Интернет является сетью сетей и объединяет громадное количество локальных региональных и корпоративных сетей. Сейчас он развивается и функционирует благодаря использованию единого принципа маршрутизации и транспортировке данных. В данной статье рассматривается маршрутизация, ее этапы, методы, а также критерии выбора маршрута для передачи пакетов данных.
Ключевые слова: маршрутизация, сеть, маршрутизатор, администратор, топология.
Маршрутизация — это поиск маршрута доставки пакета между сетями через транзитные узлы, или так называемые маршрутизаторы. Она обеспечивает передачу различной информации между компьютерами сети.
У нее есть два этапа:
1) Изучение сети
2) Продвижение пакетов на маршрутизаторе до компьютера — приемника
Если говорить простыми словами маршрутизация это как почта. Для того чтобы письмо дошло до пункта назначения нужно указать адрес получателя и адрес отправителя, только на примере сети это выглядит так: «Кому: 198.78.213.185» и «От кого: 193.124.5.33». Содержимое конверта в сети называется Интернет — пакетом и представляет набор байтов.
Она решает две задачи:
1) Выбор оптимального, по некоторому критерию, пути продвижения информации
2) Транспортировку информационных блоков (пакетов) по выбранному маршруту.
Таблица маршрутизации, методы маршрутизации.
Существуют несколько механизмов маршрутизации, которые устройство использует для построения и поддержания в актуальном состоянии своей таблицы маршрутизации. Таблица маршрутизации — это таблица, состоящая из сетевых маршрутов и предназначенная для определения наилучшего пути передачи сетевого пакета. Таблица маршрутизациисодержит следующие записи:
− Механизм, по которому был получен маршрут.
− Логический получатель в виде сети или подсети.
− Административное расстояние.
− Метрика маршрута.
− Адрес интерфейса маршрутизатора, расположенного на расстоянии одной пересылки, через который доступна сеть получатель.
− Время присутствия маршрута в таблице;
− Выходной интерфейс маршрутизатора, через который доступна сеть получатель.
В общем же случае при построении таблицы маршрутизатор применяет комбинацию из следующих методов:
− Прямое соединение — маршрут, который является локальным по отношению к маршрутизатору. Если один из интерфейсов маршрутизатора соединен с какой-либо сетью напрямую, то при получении пакета маршрутизатор сразу отправляет пакет на интерфейс к которому она подключена, не используя протоколы информации.
− Статическая маршрутизация — маршруты, прописанные вручную администратором сети в таблице маршрутизации. Статический маршрут определяет IP адрес следующего соседнего маршрутизатора или локального выходного интерфейса, который используется для направления трафика к определенной сети получателю. Главное преимущество — исключает весь служебный трафик, связанный с поддержкой и корректировкой маршрутов.
− Маршрутизация по умолчанию — специальный маршрут, который способен посылать весь или часть трафика, не описанного в таблице маршрутизации, при этом сам маршрутизатор не должен знать обо всех сетях в топологии сети.
− Динамическая маршрутизация — протоколы, позволяющие автоматически отслеживать изменения в топологии сети. При использовании данного протокола администратор сети конфигурирует данный протокол на каждом маршрутизаторе. После этого маршрутизаторы начинают обмен информацией об известных им сетях и их состоянии, причем маршрутизаторы обмениваются только с теми маршрутизаторами, где запущен тот же протокол. При изменении топологии сети информация об этих изменениях автоматически распространяется по всем маршрутизаторам сети и каждый маршрутизатор вносит изменения в свою таблицу маршрутизации.
Для маршрутизатора в качестве критериев выбора маршрута могут выступать:
− Номинальная пропускная способность сети;
− Загруженность каналов связи;
− Задержки, вызванные каналами;
− Количество промежуточных транзитных узлов;
− Надежность каналов и транзитных узлов.
Маршрутизатор — устройство, позволяющее пересылать пакеты между компьютерами на основе правил и таблиц маршрутизации. Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети благодаря её разделению на домены коллизий или широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т. д. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.
В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное) устройство, так и обычный компьютер, выполняющий функции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (на основе ядра Linux, на основе операционных систем BSD) с помощью которого можно превратить ПК в высокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор, например, Quagga, IPFW или простой в применении PF.
Если говорить о маршрутизации в будущем, то нас ждет такая вещь как IPv6 — Новая версия протокола IP, обеспечивающая совместимость сверху вниз. Главная проблема IPv4 заключается в ограниченности IP адресов (4 294 967 296 адресов), в IPv6 такого уже не будет, к тому же к данному преимуществу можно добавить иерархическую маршрутизацию, уровни обслуживания и защита данных. Какое воздействие IPv6 окажет на протоколы маршрутизации, еще не вполне ясно. Cisco уже разработала версии RIP и BGP4 для IPv6; обе они проходят экспериментальное использование на 6bone.
Вывод
Благодаря маршрутизации происходят передачи данных без потерь пакетов и перехвата другими пользователями сети. Сейчас эта отрасль развита на достаточном уровне для корпоративных сетей, а также для сетей в домашних условиях. Конечно, технологии не стоят на месте и с каждым новым поколением маршрутизации улучшается качество и надежность передачи информации, однако нужно понимать, что никто не застрахован от перехвата информации. Основная проблема маршрутизации в локальных сетях является ее настройка. Для предотвращения потери пакетов информации нужно настроить таблицу маршрутизации таким образом, чтобы в ней было как можно меньше мусорной информации и данных.
Литература:
- Э. Танненбаум. Компьютерные сети = Computer Networks. — 5-е изд. — СПб.: Питер, 2016. — С. 960.
