Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 130
Текст из файла (страница 130)
- Зогва! Ое)ау !Р: ....О... - Вогва! ТпгооопроС 1Р: .....О.. - Ногва! Ое1)аЬ!! (Су !Р: Тоса1 СепОСЬ - 54 (Ох36) 1Р: 1бепС(6!саг!оп - 31746 (Ох7002) !Р; Р!49з 5иввагу - 2 <Ох2) 1Р: .......0 = Сазг Ггачвепг !п баСаогав !Р: ......1. - Саппог Ггаввепг багачгав !Р: Егаовепс ОГТзег = 0 (ОхО) Ьугез !Р: Т!ве Со С!че - 128 <Ох80) 1Р: Ргососо1 - ТОР— Тгапэв!зз!оп Сопсго! !Р: Спесаэов - ОхЕ886 1Р: 5оогсе Аббгезз 194.85.135.75 !Р: Оеес! паС! оп Аббгезз - 194 . 85 .
135 . 66 !Р: Оаса: ЗовЬег ог баса Ьусез гевазп)п9 - 34 (Ох0022) Схема ! Р-маршрутизации Рассмотрим механизм 1Р-маршрутизации на примере составной сети, представленной на рвс,!6.2. В этой сети 20 маршрутизаторов (изображенных в виде пронумерованных ква- 4)житных блоков) объединяют 18 сетей в общую сеть; Х1, Х2, ..., Х18 — это номера сетей. ! Па каждом маршрутизаторе и конечных узлах А и В функционируют протоколы 1Р К нескольким интерфейсам (портам) маршрутизаторов присоединяются сети.
Каждый интерфейс маршрутизатора можно рассматривать как отдельный узел сети: он имеет сетевой адрес и локальный адрес в той подсети, которая к нему подключена. Например, щршрутизатор под номером 1 имеет три интерфейса, к которым подключены сети Х1, 82, ХЗ. На рисунке сетевые адреса этих портов обозначены 1Рп, 1Р<э и 1Рш. Интерфейс 51В Глава 16. Протокол межсетевого взаимодействие 1Рп является узлом сети Х1, и следовательно, в поле номера сети порта 1Ри содержится номер Х1. Аналогично интерфейс 1Ргз — это узел в сети Х2, а порт 1Рш — узел в сети ХЗ.
Таким образом, маршрутизатор можно рассматривать как совокупность нескольких узлов, каждый из которых входит в свою сеть. Кзк единое устройство маршрутизатор не имеет выделенного адреса, ни сетевого, ин локального. Таблица маршрутизации узла В Узел А Рно. 16.2. Принципы маршрутизации в составной сети В сложных составных сетях почти всегда существуют несколько альтернативных маршрутов для передачи пакетов между двумя конечными узлами. Так, пакет, отправленный нз узла А в узел В, может пройти через маршрутизаторы 17, 12, 5, 4 и 1 или маршрутизаторы 17, 13, 7, 6 и 3.
Нетрудно найти еще несколько маршрутов между узлами А и В. Схема 1Р-маршрутизации ПРИМЕЧАНИЕ Прэ наличии у маршрутизатора блока управления (например, по протоколу 61ч М Р) этот блок имеет собственные локальный и сетевой адреса, по котормм к нему обращается центральная станция )правления. Эти адреса выбиршотся из того же пула, что и адреса физических интерфейсов маршэуиээтора.
В технической документации такого рода адреса называются адресами обратной петли (1пюрЬзс)г агЫгеяэ), или адресами виртуальных интерфейсов (ч(ггца( 1псег(асе агЫгем). В отличие от м1хсов 127дсх.х, зарезервированных лля передачи данных между программнымн компонентами, эзходящимися в пределах одного компьютера, адреса виртуальных интерфейсов предполагают обридевие к ним извне, Задачу выбора маршрута из нескольких возможных решают маршрутизаторы, а также гонечные узлы. Маршрут выбирается на основании имеющейся у этих устройств инфоршщни о текущей конфигурации сети, а также на основании критерия выбора маршрута. В качестве критерия часто выступает задержка прохождения маршрута отдельным паистом, средняя пропускная способность маршрута для последовательности пакетов или ээвболее простой критерий, учитывающий только количество пройденных на маршруте промежуточных маршрутизаторов (ршлрансляцмонных участлкое, или копов).
Полученная в результате анализа информация о маршрутах дальнейшего следования пакетов помещасгся в таблицу маршругивации. Упрощенная таблица маршрутизации Используя условные обозначения для сетевых адресов маршрутизаторов и номеров сетей, показанные на рис. 16.2, посмотрим, как могла бы выглядеть таблица маршрутизации, например, в маршрутизаторе 4 (табл. 16.1). Таблица 16.1. Таблица маршрутизации маршрутизатора 4 ПРИМЕЧАНИЕ Тгблица 16.1 значительно упрощена по сравнению с реальными таблицами, например, здесь отгугстзуют столбцы с масками, признаками состояния маршрута, временем, в течение которого дейпвигельны записи данной таблицы (их применение будет рассмотрено позже).
Вместо номера сети мзнэчення может быть указан полный сетевой адрес отдельного узла назначения. Кроме того, как гке отмечалось, здесь указаны адреса сетей условного формата, не соответствующие какому-либо ээределепиому сетевому протоколу. Тем не менее эта таблица содержит основные поля, имеющиеся г 1еэльных таблицах. 620 Глава 1Б. Протокол межсетевого взаимодействия Первый столбец таблицы содержит адреса назначения пакетов.
