторов: связывание сетей (в том числе с различной технологией канального уровня); определение оптимального маршрута для передачи пакетов; пересылка пакетов к пункту назначения; фрагментация пакетов. Кроме основных функций, маршрутизатор может выполнять дополнительные функции, например, функции DHCP-сервера, осуществлять фильтрацию пакетов исходя из настроенных списков доступа и т. д. Маршрутизатор представляет собой специализированный компьютер с процессором и памятью. Типы памяти маршрутизатора приведены на рисунке 28. При включении питания операционная система маршрутизатора загружается из флеш-памяти в ОЗУ, а текущие настройки сохраняются в NVRAM. Сетевым интерфейсам маршрутизатора присваивается IP-адрес и маска подсети (префикс и длина префикса для IPV6). Рисунок 28 – Память маршрутизатора Маршрутизатор выполняет три основных шага: деинкапсуляцию пакета третьго уровня путем удаления заголовка и концевика кадра канального уровня; поиск оптимального пути в таблице маршрутизации в соответствии с IP-адресом места назначения; если маршрутизатор находит путь до места назначения, он инкапсулирует пакет третьего уровня в новый кадр канального уровня и пересылает кадр из выходного интерфейса. Рисунок 29 – Процесс пересылки пакетов Маршрутизаторы оборудованы несколькими интерфейсами, каждый из которых предназначен для отдельной IP-сети. Маршрутизатор отвечает за выбор маршрута между сетями на основании данных таблицы маршрутизации. Таблица маршрутизации содержит информацию о следующих типах путей: маршрутах к сетям с прямым подключением (непосредственно подключенным к интерфейсам маршрутизатора). Если IP-адрес назначения пакета принадлежит узлу в сети с прямым подключением, подключенной к одному из интерфейсов маршрутизатора, то этот пакет пересылается напрямую узлу назначения. Это означает, что IP-адрес назначения пакета – это узловой адрес в той же подсети, что и интерфейс маршрутизатора; маршрутах к удаленным сетям. Если IP-адрес назначения пакета принадлежит удаленной сети, то отправить пакет в удаленные сети можно только с помощью пересылки на другой маршрутизатор; маршрутах по умолчанию. Если IP-адрес назначения пакета не принадлежит подключенной или удаленной сети, маршрутизатору нужно определить, доступен ли «шлюз последней надежды». «Шлюз последней надежды» задается, когда на маршрутизаторе настроен маршрут по умолчанию. При наличии маршрута по умолчанию пакет пересылается на «шлюз последней надежды». Если маршрутизатор не располагает маршрутом по умолчанию, то пакет отбрасывается. В этом случае маршрутизатор отправляет на IP-адрес источника пакета ICMP-сообщение о недоступности узла. Маршруты в таблице маршрутизации могут задаваться двумя способами: вручную администратором сети – такие маршруты называются статическими маршрутами; динамически с помощью протоколов маршрутизации – динамические маршруты. Определение оптимального маршрута 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 метрик, используемых для определения расстояния до сети. Метрика – это числовое значение, характеризующее «стоимость» маршрута (количество переходов, пропускную способность, качество обслуживания). 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 метрики 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 приведем примеры динамических протоколов и используемых ими метрик: протокол RIP (Routing Information Protocol) – количество переходов; протокол OSPF (Open Shortest Path First) – основанная на суммарной полосе пропускания каналов от источника до места назначения; протокол EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol усовершенствованный протокол внутренней маршрутизации между шлюзами) – пропускная способность, задержка, нагрузка и надежность. Что происходит, когда в таблице маршрутизации содержатся два или более путей с одинаковыми протоколами маршрутизации и одинаковыми метриками? Если маршрутизатор располагает двумя или более путями к пункту назначения с метриками равной стоимости, он отправляет пакеты по обоим путям. Это называется распределением нагрузки в соответствии с равной стоимостью. При правильной конфигурации распределение нагрузки может повысить эффективность и производительность сети. Если на маршрутизаторе с помощью различных протоколов маршрутизации, основанных на различных метриках, построено несколько маршрутов к одной и той же сети, то какой маршрут предпочтительней? Для сравнительной оценки маршрутов, построенных с помощью различных протоколов маршрутизации в операционной системе Cisco IOS, используется понятие «административное расстояние» (AD). Административное расстояние представляет «надежность» маршрута: чем меньше его значение, тем более надежным является источник маршрута. На рисунке 30 приведены различные протоколы маршрутизации и соответствующие им значения AD. Рисунок 30 – Административная дистанция Таким образом, метрика используется для выбора оптимального маршрута при использовании одного вида протоколов маршрутизации, а административная дистанция – для выбора маршрута при использовании различных типов протоколов маршрутизации. В целом работу протокола динамической маршрутизации можно описать следующим образом: Маршрутизатор определяет и заносит в таблицу маршрутизации информацию о напрямую подключенных сетях. Маршрутизатор отправляет и принимает сообщения протоколов маршрутизации на свои интерфейсы. Маршрутизаторы осуществляют обмен данными маршрутизации о напрямую подключенных сетях с соседями для получения информации об удаленных сетях, которые не являются смежными (два маршрутизатора соединены друг с другом общей смежной сетью). При обнаружении маршрутизатором изменений в топологии протокол маршрутизации может объявить это изменение для других маршрутизаторов. Существуют различные протоколы маршрутизации (рисунок 31). Для классификации протоколов динамической маршрутизации необходимо определить понятие автономной системы (AS). Автономная система, или домен маршрутизации, – это группа IP-сетей и маршрутизаторов, управляемых одним или несколькими операторами и имеющих единую политику маршрутизации. Например, сеть интернет- провайдера или сеть компании. Так, региональный интернет-регистратор RIPE присвоил номер автономной системы AS6697 локальному интернет- регистратору(LIR) Белпак (Белтелеком). Исходя из наличия автономных систем протоколы динамической маршрутизации можно разделить на две большие группы: жүктеу/скачать 3,92 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|