Современные маршрутизаторы
Основное назначение и принципы работы маршрутизаторов, их классификация по областям применения. Особенности архитектуры и виды устройства. Выбор маршрута и процесс определения пути для отправки пакета данных. Уровни маршрутизации в компьютерных сетях.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.02.2012 |
| Размер файла | 120,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт инженерной физики и радиоэлектроники
Кафедра инфокоммуникаций
РЕФЕРАТ
СОВРЕМЕННЫЕ МАРШРУТИЗАТОРЫ
Студент
Мельникова В.В.
Преподаватель
Пономарев Д.Ю.
Красноярск 2011
Содержание
1. Основные понятия, определения
2. Применение маршрутизаторов
3. Принцип работы маршрутизатора
4. Классификация маршрутизаторов
4.1 Классификация маршрутизаторов по областям применения
4.2 Архитектура маршрутизаторов
4.3 Виды маршрутизаторов
4.4 Типы маршрутизаторов
4.5 Аппаратный и программный маршрутизаторы
5. Уровень маршрутизации (Алгоритмы маршрутизации)
5.1 Выбор маршрута
5.2 Определение пути
5.3 Процесс маршрутизации
5.3.1 Уровень маршрутизации
5.3.2 Уровень передачи пакетов
Заключение
Список использованных источников
1. Основные понятия, определения
Маршрутизатор (Router) - сетевое устройство, принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети на основании информации о топологии сети и определённых правил.
Маршрутизация (Routing) - процесс определения маршрута следования информации в сетях связи.
Маршрут - это последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти пакет от отправителя до пункта назначения.
2. Применение маршрутизаторов
Основное назначение маршрутизаторов - маршрутизация трафика сети. В дополнение к маршрутизации, маршрутизаторы осуществляют и коммутацию каналов/сообщений/пакетов/ячеек.
Маршрутизатор функционирует на сетевом уровне и служит для организации связи между сетями с одинаковыми сетевыми протоколами, например IP или IPX.
Маршрутизатор обеспечивает защиту информации и контроль за путями её передачи.
Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, в том числе несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения различных локальных сетей, а так же для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет.
В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное) устройство, так и обычный компьютер, выполняющий функции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (в основном на основе ядра Linux) с помощью которого можно превратить персональный компьютер в высокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор. Также в роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением.
3. Принцип работы маршрутизатора
Маршрутизаторы объединяют отдельные сети в общую составную сеть. К каждому маршрутизатору могут быть присоединены несколько сетей.
В сложных составных сетях почти всегда существует несколько альтернативных маршрутов для передачи пакетов между двумя конечными узлами. Задачу выбора маршрутов из нескольких возможных решают маршрутизаторы, а также конечные узлы.
Зачастую, в большой сети маршрутизаторы бывают нескольких иерархических уровней. Иными словами, узлы локальной сети будут подключаться к маршрутизатору Уровня 1, маршрутизаторы Уровня 1 будут подключаться к маршрутизатору Уровня 2, и так по мере необходимости. Маршрутизаторы верхнего уровня будут соединяться уже только между собой. При такой схеме подключения адресная часть передаваемых пакетов тоже будет иметь несколько уровней, и маршрутизаторы определенного уровня будут интересоваться только соответствующей их уровню адресной частью, игнорируя все другие.
Обычно, маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в пакетах данных, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута, пакет отбрасывается.
Как правило, маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/дешифрование передаваемых данных.
4. Классификация маршрутизаторов
4.1 Классификация маршрутизаторов по областям применения
Маршрутизаторы делят на устройства верхнего, среднего и нижнего классов.
- Маршрутизаторы верхнего класса - магистральные маршрутизаторы (backbone routers). Самые высокопроизводительные, служат для объединения сетей предприятия (построения центральной сети). Центральная сеть может состоять из большого количества локальных сетей, разбросанных по разным зданиям и использующих самые разнообразные сетевые технологии, типы компьютеров и операционных систем. Магистральные маршрутизаторы - это наиболее мощные устройства, способные обрабатывать несколько сотен тысяч или даже несколько миллионов пакетов в секунду. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов, могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей. Большое внимание уделяется в магистральных моделях надежности и отказоустойчивости маршрутизатора, которая достигается за счет системы терморегуляции, избыточных источников питания, заменяемых «на ходу» (hot swap) модулей, а также симметричного мультипроцессирования.
- Маршрутизаторы среднего класса - маршрутизаторы региональных отделений. Соединяют региональные отделения между собой и с центральной сетью. Сеть регионального отделения, так же как и центральная сеть, может состоять из нескольких локальных сетей. Такие маршрутизаторы, как правило, представляют собой некоторую упрощенную версию магистрального маршрутизатора, поддерживаемые ими интерфейсы локальных и глобальных сетей менее скоростные. Данные маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы. Это наиболее обширный класс выпускаемых маршрутизаторов, характеристики, которых могут приближаться к характеристикам магистральных маршрутизаторов, а могут и опускаться до характеристик маршрутизаторов удаленных офисов.
