17. Маршрутизация, основные понятия. Дистанционно-векторные протоколы. Протоколы состояния связей.
Маршрутизация (англ. Routing) — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи.
Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты).
Статическими маршрутами могут быть:
маршруты, не изменяющиеся во времени;
маршруты, изменяющиеся по расписанию;
маршруты, изменяющиеся по ситуации — административно в момент возникновения нестандартной ситуации.
Маршрутизация в компьютерных сетях типично выполняется специальными программно-аппаратными средствами — маршрутизаторами (router); в простых конфигурациях может выполняться и компьютерами общего назначения, соответственно настроенными. Маршрутизатор работает на физическом, канальном и сетевом уровнях. Маршрутизатор – это сетевое устройство, предназначенное для объединения сетей. Маршрутизатор ищет наилучший маршрут для пакета, либо передает пакет по заданному маршруту.
Интерфейс маршрутизатора – физический разъём, предназначенный для получения и отправки сетевых пакетов.
служат для подключения маршрутизатора к сетям
должны соответствовать канальным технологиям своих сетей (Fast Ethernet, FDDI, X.25 и т.д.)
имеют собственные физические (MAC) и логические (IP) адреса
Таблица маршрутизации содержит информацию обо всех известных узлу сетях.
Обязательные поля:
IP-адрес сети назначения
направление (собственный интерфейс или IP следующего маршрутизатора)
источник записи (Connected – непосредственно подключенные сети, Static – статически добавленные администратором, Dynamic – созданные протоколом маршрутизации).
Дополнительные поля:
маска подсети
метрика, adm.distance
TTL (время жизни) и др.
Метрика (metric) – аддитивная характеристика протяженности маршрута (напр., количество хопов, битовая скорость, задержки) – критерий выбора маршрута.
Жизненный цикл пакета имеет следующую последовательность:
Из кадра, поступившего на входной интерфейс маршрутизатора, извлекается IP-пакет, анализируется IP-адрес назначения
Если сеть назначения не достигнута, для этого адреса по таблице маршрутизации определяется маршрут: выходной интерфейс, IP-адрес следующего маршрутизатора и т.д.
Исходный пакет (при необходимости) упаковывается в кадр нижележащей технологии и отправляется через выходной интерфейс на следующий маршрутизатор (или узел назначения, если сеть назначения достигнута)
Шаги 1-3 повторяются на всех промежуточных маршрутизаторах, пока пакет не достигнет узла назначения
MAC-адреса отправителя и получателя меняются каждый круг
IP-адреса отправителя и получателя не меняются никогда
Принципы маршрутизации:
Каждый маршрутизатор принимает решение о продвижении пакета независимо от других, на основе своей таблицы маршрутов
Наличие записи в таблице одного маршрутизатора не гарантирует её наличие в таблицах других узлов
Наличие в таблице маршрута из сети A в сеть B не означает наличие обратного маршрута (асимметричная маршрутизация)
Методы маршрутизации:
Статическая маршрутизация основана на прописывании маршрутов на маршрутизаторе вручную. Пакеты могут идти только по этим маршрутам!
Адаптивная маршрутизация (adaptive routing) – это совокупность методов маршрутизации, при которых маршрутизаторы могут в процессе работы изменять таблицы маршрутов, подстраиваясь под изменения в сети.
Маршрут по умолчанию: 0.0.0.0/0
Протоколы маршрутизации: RIP, OSPF (Внутренняя маршрутизация IGP), EGP (Внешняя маршрутизация)