Сеть Ethernet. Маршрутизация

1. Сеть Ethernet Маршрутизация

L/O/G/O
Сеть Ethernet Маршрутизация
Холопов Владимир Анатольевич
к.т.н., доцент.

2. Маршрутизация

Маршрутизация – это процесс доставки сообщения из одной подсети
в другую. Данный процесс осуществляется на третьем уровне модели
OSI.
−
Маршрутизатор (router) – это устройство
третьего уровня, использующее одну и более
метрик для определения оптимального пути
передачи сетевого трафика на основе
информации сетевого уровня.
−
Алгоритм маршрутизации – это часть
программного обеспечения маршрутизатора,
отвечающая за выбор выходной линии, на
которую поступивший пакет должен быть
передан.
Различают
статический
и
динамический алгоритмы маршрутизации.
−
Таблица
маршрутизации
–
это
информационная
структура
содержащая
необходимую
информацию
на
основе
которой определяется маршрут отправки
полученного IP-пакета.

3. Принцип определения маршрута

Статический маршрут. Маршрутизатор узнает о маршруте, когда
администратор вручную настраивает этот маршрут. В этом случае при
изменении топологии сети записи о маршрутах должны обновляться
вручную.
−
Статические
маршруты
обычно
используются, когда необходимо прописать
маршрут в сеть, достижимую только по
одному маршруту, а также «маршрута по
умолчанию» - default gateway.
−
Так же статическая маршрутизация может
использоваться
для
прописывания
транзитного маршрута через сеть в целях
обеспечения безопасности в данной сети.
−
Статический маршрут настраивается для
соединения
с
удаленными
сетями
непосредственно не подключенными к
маршрутизатору.

4. Принцип определения маршрута

Статические таблицы
R1
Destination
Genmask
Gateway
Interface
Metric
11.0.0.0
255.0.0.0
192.168.2.2
192.168.2.1 (S1)
1
172.1.0.0
255.255.0.0
E1
0
10.0.0.0
255.0.0.0
192.168.1.2
192.168.1.1 (S0)
1
0.0.0.0
0.0.0.0
192.168.2.2
192.168.2.1 (S1)
0
R2
Destination
Genmask
Gateway
Interface
Metric
11.0.0.0
255.0.0.0
192.168.3.2
192.168.3.1 (S0)
1
172.1.0.0
255.255.0.0
192.168.1.1
192.168.1.2 (S1)
1
10.0.0.0
255.0.0.0
E1
0
0.0.0.0
0.0.0.0
192.168.3.1 (S0)
0
Interface
Metric
E1
0
192.168.3.2
R3
Destination
Genmask
Gateway
11.0.0.0
255.0.0.0
172.1.0.0
255.255.0.0
192.168.2.1
192.168.2.2 (S0)
0
10.0.0.0
255.0.0.0
192.168.3.1
192.168.3.2 (S1)
1
0.0.0.0
0.0.0.0
11.1.1.100
E1
0

5. Динамическая маршрутизация. Метрики.

Алгоритмы
динамической
маршрутизации
обеспечивают
автоматическое обновление таблиц маршрутизации после изменения
конфигурации сети. Алгоритмы делятся на три группы:
−
дистанционно-векторные протоколы (Distance Vector Algorithms, DVA);
−
протоколы состояния линий (Link State Algorithms, LSA);
−
гибридные протоколы.
(Гибридные протоколы работают по принципам дистанционно-векторных протоколов,
но строят таблицы маршрутизации, как протоколы состояния линии.)

6. Дистанционно-векторные протоколы

В протоколах дистанционно-векторного типа каждый маршрутизатор
периодически и широковещательно рассылает по сети вектор,
компонентами
которого
являются
расстояния
от
данного
маршрутизатора до всех известных ему сетей. Под расстоянием
обычно понимается число хопов. Возможна и другая метрика,
учитывающая не только число промежуточных маршрутизаторов, но
и время прохождения пакетов по сети между соседними
маршрутизаторами. При получении вектора от соседа маршрутизатор
наращивает расстояния до указанных в векторе сетей на расстояние
до данного соседа. Получив вектор от соседнего маршрутизатора,
каждый маршрутизатор добавляет к нему информацию об известных
ему других сетях, о которых он узнал непосредственно (если они
подключены к его портам) или из аналогичных объявлений других
маршрутизаторов, а затем снова рассылает новое значение вектора
по сети. В конце концов, каждый маршрутизатор узнает информацию
обо всех имеющихся в интерсети сетях и о расстоянии до них через
соседние маршрутизаторы.

7. Протоколы состояния линии

Протоколы состояния линии обеспечивают каждый маршрутизатор
информацией, достаточной для построения точного графа связей
сети. Все маршрутизаторы работают на основании одинаковых
графов, что делает процесс маршрутизации более устойчивым к
изменениям конфигурации. «Широковещательная» рассылка (то есть
передача пакета всем непосредственным соседям маршрутизатора)
используется здесь только при изменениях состояния связей, что
происходит в надежных сетях не так часто. Вершинами графа
являются как маршрутизаторы, так и объединяемые ими сети.
Распространяемая по сети информация состоит из описания связей
различных типов: маршрутизатор - маршрутизатор, маршрутизатор –
сеть.

8. Метрика

Метрики, используемые протоколами маршрутизации:
−
−
−
−
−
−
−
Счетчик хопов (hop count): число раз, которое пакет проходит через исходящий порт
маршрутизаторов в процессе перемещения до сети назначения.
Полоса пропускания (bandwidth): скорость передачи данных по сегменту сети.
Например 10-Мbps - соединение Еthernet предпочтительнее, чем 64-kbps выделенная
линия.
Задержка (delay): время, необходимое для перемещения пакета от источника к
приемнику.
Загрузка (load): объем загруженности сетевого ресурса, например, маршрутизатора или
соединения на пути от источника к приемнику.
Надежность (reliability): оценка количества ошибок на каждом сетевом соединении на
пути от источника к приемнику.
Стоимость (cost): стоимость маршрута (определяется администратором).
Махimum Transmission Unit (МTU): Максимальный размер сообщения в октетах, который
возможен на всех соединениях на пути от источника к приемнику.

9. Примеры таблиц

Таблица программного маршрутизатора MPR Windows NT

10. Примеры таблиц

Таблица маршрутизации аппаратного маршрутизатора NetBuilder II
компании 3 Com

11. Примеры таблиц

Таблица маршрутизации Unix-маршрутизатора

12. Спасибо за внимание

L/O/G/O
Спасибо за внимание
Холопов В.А.