- Маршрутизаторы нижнего класса - маршрутизаторы удаленных офисов. Предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. такие маршрутизаторы могут поддерживать один - два интерфейса локальных сетей, рассчитаны на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения. Маршрутизатор удаленного офиса может поддерживать работу по коммутируемой телефонной линии в качестве резервной связи для выделенного канала. Эти маршрутизаторы пользуются большим спросом в организациях, которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения. Существует очень большое количество типов маршрутизаторов удаленных офисов. Это объясняется как массовостью потенциальных потребителей, так и специализацией такого типа устройств, проявляющейся в поддержке одного конкретного типа глобальной связи. Существуют маршрутизаторы, работающие только по сети ISDN, существуют модели только для аналоговых выделенных линий и т. п.
4.2 Архитектура маршрутизаторов
Маршрутизаторы для базовых сетей и удаленных офисов имеют разную архитектуру, так как к ним предъявляются разные функциональные и операционные требования. Маршрутизаторы базовых сетей обязательно должны быть расширяемыми. Маршрутизаторы локальных сетей подразделения, для которых, обычно, заранее устанавливается фиксированная конфигурация портов, содержат только один процессор, управляющий работой трех или четырех интерфейсов. Программное обеспечение больше направлено на облегчение инсталляции и эксплуатации, так как в большинстве удаленных офисов отсутствуют достаточно квалифицированные специалисты по сетевому обслуживанию.
Маршрутизатор базовой сети состоит из следующих основных компонентов: сетевых адаптеров, зависящих от протоколов и служащих интерфейсами с локальными и глобальными сетями; управляющего процессора, определяющего маршрут и обновляющего информацию о топологии; основной магистрали. После поступления пакета на интерфейсный модуль он анализирует адрес назначения и принимает команды управляющего процессора для определения выходного порта. Затем пакет по основной магистрали маршрутизатора передается в интерфейсный модуль, служащий для связи с адресуемым сегментом локальной или глобальной сети.
В роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением. Маршрутизаторы верхнего класса - это, как правило, специализированные устройства, объединяющие в отдельном корпусе множество маршрутизирующих модулей.
При создании маршрутизаторов используют три основных типа архитектуры: однопроцессорная, усиленная однопроцессорная, симметричная многопроцессорная.
- При однопроцессорной архитектуре на центральный процессор маршрутизатора возлагается вся нагрузка по обработке трафика: фильтрация и передача пакетов, обновление таблиц маршрутизации, выделение служебных пакетов, формирование управляющих пакетов и т.д. Такой маршрутизатор может стать узким местом в сети при увеличении нагрузки.
- Усиленную однопроцессорную архитектуру применяют для преодоления недостатков однопроцессорной архитектуры. В функциональной схеме маршрутизатора выделяют модули, ответственные за выполнение тех или иных задач. Каждый такой модуль маршрутизатора оснащается своим (периферийным) процессором. При этом происходит частичная разгрузка центрального процессора, который отвечает только за те задачи, которые нельзя поручить периферийному процессору. Но и эта архитектура не способна решить все задачи, связанные с производительностью.
- Симметричная многопроцессорная архитектура лишена недостатков, так как происходит прямое распределение нагрузки на все модули. Каждый модуль содержит свой процессор, который выполняет все задачи маршрутизации и имеет свою копию таблицы маршрутизации. Преимущества такой архитектуры признаны всеми производителями маршрутизаторов. Данная архитектура позволяет достичь теоретически неограниченной производительности маршрутизаторов.
4.3 Виды маршрутизаторов
- Многопротокольные маршрутизаторы напоминают мосты с той существенной разницей, что они работают на сетевом уровне. Как и любой маршрутизатор, они берут пакет с одной линии и передают его на другую, но при этом линии принадлежат к разным сетям и используют разные протоколы.
- Маршрутизаторы с интеграцией услуг гарантируют приоритетному трафику, в частности трафику реального времени, своевременную доставку. Они поддерживают протокол RSVP для резервирования таких ресурсов, как пропускная способность и буферы в очереди.
- Коммутаторы третьего уровня, по сути, также являются маршрутизаторами, причем пакетные коммутаторы - на самом деле обычные маршрутизаторы, только быстрые.
4.4 Типы маршрутизаторов
- Внутренний маршрутизатор (internal router) - маршрутизатор, все интерфейсы которого принадлежат одной зоне. У таких маршрутизаторов только одна база данных состояния каналов.
- Пограничный маршрутизатор (area border router, ABR) - маршрутизатор, соединяющий одну или больше зон с магистральной зоной и выполняет функции шлюза для межзонального трафика. У пограничного маршрутизатора всегда хотя бы один интерфейс принадлежит магистральной зоне. Для каждой присоединенной зоны маршрутизатор поддерживает отдельную базу данных состояния каналов.
