Принцип действия протоколов маршрутизации

Принцип действия протоколов маршрутизации

Ранее в этой главе был описан процесс настройки маршрутизатора, реализованного в системе Linux, для обработки пакетов в зависимости от адреса назначения, содержимого и других характеристик пакета. Протоколы маршрутизации предоставляют возможность учитывать состояние сетевой среды. Они позволяют получить информацию о том, достижима ли требуемая сеть и какова стоимость передачи пакета в эту сеть. Здесь понятие стоимости не связано с деньгами. Под стоимостью обычно понимают число узлов, которые должен посетить пакет, прежде чем он попадет на целевой узел. В роли стоимости также могут выступать другие характеристики сети, определяющие ее производительность. Стоимость передачи пакета по сети называется метрикой. Если маршрутизатор соединен с другими сетями посредством двух сетевых соединений, стоимость доставки пакета на целевой узел, или метрика пути к целевому узлу, зависит от того, посредством какого соединения будет передан этот пакет. Рассмотрим в качестве примера сетевую среду, условно показанную на рис. 24.1. На этом рисунке изображено пять сетей, принадлежащих пяти факультетам университета. В каждой сети работает свой маршрутизатор, который соединен с двумя другими маршрутизаторами.

Рис. 24.1. Протоколы маршрутизации позволяют маршрутизаторам обмениваться информацией и определять наиболее короткий маршрут для передачи пакета

На заметку

В данном примере описывается несколько сетей, соединенных между собой; такая структура называется internet (со строчной буквы). Аналогичные принципы используются и при выполнении маршрутизации во всей Internet (с прописной буквы).

При неоправданном посещении пакетом очередного узла увеличивается время его доставки в целевую сеть. Например, при передаче из сети филологического факультета в сеть физического факультета пакет посетит как минимум три маршрутизатора. Заметьте, что из сети филологического факультета в сеть физического факультета ведут два маршрута. Один из них проходит через маршрутизатор факультета психологии, а другой — через маршрутизаторы химического и исторического факультетов. Путь в направлении против часовой стрелки оказывается более длинным. Хорошо, если бы маршрутизатор филологического факультета имел информацию об обоих маршрутах. Если маршрутизатор факультета психологии выйдет из строя, пакеты можно будет передавать по альтернативному маршруту.

Для решения данной задачи используется понятие метрики. Значение метрики, определяющее стоимость передачи пакета по сети, содержится в стандартной таблице маршрутизации Linux, которая заполняется с помощью команды route. На рис. 24.2 показано содержимое простой таблицы маршрутизации (на реальных маршрутизаторах размер таблицы гораздо больше, но ее формат остается неизменным). Обратите внимание на столбец под названием Metric. В нем указано, что число маршрутизаторов, которые пакет посетит по пути следования в сети 127.0.0.0/8 (localhost) и 192.168.1.0/24 (локальная сеть), равно нулю, а оставшийся маршрут проходит через один маршрутизатор. Данный пример чрезвычайно прост. Для маршрутизаторов, показанных на рис. 24.1, в таблице маршрутизации содержалась бы информация о разных маршрутах, отличающихся значениями в поле Metric. К сожалению, стандартные средства маршрутизации системы Linux игнорируют значение метрики; для того, чтобы метрика учитывалась, необходимо использовать один из протоколов маршрутизации, рассматриваемых в данной главе.

Рис. 24.2. Значение в поле Metric определяет стоимость передачи пакета по данному маршруту

Протоколы маршрутизации позволяют маршрутизаторам обмениваться информацией о маршрутах, в том числе передавать значения метрики. Если все маршрутизаторы, показанные на рис. 24.1, будут поддерживать протокол маршрутизации, они сообщат друг другу сведения об имеющихся маршрутах и каждый из них построит таблицу маршрутизации, в которой будут указаны реальные значения метрики. Если один из маршрутизаторов выйдет из строя, остальные маршрутизаторы получат информацию об этом и перенаправят трафик в обход неисправного участка сети.

Протоколы маршрутизации используют следующие алгоритмы.

• Дистанционно-векторный алгоритм. Этот алгоритм отслеживает число маршрутизаторов, находящихся между текущим маршрутизатором и узлом назначения. При передаче пакета в некоторую сеть выбирается такой путь, на котором число маршрутизаторов будет минимальным. Данный алгоритм используется при работе протокола RIP (Routing Information Protocol — протокол маршрутной информации).

• Алгоритм маршрутизации по состоянию канала. Данный алгоритм связывает информацию о стоимости передачи пакета с каждым соединением. Маршрутизатор, использующий такой алгоритм, выбирает путь к целевой сети, для которого значение стоимости минимально. Стоимость не обязательно должна быть равна числу маршрутизаторов, при ее определении могут также учитываться различия в быстродействии сетевых соединений. Данный алгоритм используется при работе протокола OSPF (Open Shortest Path First — первоочередное открытие кратчайших маршрутов).

