Приемник

Сообщения

Источник

сообщения

Рис. 6. Мосты с маршрутизацией от источника

Устройство-источник инициализирует обнаружение маршрута, посылая специальный пакет, называемый исследователем. Исследовательские па­кеты используют специальный конверт, распозна­ваемый мостами с маршрутизацией от источника. При получении этого пакета каждый мост вносит инфор­мацию о направлении, с которого был получен па­кет, и собственное имя или идентификатор в спе­циально отведенное в пакете место, называемое раз­делом записи о маршруте. Далее мост передаст этот пакет по всем направле­ниям, исключая то, по которому пакет был полу­чен.

Как следствие этого процесса, в сети появляется множество копий одного и того же исследователь­ского пакета, и, естественно, станция назначения получает несколько таких пакетов — один на каж­дый возможный маршрут. Каждый пришедший ис­следовательский пакет содержит последовательный список мостов, через которые он прошел.

После получения всех исследовательских пакетов станция назначения выбирает один из возможных маршрутов (самый быстрый, самый прямой или дру­гой) и посылает ответ станции-источнику. В этом ответе содержится информация о маршруте, по которому должны посылаться все остальные пакеты.

После обнаружения маршрута станция-отправитель в сети 1 запоминает его и использует всегда для от­правки пакетов в станцию в сети 5. Эти пакеты при отправке вкладываются в специальные конверты, понятные для мостов с маршрутизацией от источника. Мосты, получая эти конверты, просто находят со­ответствующую для себя запись в списке маршрута и передают пакет по нужному направлению.

Маршрутизаторы

Маршрутизаторы (routers), как и мосты, могут эффективно объединять сети и увеличивать их размеры. Но марш­рутизаторы предоставляют более интеллектуальный сервис. Если провести аналогию, то маршру­тизатор может быть охарактеризован как квалифицированный клерк почтового отдела крупной фирмы, который не только разбирается в адресах отправителя и полу­чателя, но и может судить о наиболее подходящем пути для письма. Это, правда, увеличивает как возможности, так и накладные расходы – маршрутизатор работает медленнее, чем мост.

Маршрутизаторы работают на Сетевом уровне модели OSI. Это значит, что они могут переадресовывать и маршрутизировать пакеты через множество сетей, обмениваясь информацией (которая зависит от протокола) между отдельными сетями. Маршрутизаторы считывают в пакете адресную информацию сложной сети и, поскольку они функционируют на более высоком по сравнению с мостами уровне модели OSI, имеют доступ к дополнительным данным.

Маршрутизаторы выполняют следующие функции мостов:

• фильтруют и изолируют трафик,

• соединяют сегменты сети.

Так как маршрутизаторам доступно больше информации, чем мостам, они используют ее для оптимизации доставки пакетов. В сложных сетях маршрутизаторы обеспечивают лучшее по сравнению с мостами управление трафиком и не пропускают широковещательных сообщений. Маршрутизаторы могут обмениваться данными о состоянии маршрутов и, основываясь на них, обходить медленные или неисправные каналы связи.

Таблица маршрутизации, которая находится в маршрутизаторах, содержит сетевые адреса. Для каждого протокола, используемого в сети, строится своя таблица. Таблица помогает маршрутизатору определить адреса назначения для поступающих данных. Она включает следующую информацию:

1. Все известные сетевые адреса.

2. Способы связи с другими сетями.

3. Возможные пути между маршрутизаторами.

4. Стоимость передачи данных по этим маршрутам.

Маршрутизатор выбирает наилучший путь для данных, сравнивая различные маршруты. Маршрутизаторы требуют специальной адресации: им понятны только номера сетей, что позволяет им обращаться друг к другу, и адреса локальных плат сетевого адаптера. К удаленным компьютерам маршрутизаторы обращаться не могут.

На рис. 7 показаны 7 ЛВС (Ethernet и Token Ring), соединенные пятью маршрутизаторами. С точки зрения пользователя сети маршрутизаторы создали сеть из сетей, обеспечив, таким образом, доступ к прежде недоступным ресурсам и устройствам. Межсетевые маршрутизаторы работают по принципу накопил-переслал как промежуточные устройства, которые передают сообщения от источника информации к приемнику. Объединенные маршрутизатором сети могут иметь различные протоколы, как на физическом, так и на канальном уровнях.

Рис. 7. Сети, объединенные маршрутизаторами

В случае, когда два устройства в разных сетях об­щаются через одну или несколько промежуточных сетей, сетевой уровень описывает всю информацию, необходимую для маршрутизации и передачи инфор­мации в точное место назначения. Маршрутизатор обладает более сложной и более мощной функциональностью, чем мост. Он выбирает маршрут для прохождения пакета, основываясь на таких факто­рах, как стоимость передачи по каналам, время пе­редачи, загруженность канала или расстояние меж­ду источником и приемником пакета. Расстояние обычно измеряют счетчиками хопов (hop count — количество маршрутизаторов, пройденных пакетом от источника до приемника информации). В отли­чие от моста, работа которого прозрачна для сете­вых устройств, работа маршрутизатора должна быть явно запрошена устройством, так как он обслужи­вает только те пакеты, которые адресованы ему.

Чтобы познакомиться с маршрутизацией рассмотрим сеть, которая не ис­пользует какой-нибудь конкретный прото­кол, но которая демонстрирует логику маршрути­зации.

На рис. 8 по­казаны три сети (две Ethernet и одна Token Ring), соединенные маршрутизатором. Каждая сеть описывается уникальным адресом (в терминах OSI — адрес сетевого уровня), и в свою очередь каждое устройство в сети имеет свой уникальный адрес (в терминах OSI — адрес канального уров­ня).

2499