В каждой строке таблицы следом за адресом назначения указывается сетевой адрес следующего маршрутизатора (точнее, сетевой адрес интерфейса следующего маршрутизатора), на который надо направить пакет, чтобы тот передвигался по направлению к заданному адресу по рациональному маршруту. Перед тем как передать пакет следующему маршрутизатору, текущий маршрутизатор должен определить, на какой из нескольких собственных портов (1Рм или 1Рю) он должен поместить данный пакет. Для этого служит третий столбец таблицы маршрутизации, содержащий сетевые адреса выходных интерфейсов.
Некоторые реализации сетевых протоколов допускают наличие в таблице маршрутизации сразу нескольких строк, соответствующих одному и тому же адресу назначения. В этом случае при выборе маршрута принимается во внимание столбец, представляющий расстояние до сети назначения. При этом расстояние измеряется в любой метрике, используемой в соответствии с заданным в сетевом пакете критерием. Расстояние может измеряться временем прохождения пакета по линиям связи, различными характеристиками падеж.
ности линий связи на данном маршруте, пропускной способностью или другой величиной отражающей качество данного маршрута по отношению к заданному критерию. В табл. !6л расстояние между сетями измеряется хопами. Расстояние для сетей, непосредственно под ключенных к портам маршрутизатора, здесь принимается равным О, однако в некоторы; реализациях отсчет расстояний начинается с !. Когда пакет поступает на маршрутизатор, модуль 1Р извлекает из его заголовка номе сети назначения и последовательно сравнивает его с номерами сетей из каждой строк таблицы.
Строка с совпавшим номером сети показывает ближайший маршрутизатор, н который следует направить пакет. Например, если на какой-либо порт маршрутизатора поступает пакет, адресованный в сеть Х6, то из таблицы маршрутизации следует, что ядр~ следующего маршрутизатора — !Рзь то есть очередным этапом движения данного паке будет движение к порту 1 маршрутизатора 2. Чаще всего в качестве адреса назначения в таблице указывается не весь 1Р-адрес, а толы номер сети назначения.
Таким образом, для всех пакетов, направляемых в одну и ту > сеть, протокол ! Р будет предлагать один и тот же маршрут (мы пока не принимаем ~ внимание возможные изменения состояния сети, такие как отказы маршрутизаторов и. обрывы кабелей). Однако в некоторых случаях возникает необходимость для одного узлов сети определить специфический маршрут, отличающийся от маршрута, заданно для всех остальных узлов сети.
Для этого в таблицу маршрутизации помещают для даннс узла отдельную строку, содержащую его полный 1Р-адрес и соответствующую маршр ную информацию. Такого рода запись имеется в табл. 16.1 для узла В. Пусть, наприм администратор маршрутизатора 4, руководствуясь соображениями безопасности, реш~ что пакеты, следующие в узел В (полный адрес 1Рв), должны идти через маршрутизато (интерфейс 1Рш), а не маршрутизатор 1 (интерфейс 1РП), через который передаются па ты всем остальным узлам сети ХЗ. Если в таблице имеются записи о маршрутах как к с< в целом, так и к ее отдельному узлу, то при поступлении пакета, адресованного даннс узлу, маршрутизатор отдаст предпочтение специфическому маршруту.
Поскольку пакет может быть адресован в любую сеть составной сети, может показат~ что каждая таблица маршрутизации должна иметь записи обо всех сетях, входящих в ставиую сеть. Однако при таком подходе в случае крупной сети объем таблиц маршру л Схема 1Р-маршругнзацнн много места для хранения и т. п.
Поэтому на практике широко известен прием уменьшения количества записей в таблице маршрутизации, основанный на введении маршрута ао умолчанию (де(ац11 гонте), учитывающего особенности топологии сети. Рассмотрим, например, маршрутизаторы, находящиеся на периферии составной сети, В их таблицах достаточно записать номера только тех сетей, которые непосредственно подсоединены к данному маршрутизатору или расположены поблизости на тупиковых маршрутах. Обо всех же остальных сетях можно сделать в таблице единственную запись, указывающую на иаршрутизатор, через который пролегает путь ко всем этим сетям. Такой маршрутизатор называется маршрутизатором по умолчаншо (де1ац11 гоцгег).
В нашем примере на маршрутизаторе 4 имеются специфические маршрутгы только для пакетов, следующих в сети Х1-Хб. Для всех остальных пакетов, адресованных в сети Х7 — Х18, маршрутизатор предлагает продолжить путь через один и тот же порт 1Рв г маршрутизатора 5, который в данном случае н является маршрутизатором по умолчанию. Таблицы маршрутизации конечных узлов Задачу маршрутизации решают не только промежуточные узлы (маршрутизаторы), но и конечные узлы — компьютеры. Решение этой задачи начинается с того, что средствами протокола 1Р на конечном узле определяется, направлен ли пакет в другую сеть или адресован какому-нибудь узлу данной сети. Если номер сети назначения совпадает с номером данной сети, это означает, что пакет маршрутизировать не требуется. В противном случае царшрутизация нужна.
Структуры таблиц маршрутизации конечных узлов и транзитных маршрутизаторов аналогичны. Обратимся снова к сети, изображенной на рис. 16.2. Таблица маршрутизации конечного узла В, принадлежащего сети ХЗ, могла бы выглядеть так, как табл. 16.2. Здесь 1Рв — сетевой адрес интерфейса компьютера В. На основании этой таблицы конечный узел В выбирает, на какой из двух имеющихся в локальной сети ХЗ маршрутизаторов (К1 вли ВЗ) следует посылать тот или иной пакет. Таблица 16.2. Таблица маршругнзацнн конечного узла В Конечные узлы в еще большей степени, чем маршрутизаторы, пользуются приемом маршрутизации по умолчанию. Хотя они также в общем случае имеют в своем распоряжении таблицу маршрутизации, ее объем обычно незначителен, что объясняется периферийным расположением всех конечных узлов.