26. Маршрутизация в Internet: без масок, с масками.

Маршрутизация без использования масок:Рассмотрим на примере IP-сети (рис. 1) алгоритм работы средств сетевого уровня по продвижению пакета в составной сети. При этом будем считать, что все узлы сети, рассматриваемой в примере, имеют адреса, основанные на классах, без использования масок. Особое внимание будет уделено взаимодействию протокола IP с протоколами разрешения адресов ARP и DNS.

Рис. 1.Пример взаимодействия компьютеров через сеть

Сначала ищется, где находится предполагаемый абонент. Он находится не в этой сети. Далее выходим во внешнюю сеть, через М1(выход только один). Как только узнаем, что сеть другая, сообщение посылаем на порт1(его МАС-адрес).

М1 в качестве дальнейшего пути определяет, что сообщение надо отправить на порт2.

В сетях FDDI и в других сетях можно применять другие структуры и формы пакетов.

В этом случае необходимо производить фрагментацию передаваемых пакетов, т.е. изменение их формата передающей сети в формат передаваемой сети.

Искомый адрес не совпадает с текущим – передаем далее, в следующую внешнюю сеть. Он передается на порт1(П1) М2.

М2 связующе звено между сеть EtherNet и FDDI сеть. Здесь опять возможна фрагментация передаваемого пакета.

Передача по сети EtherNet возможна только с применением МАС-адреса. В маршрутизаторе М2 для порта П2 МАС-адрес определен, однако не определен МАС-адрес следующего пункта.

Не ясно куда далее отправлять, с этой целью используется служба DNS. В этой сети должен быть установлен DNS-сервер, где указывается дальнейший путь передачи пакета в зависимости от его адреса.

DNS- это база данных. Поэтому к сообщению формируется МАС-адрес DNS сервера.

Пусть этот маршрут указывает на П2 для М3. Далее пакет с вновь сформированным МАС-адресом П2 марщрутизатора М3 отправляется на данный порт.

Согласно указанному маршруту сообщение отправляется из П2 в П1 для М3.

IP адрес текущей сети и окончательной – совпадают. Т.е. IP адрес П1 для М3 будет соответствовать сетевому IP адресу получателя. Нужно только отыскать станцию получателя.

Везде локальный МАС-адрес определяется с помощью службы ARP. Нужно использовать: ARP, DNS-сервера, инкапсуляцию пакетв(фрагментировать).

Маршрутизация с и спользованием масок Алгоритм маршрутизации усложняется, когда в систему адресации узлов вносятся дополнительные элементы — маски. В чем же причина отказа от хорошо себя зарекомендовавшего в течение многих лет метода адресации, основанного на классах? Таких причин несколько, и одна из них — потребность в структуризации сетей.

Часто администраторы сетей испытывают неудобства из-за того, что количество централизованно выделенных им номеров сетей недостаточно для того, чтобы структурировать сеть надлежащим образом, например разместить все слабо взаимодействующие компьютеры по разным сетям. В такой ситуации возможны два пути. Первый из них связан с получением от InterNIC или поставщика услуг Internet дополнительных номеров сетей. Второй способ, употребляющийся чаще, связан с использованием технологии масок, которая позволяет разделять одну сеть на несколько сетей.

Извне сеть по-прежнему выглядит, как единая сеть класса В, а на местном уровне это полноценная составная сеть, в которую входят три отдельные сети. Приходящий общий трафик разделяется местным маршрутизатором М2 между этими сетями в соответствии с таблицей маршрутизации. (Заметим, что разделение большой сети, имеющей один адрес старшего класса, например А или В, с помощью масок несет в себе еще одно преимущество по сравнению с использованием нескольких адресов стандартных классов для сетей меньшего размера, например С. Оно позволяет скрыть внутреннюю структуру сети предприятия от внешнего наблюдения и тем повысить ее безопасность.)

Рис. 2. Разделение адресного пространства сети класса В 129.44.0.0 на четыре равные части путем использования масок одинаковой длины 255.255.192.0

Рассмотрим, как изменяется работа модуля IP, когда становится необходимым учитывать наличие масок. Во-первых, в каждой записи таблицы маршрутизации появляется новое поле — поле маски.

Во-вторых, меняется алгоритм определения маршрута по таблице маршрутизации. После того как IP-адрес извлекается из очередного полученного IP-пакета, необходимо определить адрес следующего маршрутизатора, на который надо передать пакет с этим адресом. Модуль IP последовательно просматривает все записи таблицы маршрутизации. С каждой записью производятся следующие действия.

Маска М, содержащаяся в данной записи, накладывается на IP-адрес узла назначения, извлеченный из пакета.

Полученное в результате число является номером сети назначения обрабатываемого пакета. Оно сравнивается с номером сети, который помещен в данной записи таблицы маршрутизации.

Если номера сетей совпадают, то пакет передается маршрутизатору, адрес которого помещен в соответствующем поле данной записи.

Рис. 3. Маршрутизация с использованием масок одинаковой длины Теперь рассмотрим этот алгоритм на примере маршрутизации пакетов в сети, изображенной на рис. 3. Все маршрутизаторы внешней сети, встретив пакеты с адресами, начинающимися с 129.44, интерпретируют их как адреса класса В и направляют по маршрутам, ведущим к маршрутизатору М1. Маршрутизатор М1 в свою очередь направляет весь входной трафик сети 129.44.0.0 на маршрутизатор М2, а именно на его порт 129.44.192.1.

Маршрутизатор М2 обрабатывает все поступившие на него пакеты в соответствии с таблицей маршрутизации (табл. 1).

Таблица 1. Таблица маршрутизатора М2 в сети с масками одинаковой длины

Номер сети	Маска	Адрес след маршр	Адрес порта	Расстояние
129.44.0.0	255.255.192.0	129.44.0.1	129.44.0.1	Подключена
129.44.64.0	255.255.192.0	129.44.64.7	129.44.64.7	Подключена
129.44.128.0	255.255.192.0	129.44.128.5	129.44.128.5	Подключена
129.44.192.0	255.255.192.0	129.44.192.1	129.44.192.1	Подключена
0.0.0.0	0.0.0.0	129.44.192.2	129.44.192.1	—