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг:

17.1. Поддержка протоколов

Из книги автора

17.1. Поддержка протоколов API-интерфейс сокетов Беркли был сконструирован в виде шлюза для нескольких протоколов. Хотя это и приводит к дополнительным сложностям в интерфейсе, это все- таки гораздо легче, чем создавать (или изучать) новый интерфейс для каждого нового


Семейство протоколов TCP/IP

Из книги автора

Семейство протоколов TCP/IP В названии семейства присутствуют имена двух протоколов — TCP и IP. Это, конечно, не означает, что данными двумя протоколами исчерпывается все семейство. Более того, как будет видно, названные протоколы выполняют различные функции и используются


2.2. Обзор протоколов TCP/IP

Из книги автора

2.2. Обзор протоколов TCP/IP Хотя набор протоколов и называется «TCP/IP», это семейство состоит не только из собственно протоколов TCP и IP. На рис. 2.1 представлен обзор этих протоколов. Рис. 2.1. Обзор протоколов семейства TCP/IPНа этом рисунке представлены и IPv4, и IPv6. Если рассматривать


Опции маршрутизации TCP/IP

Из книги автора

Опции маршрутизации TCP/IP Маршрутизатор — это компьютер, который непосредственно передает данные из одной сети в другую. Маршрутизаторы также часто называют шлюзами. Так, например, маршрутизатор может понадобиться для связи сети, принадлежащей отделу большой корпорации,


Принцип действия Kerberos

Из книги автора

Принцип действия Kerberos Для того чтобы эффективно применять средства Kerberos в сети, надо инсталлировать сервер паролей Kerberos, который также называют центром распространения ключей (key distribution center — KDC). Кроме того, необходимо обеспечить поддержку средств Kerberos клиентскими и


Принцип действия протоколов POP и IMAP

Из книги автора

Принцип действия протоколов POP и IMAP В предыдущем разделе были описаны лишь общие принципы доставки почты. Для того чтобы понять работу протокола получения почты, надо более подробно рассмотреть функционирование почтовой системы и вопросы взаимодействия протокола


Принцип действия XDMCP

Из книги автора

Принцип действия XDMCP В предыдущих разделах был рассмотрен принцип использования X-соединений, предполагающий применение протокола удаленной регистрации, например Telnet. Сервер Telnet располагался на том же компьютере, что и X-клиент; с его помощью пользователь


Использование протоколов маршрутизации

Из книги автора

Использование протоколов маршрутизации Главная задача маршрутизатора — определить способ передачи пакетов. Предположим, например, что от маршрутизатора к целевому узлу ведут два маршрута. С помощью специальных инструментов, например программы ip, входящей в состав


13.2.3 Настройка маршрутизации

Из книги автора

13.2.3 Настройка маршрутизации Правила маршрутизации определяют, куда отправлять IP-пакеты. Данные маршрутизации хранятся в одной из таблиц ядра. Вести таблицы маршрутизации можно статически или динамически. Статический маршрут - это маршрут, который задается явно с


3.3 Обзор протоколов

Из книги автора

3.3 Обзор протоколов На рис. 3.5 представлено соотношение между отдельными компонентами набора протоколов TCP/IP. Рис. 3.5. Соотношение между компонентами набора протоколов TCP/IPХотя текстовые пользовательские интерфейсы для пересылки файлов, доступа с терминала, работы с


8.4 Метрики маршрутизации

Из книги автора

8.4 Метрики маршрутизации Для сравнения и выбора лучшего из двух маршрутизаторов используется определенный тип метрик (удаленных


8.5 Таблицы маршрутизации

Из книги автора

8.5 Таблицы маршрутизации При направлении датаграммы в удаленную точку назначения хост или маршрутизатор использует сведения из таблицы маршрутизации. Таблица отражает соответствие между каждой из точек назначения и маршрутизатором следующего попадания на пути к этой


8.7.6 Метрики маршрутизации

Из книги автора

8.7.6 Метрики маршрутизации Во второй части таблицы 8.2 видно, что метрика 0 присвоена тем точкам назначения, доступ к которым можно получить в трех непосредственно связанных с маршрутизатором сетях. Как и раньше, значения неиспользуемых метрик равны -1.Всем пяти метрикам


Стек протоколов TCP/IP

Из книги автора

Стек протоколов TCP/IP Стек протоколов TCP/IP является основным и единственным способом взаимодействия конечного компьютера с глобальной сетью Интернет, а также основным стеком взаимодействия с другими компьютерами сети. Именно поэтому было решено рассказать в этой главе и


5.1. Причины появления и принцип действия

Из книги автора

5.1. Причины появления и принцип действия Издавна за покоем жителей городов следили охранники и дозорные, которые в случае возникновения внештатной ситуации били тревогу. В виртуальном мире эта задача возложена на системы обнаружения (отражения) атак, или СОА (Intrusion Detection


Принцип действия слоев

Из книги автора

Принцип действия слоев Принцип действия слоев следующий: мы рисуем уже не на одном лишь листе, а на нескольких прозрачных, на каждом из которых находится какой-то определенный элемент. Эти листы-слои расположены один над другим, и, глядя на них вместе, мы видим цельное