Олифер В.Г., Олифер Н.А. - Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы (4-ое изд.) - 2010 - обработка (953099), страница 163
Текст из файла (страница 163)
Перечень физических интерфейсов, которые поддерживает та или иная модель маршрутизатора, является его важнейшей потребительской характеристикой. Маршрутизатор должен поддерживать все протоколы канального и физического уровней, используемые в каждой из сетей, к которым он будет непосредственно присоединен. На рис. 18.27 по. казана функциональная модель маршрутизатора с четырьмя портами, реализующими физические интерфейсы 10Ваэе-Т и 10Вазе-2 для двух портов Егпегпес, ()ТР для То)геп К!па а также интерфейс Ч35, поверх которого может работать протокол 1.АР-В, (.АР-В или 1АР-Е обеспечивая подключение к сетям Х.25, 151)Х или Ргаше 1(е!ау.
Кадры, которые поступают на порты маршрутизатора, после обработки соответствующими протоколами физического и канального уровней освобождаются от заголовков канального уровня. Извлеченные из поля данных кадра пакеты передаются модулю сетевого протокола.
Уровень сетевого протокола Сетевой протокол, в свою очередь, извлекает из пакета заголовок сетевого уровня, анализирует и корректирует его содержимое. Прежде всего проверяется контрольная суммг, и если пакет пришел поврежденным, он отбрасывается. Кроме того, выполняется проверка на превышение времени жизни пакета (время, которое пакет провел в сети). Если превышение имело место, то пакет также отбрасывается. На этом этапе вносятся корректировки в содержимое некоторых полей, например наращивается время жизни пакета, пересчитывается контрольная сумма.
На сетевом уровне выполняется одна из важнейших функций маршрутизатора — фильтрация трафика. Пакет сетевого уровня, находящийся в поле данных кадра, для мостов/ коммутаторов представляется неструктурированной двоичной последовательностью. Маршрутизаторы же, программное обеспечение которых содержит модуль сетевого протокола, способны производить анализ отдельных яслей пакета. Они оснащаются развитыми средствами пользовательского интерфейса, которые позволяют администратору без особых усилий задавать сложные правила фильтрации. Маршрутизаторы, как правило, позволяют также анализировать структуру сообщений транспортного уровня, поэтому фильтры могут не пропускать в сеть сообщений определенных прикладных служб, например службы ге!пей анализируя поле типа протокола в транспортном сообщении.
Однако основной функцией сетевого уровня маршрутизатора является оиределение маршрута иакета. По номеру сети, извлеченному из заголовка пакета, модуль сетевого протокола находит в таблице маршрутизации строку, содержащую сетевой адрес следую- Маршрутизаторы щего маршрутизатора и номер порта, на который нужно передать данный пакет, чтобы он двигался в правильном направлении. Перед тем как передать сетевой адрес следующего маршрутизатора на канальный уровень, необходимо преобразовать его в локальный адрес той технологии, которая используется в сети, содержащей следующий маршрутизатор.
Для этого сетевой протокол обращается к протоколу разрешения адресов. С сетевого уровня пакет, локальный адрес следующего маршрутизатора и номер порта маршрутизатора передаются вниз, канальному уровню. На основании укаэанного номера порта осуществляется коммутация с одним из интерфейсов маршрутизатора, средствами которого выполняется упаковка пакета в кадр соответствующего формата. В поле адреса назначения заголовка кадра помещается локальный адрес следующего маршрутизатора. Готовый кадр отправляется в сеть. Уровень протокола маршрутизации Сетевые протоколы активно используют в своей работе таблицу маршрутизации, но ни ее построением, ни поддержанием не занимаются.
Эти функции выполняют протоколы маршрутизации, с помощью которых маршрутизаторы обмениваются информацией о топологии сети, а затем анализируют полученные сведения, определяя наилучшие по тем вли иным критериям маршруты. Результаты анализа и составляют содержимое таблиц маршрутизации. Помимо перечисленных функций на маршрутизаторы могут быть возложены и другие обязанности, например операции, связанные с фрагментацией. Классификация маршрутизаторов по областям применения По областям применения маршрутизаторы делятся на несколько классов (рис.
