Маршрутизатор. Таблица маршрутизации

1.

Маршрутизатор. Таблица маршрутизации
Институт Информационных Технологий
Челябинский Государственный Университет

2.

Маршрутизатор
Маршрутизатор:
• Подключен к нескольким сетям
Сеть1
Сеть3
• от устройств из подключенных сетей
??
Пакет
Router
• от других маршрутизаторов
Router
• создаются на самом маршрутизаторе
• Маршрутизатор принимает решение:
?
Сеть2
• На маршрутизатор приходят пакеты:
• передать пакет устройству в
подключенной сети
Сеть4
• передать пакет другому
маршрутизатору
• пакет для него самого
• уничтожить пакет

3.

Маршрутизатор
Таблица
маршрутизации
Базовые принципы:
Сеть1
Сеть3
??
Пакет
Router
Router
?
Сеть2
Сеть4
• Маршрутизатор принимает решение в
одиночку, на основе информации в
собственной таблице маршрутизации
• Таблицы маршрутизации разных
маршрутизаторов могут содержать разную
информацию
• Таблица маршрутизации содержит
информацию как достигнуть назначения, но
не как вернуться обратно

4.

Маршрутизатор
Маршрутизатор использует IP адрес
назначения для принятия решения*
Пакет передается от одного
маршрутизатора к другому, пока не
достигнет назначения. Такой переход
называется “hop”
Каждый маршрутизатор на пути уменьшает
TTL(IPv4) или Hop limit(IPv6)
Путь до назначения может отличаться от
обратного пути
* В ядре Linux есть параметр Reverse Path Filtering
/proc/sys/net/ipv4/conf/<interface>/rp_filter
Если обратный путь пакета не проходит через этот же
интерфейс, пакет отбрасывается

5.

Таблица маршрутизации
Таблица
маршрутизации
Источники маршрутов в таблице маршрутизации:
Сеть1
??
Пакет
• Маршруты могут быть добавлены вручную
Router
?
Сеть2
• Маршруты к сетям, непосредственно подключенным
к маршрутизатору, добавляются автоматически.
Используется информация из настроек интерфейсов
маршрутизатора
• Динамические протоколы маршрутизации (RIP, OSPF,
EIGRP, …). Маршрутизатор изучает сеть, обмениваясь
информацией с другими маршрутизаторами, и на
основе полученной информации маршруты
добавляются автоматически

6.

Таблица маршрутизации
Сеть (классовая
маска)
Подсеть (маска
длиннее
классовой)
Суперсеть
(маска короче
классовой)
Маршрут по
умолчанию
Сеть
Маска
Next Hop
Интерфейс
192.168.7.0
255.255.255.0
---
Gig0/0/3
192.168.7.48
255.255.255.240
192.168.7.100
---
192.168.4.0
255.255.252.0
192.168.7.100
---
0.0.0.0
0.0.0.0
192.168.7.200
Пример: пакет имеет IP адрес назначения 192.168.7.65:
11000000.10101000.00000111.01000001 = 192.168.7.65
11000000.10101000.00000111.00000000 = 192.168.7.0/24
11000000.10101000.00000111.00110000 = 192.168.7.48/28
11000000.10101000.00000100.00000000 = 192.168.4.0/22
00000000.00000000.00000000.00000000 = 0.0.0.0/0
Подошло 3 маршрута (выделено зеленым). Выбирается
маршрут с самой длинной маской (192.168.7.0/24)

7.

Таблица маршрутизации
Основные поля таблицы маршрутизации:
192.168.4.0/22=
Сеть
Маска
Next Hop
Интерфейс
{192.168.4.0/24,
192.168.7.0
255.255.255.0
---
Gig0/0/3
192.168.5.0/24,
192.168.7.48
255.255.255.240
192.168.7.100
---
192.168.6.0/24,
192.168.4.0
255.255.252.0
192.168.7.100
---
192.168.7.0/24}
0.0.0.0
0.0.0.0
192.168.7.200
• Для непосредственно подключенных сетей
указывается выходной Интерфейс
• Можно также указать только выходной
Интерфейс для Point-to-point подключений
• Для остальных маршрутов необходимо
указывать Next Hop (и возможно интерфейс)
• Если в таблице маршрутизации
указан только Next Hop, происходит
рекурсивный просмотр таблицы (для
IP адреса Next Hop) до тех пор, пока
не будет найден Интерфейс
• Если Интерфейс не найден для Next
Hop, маршрут удаляется

8.

Таблица маршрутизации
Административная дистанция (AD, Preference)
– числовое значение, предпочтение для
источника маршрутов
Источник
(Cisco)
AD
Источник
(Huawei)
Pre
Connected
0
Direct
0
Static
1
Static
60
RIP
120
RIP
100
OSPF
110
OSPF
10
Метрика (Cost) – вычисляемая
стоимость пути (для конкретного
источника маршрутов)
Например метрика может вычисляться на основе:
• Количества Хопов до назначения (RIP)
• Пропускной способности (OSPF)
Если у маршрутизатора появляются несколько
маршрутов с одинаковой маской, выбираются
сначала с наименьшим AD а затем из оставшихся
с наименьшей метрикой. Остальные маршруты в
таблицу не добавляются.

9.

Маршрутизатор
Работа на канальном уровне
• Маршрутизатор получает фрейм
• Из фрейма извлекается пакет. Заголовки фрейма удаляются
• Маршрутизатор обрабатывает пакет в соответствии с таблицей
маршрутизации. Определяется выходной интерфейс
• Создается новый фрейм в соответствии с технологией выходного
интерфейса. Если это Ethernet, маршрутизатор использует собственный
MAC-адрес как адрес источника
• Пакет вкладывается в новый фрейм и отправляется на выходной интерфейс