Лекции / 7. Лекция № 7 Технологии маршрутизации в IP-сетях 27.11.24

19

Маршрутизация

•Статическая маршрутизация — вид маршрутизации, при котором маршруты указываются в явном виде при конфигурации маршрутизатора. Вся маршрутизация при этом происходит без участия каких-либо протоколов маршрутизации. Статическая маршрутизация может использоваться в небольших сетях.

•Динамическая маршрутизация – вид маршрутизации,

при котором таблица маршрутизации заполняется автоматически протоколами динамической маршрутизации

Пример IP - сети

Хост А имеет один интерфейс (один сетевой адаптер) с IP-адресом 192.190.10.4 и маской подсети 255.255.255.0, то есть, подключен к сети класса C с IP-адресом 192.190.10.0, называемой сетью 1.

Маршрутизатор 2 имеет два интерфейса с IP-адресами 192.190.10.1 и 192.190.0.3 и масками подсети 255.255.255.0, то есть, подключен к сети класса C с IP-адресом 192.190.10.0, называемой сетью 1, и к сети класса C с IP-адресом 192.190.0.0, называемой сетью 2.

Маршрутизатор 1 также имеет два интерфейса (два сетевых адаптера) с IP-адресами 192.190.0.1 и 192.190.15.75 и масками подсети 255.255.255.0, то есть, подключен к сети класса C с IP-адресом 192.190.0.0, называемой сетью 2, и к сети класса C с IP-адресом 192.190.15.0, называемой сетью 3.

Таблица маршрутизации

Network Destination

•Network Destination (Сетевой адрес). Это поле используется совместно с полем Netmask. Оно определяет диапазон IP-адресов, достижимых с использованием данной записи таблицы маршрутизации (или отдельный IP-адрес, достижимый с использованием данной записи). В нем может быть указан IP-адрес сети, IP-адрес хоста или широковещательный IP-адрес. В данном примере в поле Network Destination указаны адреса сетей 127.0.0.0, 192.190.10.0 и 224.0.0.0, адрес хоста

192.190.10.4 и широковещательные адреса

192.190.10.255 и 255.255.255.255

Netmask (маска сети)

•Netmask (Маска сети). Поля Network Destination и Netmask определяют диапазон IP-адресов или один IPадрес. Чтобы выяснить, соответствует ли IP-адрес назначения передаваемого пакета некоторой записи таблицы маршрутизации, на IP-адрес назначения пакета накладывается содержимое поля Netmask этой записи (выполняется операция логического И). Результат сравнивается со значением в поле Network Destination данной записи. Если результат операции «логического И» и значение в поле Network Destination совпадают, то IP-адрес назначения пакета соответствует данной записи, и для продвижения пакета используется IPадрес следующего перехода (содержимое поля Gateway) этой записи.

Узел 1-1 Узел 1-n Узел 2-1 Узел 2-k Узел 3-1 Узел 3-m

Заголовок пакета содержит сетевые IP-адреса узла назначения и узла источника. Процесс прокладывания наилучшего маршрута к адресату назначения получил название маршрутизация.

Процесс прокладывания маршрута происходит последовательно от маршрутизатора к маршрутизатору. При этом каждый маршрутизатор анализирует сетевую часть адреса узла назначения в заголовке поступившего пакета.

Затем маршрутизатор обращается к таблице маршрутизации, основными параметрами которой являются адрес сети назначения и адрес входного интерфейса следующего маршрутизатора на пути к адресату назначения. Этот адрес интерфейса получил название следующего перехода (next hop).

Таким образом, маршрутизатор ретранслирует пакет, продвигая его с входного интерфейса на выходной.

Оценка наилучшего пути производится на основе метрики. Например, метрика может учитывать только количество маршрутизаторов на пути к адресату, полосу пропускания линий связи, соединяющих маршрутизаторы.

Сетевые протоколы IP функционируют без предварительного установления соединения между источником и получателем сообщения, при этом доставка

сообщения производится без гарантий (дейтаграммный режим).

Сетевые протоколы независимы от среды передачи. Поэтому один и тот же пакет может передаваться по медным и оптоволоконным кабелям, радиоканалам. Однако максимальный размер поля данных кадра может различаться в зависимости от среды, поэтому пакеты в ряде случаев разбиваются на более мелкие фрагменты (фрагментирование).

Для определения наилучшего пути передачи данных через связываемые сети, маршрутизаторы строят таблицы маршрутизации и обмениваются сетевой маршрутной информацией с другими маршрутизаторами. Маршрутизаторы принимают решения, базируясь на сетевых логических адресах (IP-адресах),

находящихся в заголовке пакета (дейтаграммы).

Большинство таблиц маршрутизации создается и поддерживается динамически, за счет использования протоколов маршрутизации (routing protocol), которые позволяют маршрутизаторам автоматически обмениваться информацией о сетевой топологии друг с другом, т.е. разделять маршрутную информацию.

Каждый маршрутизатор создает таблицу маршрутизации, где задаются:

-источник созданного маршрута;

-адрес сети назначения, маска;

-административное расстояние или другой аналогичный параметр;

-значение метрики;

-адрес следующего перехода (next hop);

-выходной интерфейс маршрутизатора на пути к сети назначения.

-В таблице маршрутизации указываются непосредственно присоединенные сети (directly connected) и маршруты к удаленным сетям.

-Если в таблице маршрутизации не создан путь к сети назначения пакета, то маршрутизатор отбрасывает (discard) такой пакет. Однако на маршрутизаторе можно сконфигурировать маршрут по умолчанию, когда пакеты с незаданными в таблице маршрутизации адресами сети назначения, будут пересылаться через определенный интерфейс, называемый «шлюзом последней надежды».

-Конечный узел формирует таблицу маршрутизации к другим узлам локальной сети, чтобы пакеты направлялись в сеть назначения. Эту таблицу можно посмотреть по команде route print узла.