39. Принципы маршрутизации в ip-сетях.

Маршрутизация — выбор пути для пакета через сеть маршрутизаторов. Принципы:

1. Дейтаграммный режим (пакеты обрабатываются независимо).

2. Решение по IP-адресу назначения.

3. Использование локальной таблицы маршрутизации.

4. Концепция Next Hop: в таблице указан только следующий маршрутизатор и выходной интерфейс.

5. Поэтапная доставка (hop-by-hop).

6. Выбор лучшего пути по метрике (число хопов, задержка).

40. Таблицы маршрутизации.

База данных в каждом IP-узле с путями к сетям. Элементы записи:

1. Сеть назначения (IP).

2. Маска сети.

3. Шлюз (Next Hop) — IP следующего маршрутизатора.

4. Интерфейс — порт для отправки.

5. Метрика — "стоимость" пути. Типы записей:

• Подключенные сети (автоматически).

• Статические (вручную).

• Динамические (от протоколов RIP, OSPF).

• Маршрут по умолчанию (0.0.0.0/0) — "шлюз последней надежды". Поиск: Longest Prefix Match — выбирается запись с самой длинной совпадающей маской.

41. Статическая маршрутизация.

Определение: Маршруты вводятся и поддерживаются вручную администратором. Характеристики:

• Нет обмена служебным трафиком.

• Полный контроль над путями.

• Предсказуемость. Достоинства:

• Минимальный расход ресурсов.

• Простота в малых сетях. Недостатки:

• Не масштабируется (сложность настройки в больших сетях).

• Не адаптивна (при сбое связь прервется, пока администратор не внесет правки).

• Высокая трудоемкость администрирования. Применение: Маленькие/стабильные сети, магистральные каналы (stub), маршрут по умолчанию.

42. Динамическая маршрутизация.

Определение: Маршруты создаются автоматически протоколами маршрутизации. Принципы:

• Автоматический обмен информацией о топологии.

• Автоматическое обновление таблиц.

• Адаптивность (обход сбоев). Классификация:

1. По алгоритму:

   • Дистанционно-векторные (RIP): знают только дистанцию и направление.

   • Состояния каналов (OSPF, IS-IS): знают полную топологию.

2. По области:

   • IGP (внутренние): RIP, OSPF (внутри одной AS).

   • EGP (внешние): BGP (между разными AS). Достоинства: Масштабируемость, отказоустойчивость. Недостатки: Расход ресурсов, сложность настройки.

43. Таблицы маршрутизации.

База данных в IP-узле для принятия решений о пересылке пакетов. Запись содержит: Сеть назначения, Маску, Шлюз (Next Hop), Интерфейс выхода, Метрику. Процесс поиска: Longest Prefix Match — выбирается запись с самой длинной совпадающей маской. Источники записей:

1. Directly connected (автоматически).

2. Статические (вручную).

3. Динамические (от протоколов RIP, OSPF, BGP).

44. Схема работы механизма ECN.

ECN (Explicit Congestion Notification) — явное уведомление о перегрузке без потери пакетов. Принцип работы:

1. Поддержка ECN согласуется при установке TCP-соединения.

2. Пометка пакетов: Маршрутизатор при перегрузке меняет 2 бита в IP-заголовке (ECT → CE), а не отбрасывает пакет.

3. Сигнал получателю: Получатель видит бит CE и устанавливает флаг ECE в ACK-сегменте TCP.

4. Реакция отправителя: Получив ACK с ECE, отправитель снижает скорость передачи. Преимущество: Снижает потери пакетов и задержки из-за повторных передач.