Маршрутизация. Виды и алгоритмы маршрутизации.
Лекция 19 Краткая характеристика протоколов
Вопросы:
1. Маршрутизация. Виды и алгоритмы маршрутизации.
2. Протокол динамической маршрутизации RIP.
3. Протокол управляющих сообщений ICMP.
4. Протокол UDP.
5. Протокол TCP.
6. Протокол DNS.
7. Протокол управления сетью SNMP.
8. Протоколы дистанционного управления. Протокол telnet.
9. Протоколы файлового обмена.
10. Протокол SMTP, POP3, IMAP.
11. Протокол HTTP.
Маршрутизация означает передвижение информации от источника к пункту назначения через объединенную сеть. Маршрутизация часто противопоставляется объединению сетей с помощью моста, которое, в популярном понимании этого способа, выполняет точно такие же функции. Основное различие между ними заключается в том, что объединение с помощью моста имеет место на Уровне 2 эталонной модели ISO, в то время как маршрутизация встречается на Уровне 3. Этой разницей объясняется то, что маршрутизаторы используют логические адреса (например, IP-адреса), а мосты - аппаратные адреса.
С коммерческой точки зрения маршрутизация приобрела популярность только в 1970 гг.
Таблица маршрутизации представляет собой форму правил, по которым IP-датаграммы с данного компьютера отправляются по адресу назначения датаграммы. Таблицы маршрутизации создаются не только в специальных устройствах – маршрутизаторах, но и на каждом компьютере. Таблица маршрутизации может быть статической и динамической.
Распределение статических таблиц маршрутизации устанавливется администратором сети до начала маршрутизации. Оно не меняется, если только администратор сети не изменит его. Алгоритмы, использующие статические маршруты, просты для разработки и хорошо работают в окружениях, где трафик сети относительно предсказуем, а схема сети относительно проста
Динамические алгоритмы маршрутизации подстраиваются к изменяющимся обстоятельствам сети в масштабе реального времени. Они выполняют это путем анализа поступающих сообщений об обновлении маршрутизации. Если в сообщении указывается, что имело место изменение сети, программы маршрутизации пересчитывают маршруты и рассылают новые сообщения о корректировке маршрутизации. Такие сообщения пронизывают сеть, стимулируя маршрутизаторы заново прогонять свои алгоритмы и соответствующим образом изменять таблицы маршрутизации.
Алгоритм поиска маршрута в таблице маршрутизации
Таблица содержит записи, которые состоят из поля адреса сети, поля маски сети, поля адреса шлюза, поля адреса сетевого интерфейса и поля метрик.
Когда компьютер отправляет датаграмму, во первых, определяется, не расположен ли адрес получателя на той же ветке, что и адрес отправителя, если да, то датаграмма отправляется получателю напрямую.(прямая маршрутизация) Если нет, то в таблице маршрутизации ищется запись, соответствующая адресу назначения (косвенная маршрутизация).
Алгоритм поиска следующий. Если для какой-либо записи побитное произведение IP-адреса назначения и поля маски сети совпадает со значением поля адреса сети, то данная датаграмма будет отправлена на соответствующий этой записи шлюз, указанный в поле адрес шлюза, через сетевой интерфейс – хост отправителя датаграммы на данный шлюз, указанный в поле адреса сетевого интерфейса.
В стеке TCP/IP не только маршрутизаторы, но и конечные узлы принимают решения о том, кому передавать пакет для его успешной доставки узлу назначения, на основании так называемых таблиц маршрутизации (routing tables).
Рассмотрим следующий пример организации небольшой сети класса С, соединенной с провайдером Internet через маршрутизатор, который в то же время, обеспечивает связь между этими двумя сегментами. Пусть сетевой номер, выделенный этой организации – 210.20.30, а адрес Internet-шлюза – 210.20.30.254.
 |
Рис.4.3. Структура сети
Сеть разбита на три сегмента. Адреса первого могут принимать значения с 210.20.30.0 по 210.20.30.63, второго с 210.20.30.64 по 210.20.30.127, третьего с 210.20.30.192 по 210.20.30.255. маской данной сети будет – 255.255.255.192..
Построим таблицы маршрутизации для каждого из компьютеров сети. При этом учтем, что адрес 0.0.0.0 будет указывать на шлюз маршрутизации , если ни одна запись таблицы не будет удовлетворять адресу назначения отправляемой датаграммы (так называемый шлюз по умолчанию).
Хост P
| Адрес сети | Маска | Шлюз | Интерфейс |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0. | 210.20.30.10 | 210.20.30.1 |
| 210.20.30.0 | 255.255.255.192 | 210.20.30.1 | 210.20.30.1 |
Хост Q
| Адрес сети | Маска | Шлюз | Интерфейс |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0. | 210.20.30.10 | 210.20.30.2 |
| 210.20.30.0 | 255.255.255.192 | 210.20.30.2 | 210.20.30.2 |
Хост R
| Адрес сети | Маска | Шлюз | Интерфейс |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0. | 210.20.30.254 | 210.20.30.200 |
| 210.20.30.0 | 255.255.255.192 | 210.20.30.10 | 210.20.30.10 |
| 210.20.30.64 | 255.255.255.192 | 210.20.30.70 | 210.20.30.70 |
| 210.20.30.192 | 255.255.255.192 | 210.20.30.200 | 210.20.30.200 |
Хост S
| Адрес сети | Маска | Шлюз | Интерфейс |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0. | 210.20.30.70 | 210.20.30.81 |
| 210.20.30.64 | 255.255.255.192 | 210.20.30.81 | 210.20.30.81 |
Хост T
| Адрес сети | Маска | Шлюз | Интерфейс |
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0. | 210.20.30.70 | 210.20.30.82 |
| 210.20.30.64 | 255.255.255.192 | 210.20.30.82 | 210.20.30.82 |
Хост G
| Адрес сети | Маска | Шлюз | Интерфейс |
| 210.20.30.0 | 255.255.255.0 | 210.20.30.200 | 210.20.30.254 |
Хост R является регулировщиком потока датаграмм между ветками сети и Internet.