18.28). Магиетрвльиыв маршрутизаторы предназначены для построения магистральной'саги олерято« ра связи или крупной корпорации. Магистральные'мвршругизаторы оперируют'агрвгйроааииымй информационными потоками, переносящими данные большого количества лользоезтельских. соединений. Для решения этой задачи магистральные маршрутизаторы оснащаются высокоскоростными интерфейсами, такими как АТМ 155/622 Мбит/с, СййаЬ11 ЕтЬегпет и 10б ЕГЬегпец а также интерфейсами КОМЕТ/ЯГ)Н со скоростями от 155 Мбит/с до 10 Гбит/с. Для получения отказоустойчивой топологии магистральной сети магистральные маршрутизаторы должны поддерживать несколько таких интерфейсов. Очевидно, что для того чтобы не создавать «узких мест» в магистральной сети, магистральный маршрутизатор должен обладать очень высокой производительностью. Например, «тли маршрутизатор оснащен 8 интерфейсами по 10 Гбит/с (Е1Ьегпет или ЯЭН), то его общая производительность должна составлять 80 Гбит/с.
Для достижения такой произзоднтельности магистральные маршрутизаторы обладают распределенной внутренней зрхнтектурой, подобной архитектуре коммутаторов локальных сетей. Каждый порт или ~руппа портов оснащается собстявенныи процессором, который самостоятельно выполняет 652 Глава 18. Дополнительные функции маршрутизаторов! Р-сетей продвижение 1Р-пакетов на основании локальной копии таблицы маршрутизации.
Для передачи пакетов между портами служит комцгутируюгций блок на основе разделяемой памяти, общей шины или коммутатора каналов. Общие задачи, включая построение таблицы маршрутизации, хранение конфигурационных параметров, удаленное управление маршрутизатором и т. и., решает центральный блок управления. Локальная сеть удаленного офиса Рис.
18.28. Классы маршрутизаторов Понятно, что функции продвижения 1Р-пакетов существенно сложнее, чем продвижения кадров Е11гегпес и других технологий локальных сетей. Поэтому процессоры портов обычно не нагружают дополнительными функциями, такими как фильтрация трафикз или трансляция адресов. Даже обеспечение параметров Оо$ не всегда реализуется таким процессором в полном объеме — обычно дело ограничивается поддержанием очередей, з до ЕВЗ Маршрутизаторы профилирования трафика не доходит.
Это связано с тем, что магистральный маршрутизатор работает внутри сети и не взаимодействует с внешним миром, а значит, не выполняет пограничные функции, требующие фильтрации и профилирования. Другими словами, основная задача магистрального маршрутизатора — передача пакетов между своими интерфейсами с как можно большей скоростью.
Большое количество интерфейсов, характерное для магистрального маршрутизатора, позволяет строить избыточные топологии, приближающиеся к полносвязной схеме, и тем самым обеспечивать отказоустойчивость сети. Однако и сам магистральный маршрутизатор должен обладать высокой надежностью. Надежность и отказоустойчивость маршрутизатора достигается за счет избыточных модулей, таких как центральные процессоры, процессоры портов, источники питания. пегреиичимэ*вва9ииэучмривевпй,:гмймврвмие"Фйм'мермрутиевторвми доступа, соедпмвот мвгистрваьиувээхвйчФ4вйвцф(я~э~йнмвэг~юеъвм~Ф",Эти маршрутизаторы образуют особыи слой, котзпмй рм~МдняФт"фФйвйй$"'~ФиэвфиФйФеке'чп шгейиих по оупошению к магистрали Периферийная сеть часто находится под автономным административным управлением.
Это может быть сеть клиента оператора связи, непосредственно присоединенная к его иагнстрали, или же сеть регионального отделения крупной корпорации, обладающей собственной магистралью. В любом случае график, поступающий на интерфейсы пограничного маршрутизатора от гетн, которую администратор магистрали не может контролировать, нужно фильтровать и профилировать.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
