8.10 Работа с таблицами маршрутизации

Мы рассмотрели, как IP маршрутизирует дейтаграммы, основываясь на содержимом таблиц маршрутизации, не сказав при этом, как системы инициализируют свои таблицы маршрутизации или как они обновляют их при изменениях в сети. Следующие главы ответят на эти вопросы и рассмотрят протоколы, позволяющие шлюзам делать маршруты согласованными. А пока, важно понимать только, что IP делает все решения маршрутизации на основе таблиц, поэтому изменение этих таблиц изменит пути, по которым будут следовать дейтаграммы.

8.11 Итоги

IP-маршрутизация представляет собой принятие решения от том, куда послать дейтаграмму на основе ее IP-адреса назначения. Маршрут является непосредственным, если машина назначения находится в сети, которой присоединена посылающая машина; мы будем считать это последним шагом доставке при передаче дейтаграммы. Маршрут является косвенным, если дейтаграмму надо послать шлюзу для доставки. Общий принцип заключается в том, что ГВМ посылают косвенно маршрутизируемые дейтаграммы ближайшему шлюзу; дейтаграммы путешествуют по интернету от шлюза к шлюзу до тех пор, пока они не смогут быть напрямую доставлены по физической сети.

IP-маршрутизация генерирует IP-адрес следующей машины(т.е. адрес следующей попытки), к которой следует послать дейтаграмму; IP передает дейтаграмму и адрес следующей попытки программному обеспечению сетевого интерфейса. Передача дейтаграммы от одной машины к другой всегда включает инкапсуляцию дейтаграммы в физический кадр, отображение межсетевого адреса следующей попытки в физический адрес и посылку кадра, используя аппаратное обеспечение.

Межсетевой алгоритм маршрутизации управляется таблицей и использует только IP-адреса. Он основывает решения маршрутизации на адресе сети назначения, а не на адресе ГВМ назначения, что делает таблицы маршрутизации маленькими. Маршруты по умолчанию также помогают таблицам оставаться маленькими, особенно для тех ГВМ, которые имеют доступ только к одному шлюзу.

Для дальнейшего изучения

Маршрутизация - это важный раздел. Frank и Chou[1971], а также Schwartz и Stern[1980] рассматривают маршрутизацию в целом; Postel[1980] рассматривает межсетевую маршрутизацию. Braden и Postel[RFC 1009] дают краткое изложение того, как шлюзы Интернета обрабатывают IP-дейтаграммы. Narten[1989] содержит обзор маршрутизации в Интернете. Fultz и Kleinrock[1971] анализируют схемы адаптивной маршрутизации; и McQuillan, Richer и Rosen[1980] описывают алгоритм адаптивной маршрутизации в ARPANET.

Часто рассматривалась идея использования политических соглашений для формулирования правил о маршрутизации. Leiner[RFC 1124] рассматривает соглашения для взаимосвязанных сетей.

Braun[RFC 1104] обсуждает модели политики маршрутизации для интернетов, Rekhter[RFC 1092] затрагивает вопрос о политике маршрутизации во второй магистральной сети NSFNET, и Clark[RFC 1102] описывает использование политики маршрутизации для IP.

Упражнения

8.1 Опишите таблицы маршрутизации для всех шлюзов из рисунка

8.1. В чем заключается основная выгода использования маршрутов по

умолчанию ?

8.2 Изучите алгоритм маршрутизации, используемы в UNIX BSD

4.3. Учитывает ли он все случаи, описанные здесь ? Рассматривает ли он какие-либо не описанные случаи ?

8.3 Что делает шлюз с полем ВРЕМЯ ЖИЗНИ из заголовка IP ?

8.4 Рассмотрим машину с двумя физическими сетевыми соединениями и двумя IP-адресами I1 и I2. Может ли эта машина получить дейтаграмму, назначенную I2 из сети с адресом I1 ? Объясните.

8.5 Рассмотрим две ГВМ, А и В, которые присоединены к одной физической сети, N. Может ли А при использовании нашего алгоритма маршрутизации получить дейтаграмму, предназначенную В ? Объясните.

8.6 Модифицируйте алгоритм маршрутизации для учета опций маршрутизации источника IP, описанных в главе 7.

8.7 Шлюз IP должен выполнят вычисления, для которых требуется время, пропорциональное длине заголовка дейтаграммы, каждый раз, когда он обрабатывает дейтаграмму. Объясните.

8.8 Сетевой администратор доказывает, что для более легкой отладки и его сети и наблюдения за ней ему нужно переписать алгоритм маршрутизации таким образом, чтобы он проверял маршруты для отдельных ГВМ до проверки на прямую доставку. Можете ли вы представить, как он собирается использовать новый алгоритм для слежения за работой сети ?

8.9 Возможно ли адресовать дейтаграмму на IP-адрес шлюза ? Имеет ли смысл так делать ?

8.10 Рассмотрим модифицированный алгоритм маршрутизации, который проверяет маршруты для отдельных ГВМ на прямую доставку. При каких условиях этот алгоритм будет выгоден?

8.11 Поиграем в детектив: после наблюдения за траффиком IP в локальной сети в течение 10 минут в вечернее время кто-то заметил, что все кадры, предназначенные машине А, содержат IP-дейтаграммы, которые имеют адрес назначения, совпадающий с IP-адресом А, в то время как все кадры, предназначенные машине В, несут IP-дейтаграммы с назначением, отличным от IP-адреса В. Объясните.

8.12 Как вы можете изменить формат дейтаграммы IP для поддержки высокоскоростной коммутации пакетов в шлюзах ? Указание: шлюз должен перевычислять контрольную сумму заголовка после декремента поля времени жизни.

8.13 Сравните протокол доставки без установления соединения ISO(стандарт ISO 8473) с IP. Насколько хорошо протокол ISO поддерживает высокоскоростную коммутацию пакетов ? Указание: поля переменной длины избыточны.