9.7. Маршрутизації

Поділ на мережі (підмережі) служить основою для маршрутизації пакетів, переданих по мережі. Термін Riuting - маршрутизація - означає передачу дейтаграми від одного вузла до іншого. При посилці IР-дейтаграми вузол порівнює (логічна операція «виключає АБО») IР-адреса призначення зі своїм IР-адресою і накладає (логічне «І») на результат маску підмережі. Ненульове значення результату цієї операції є вказівкою на необхідність передачі пакету з підмережі в зовнішню мережу.

Direct Routing - пряма маршрутизація - здійснюється між вузлами однієї (під) мережі. У цьому випадку джерело знає конкретний фізичний (МАС) адреса одержувача і інкапсулює IР-дейтаграмму в кадр мережі, що містить цю адресу і безпосередньо передається по мережі одержувачеві. Список відповідності IР-і МАС-адрес вузлів звичайно формується хостом динамічно за допомогою протоколу ARP (Address Resolution Protocol). Для отримання МАС-адреси цікавить вузла (в межах підмережі) хост посилає кадр з широкомовною МАС-адресою, в який вкладає запит, що містить IР-адресу цікавить вузла. На цей запит відгукнеться вузол з IР-адресою, що збігається з відповідним полем запиту. У кадрі відповіді буде присутній його МАС-адреса, який і буде занесений в ARP-таблицю. ARP-запит формується вузлом в тому випадку, коли йому потрібно передати пакет за адресою, відсутньому в його локальної таблиці. Якщо відповідь на ARP-запит не буде отриманий, то пакет, який мав бути переданий, анулюється. Можливо і статичне формування таблиць, необхідне для тих технологій, в яких немає широкомовлення (наприклад, з'єднання через РРР).

Indirect routing - непряма маршрутизація - передача дейтаграм між вузлами різних (під) мереж. Виявивши розбіжність немаскірованном (мережевий) частини IР-адрес, джерело посилає кадр з IР-дейтаграмою з фізичного адресою маршрутизатора (його адресу впізнається вищеописаним способом). Маршрутизатор аналізує IР-адресу призначення отриманої дейтаграми і залежно від адрес прямо підключених до нього (під) мереж посилає дейтаграмму або прямо з фізичного адресою вузла призначення, або до наступного маршрутизатора.

Маршрутизатор (router) являє собою пристрій, що має один або декілька інтерфейсів (портів) для підключення локальних мереж або віддалених з'єднань. Кожному фізичному інтерфейсу ставиться у відповідність одна чи кілька IР-(під) мереж, вузли яких мають з ним безпосередній зв'язок (на 1-му і 2-му рівнях моделі OSI). Маршрутизатор забезпечує міжмережеву передачу пакетів між вузлами (хостами та іншими маршрутизаторами) доступних йому підмереж. Передачі можуть бути як між різними інтерфейсами, так і між подсетями, розташованими на одному і тому ж інтерфейсі (без маршрутизатора їх вузли один одного «не бачать», хоча й «чують»). Можливі маршрутизатори навіть з одним фізичним інтерфейсом, їх іноді називають « однорукими маршрутизаторами ».

У термінології ТСР / IР маршрутизатор відноситься до шлюзів (gateway), і в кожному проходить пакеті він повинен декрементіровать поле TTL (Time to live) по вступі пакета, а потім кожну секунду перебування пакета в маршрутизаторі.

Маршрутизатор для своєї роботи повинен мати таблицю маршрутизації, в якій міститься інформація про IР-адреси і масках (під) мереж, підключених до кожного його порту, а також список сусідніх маршрутизаторів. Список безпосередньо доступних маршрутизаторів повинен бути і в кожному вузлі. Заповнення цих таблиць може здійснюватися як динамічно (наприклад, за допомогою протоколу RIP або OSPF), так і статично (вручну). Статичний заповнення таблиць - досить клопітка заняття, але зате воно дозволяє уникнути «зломів» мережі за допомогою підстановки нелегальних маршрутизаторів.

На маршрутизатори покладається і завдання фільтрації - пропускання пакетів, що задовольняють тільки певним критеріям, або / і навпаки, непропусканія певних пакетів. Фільтрація може здійснюватися за різними ознаками, які належать до протоколів різних рівнів. Природно, що складні схеми фільтрації вимагають певних ресурсів маршрутизатора (пам'ять під таблиці, процесорний час на обробку пакетів).

IР-маршрутизатори характеризуються продуктивністю (число пакетів в секунду), затримкою (часом обробки пакета), способом обміну маршрутною інформацією (RIP, OSPF), можливостям * фільтрації, підтримкою групового мовлення (ЮМР), типом і кількістю інтерфейсів.

Маршрутизатор може бути окремим пристроєм, можлива також реалізація його функцій і мережевою операційною системою кінцевих вузлів (серверів). Покладення функцій маршрутизатора, особливо фільтрації, на сервер значно навантажує його. Крім того, в цьому випадку з'являються обмеження, не властиві 1Р-протоколу. Наприклад, сервер NetWave З.х-4.х (і не тільки цих операційних систем) не дозволяє на одній інтерфейсної карті конфігурувати більше однієї IР-підмережі.