Тема 6.4. Прямий і непрямий раутінг

План лекції

1. Прямий раутінг і використання ARP

2. Непрямий раутінг

3. Таблиці ІР- раутінгу та їх використання

4. Маршрути по замовчуванню

Концептуально IP-маршрутування є простим, особливо для робочої станції. Якщо призначення безпосередньо під’єднане до робочої станції (наприклад, через PPP-зв’язок), або міститься в одному і тому ж сегменті мережі (наприклад Ethernet), то IP-данограма безпосередньо пересилається до місця призначення, інакше станція пересилає IP-данограму до раутера і покладається на те, що він доручить данограму за призначенням. Відповідно до цього розрізняють прямий і непрямий раутінг.

1. Прямий раутінг і використання arp

Прямиий (локальний) раутінг або пряме доручення – це пересилання IP-данограми від одного вузла безпосередньо до іншого в рамках однієї фізичної мережі з використанням однієї фізичної передавальної системи (наприклад, тільки Ethernet). Пряме доручення, як правило, не використовує раутерів. Передавач упаковує IP-данограму в фізичні рамки, позначає IP-адресу призначення фізичною адресою і висилає ці рамки безпосередньо за призначенням. Передавач може встановити, що можна використати пряме доручення за співпадінням мережевих префіксів IP-адрес: власної та адресата, тобто коли мережеві частини адрес ідентичні. Пряме доручення здійснюється у такій послідовності:

1. Станція-джерело порівнює мережеву частину адреси призначення з мережевою частиною адреси власної мережі.

2. Якщо ці мережеві частини адрес тотожні, то станція здійснює пошук у власній таблиці протоколу ARP або здійснює ARP-запит для знаходження фізичної адреси станції-призначення.

3. Коли інформація отримана, станція відображає фізичну адресу на IP-адресу і висилає цю інформацію на Канальний рівень для подальшого інкапсулювання в рамку Ethernet і пересилання.

Наприклад, розглянемо малу IP-мережу, яка містить один Ethernet-сегмент і три вузли (рис.6.11). Нехай мережева IP-адреса цього Ethernet-сегмента дорівнює 200.1.2. Номери станцій A, B і C відповідно дорівнюють 1, 2, 3. Це адреси класу C і тому всього у мережевому сегменті можна мати до 254 вузлів. Кожен із цих вузлів має відповідну Ethernet-адресу довжиною 6 байтів (48 бітів). На цьому і наступних рисунках мережева частина IP-адреси виділена товстим шрифтом.

Рисунок 6.11. Приклад прямого раутінгу в односегментній мережі

Приймемо, що станція A висилає пакет до станції C і що вона знає IP-адресу станції C. Щоб вислати такий пакет через Ethernet, станція A повинна знати Ethernet-адресу станції C. Для цього станція A вживає протокол ARP, який має внутрішню таблицю IP-адрес і відповідних їм Ethernet-адрес. При відсутності потрібного входу в таблиці протокол ARP висилає широкомовну Ethernet-рамку через сегмент до всіх вузлів у сегменті (6.12. а).

Рисунок 6.12. Розв’язання адрес за допомогою ARP

Якщо один із вузлів має потрібну IP-адресу (в даному випадку це вузол C), то він повідомляє свою Ethernet-адресу станції A у рамці-відповіді (рис.6.7. б). Тоді станція A модифікує свою таблицю ARP і використовує Ethernet-адресу для скерування пакету, інкапсульованого в рамку Ethernet, безпосередньо до станції C.