- Магистральный маршрутизатор (backbone router) - маршрутизатор, у которого всегда хотя бы один интерфейс принадлежит магистральной зоне. Определение похоже на пограничный маршрутизатор, однако магистральный маршрутизатор не всегда является пограничным. Внутренний маршрутизатор, интерфейсы которого принадлежат нулевой зоне, также является магистральным.
- Пограничный маршрутизатор автономной системы (AS boundary router, ASBR) - обменивается информацией с маршрутизаторами принадлежащими другим автономным системам. Пограничный маршрутизатор автономной системы может находиться в любом месте автономной системы и быть внутренним, пограничным или магистральным маршрутизатором.
4.5 Аппаратный и программный маршрутизаторы
- Программными маршрутизаторами называют компьютеры с маршрутизирующим ПО, они позволяют, сохранив имеющуюся аппаратную базу, работать с различными сетевыми топологиями и при этом допускают расширение. Добавление нового сегмента локальной или глобальной сети сводится к простому подключению еще одного адаптера. По сравнению с аппаратным, программный маршрутизатор проще и лучше масштабируется, но стоит дороже аналогичного аппаратного устройства. Экономически целесообразно использовать в том случае, если трафик между сетями небольшой и для работы маршрутизатора не требуется выделять специального сервера.
- Аппаратные маршрутизаторы - специализированные устройства, предоставляющие пользователю ряд преимуществ. Во-первых, при объединении большого числа локальных сетей он обойдется пользователю значительно дешевле его программного аналога, для установки которого требуется выделенный мощный сервер. При небольшом числе объединяемых локальных сетей использование аппаратного маршрутизатора позволяет в значительной степени разгрузить сервер для решения других задач. Во-вторых, аппаратный вариант обладает более широким набором поддерживаемых интерфейсов.
5. Уровень маршрутизации (Алгоритмы маршрутизации)
5.1 Выбор маршрута
Процесс, с помощью которого маршрутизатор определяет, куда отправить пакет, называется выбором маршрута. Сначала маршрутизатор проверяет, действителен ли пакет (т. е. он проверяет контрольную сумму, размер и число пройденных транзитных узлов). Далее получатель пакета отыскивается в таблице маршрутизации, счетчик транзитных узлов увеличивается на единицу, а заголовок пакета модифицируется. Пакет отправляется в очередь распорядителя пакетов для отправки.
Когда маршрутизатор получает пакет, он считывает адрес назначения и определяет, по какому маршруту отправить пакет. Обычно маршрутизаторы хранят данные о нескольких возможных маршрутах.
5.2 Определение пути
Процесс определения пути включает проверку существования получателя пакета и способа его достижения. Определение пути производится на основе содержимого таблиц маршрутизации. Если возможных маршрутов несколько, то маршрутизатор может применить алгоритм маршрутизации для определения наиболее предпочтительного пути. Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, основываясь 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 стандартной ситуации.
5.3 Процесс маршрутизации
маршрутизатор пакет компьютерный сеть
Процесс маршрутизации в компьютерных сетях выполняется маршрутизаторами.
Процесс маршрутизации можно разделить на два связанных уровня:
- Уровень маршрутизации. На этом уровне происходит работа с таблицей маршрутизации. Таблица маршрутизации служит для определения адреса (сетевого уровня) следующего маршрутизатора или непосредственно получателя по имеющемуся адресу (сетевому уровню). После определения адреса передачи выбирается определенный выходной физический порт маршрутизатора. Этот процесс называется определением маршрута перемещения пакета. Настройка таблицы маршрутизации ведется протоколами маршрутизации. На этом же уровне определяется перечень сервисов, которые необходимо предоставить;
- Уровень передачи пакетов. Перед тем как передать пакет, необходимо: проверить контрольную сумму заголовка пакета, определить адрес (канального уровня) получателя пакета и произвести непосредственно отправку пакета с учетом очередности, фрагментации, фильтрации и т.д. Эти действия выполняются на основании команд, поступающих с уровня маршрутизации.
5.3.1 Уровень маршрутизации
Определение маршрута передачи данных происходит программно. Соответствующие программные средства носят названия протоколов маршрутизации. Логика их работы основана на алгоритмах маршрутизации.
Алгоритмы маршрутизации
Алгоритмы маршрутизации вычисляют стоимость доставки и выбирают путь с меньшей стоимостью. Простейшие алгоритмы маршрутизации определяют маршрут на основании наименьшего числа промежуточных (транзитных) узлов на пути к адресату. Более сложные алгоритмы в понятие “стоимость” закладывают несколько показателей, например, задержку при передаче пакетов, пропускную способность каналов связи или денежную стоимость связи. Основным результатом работы алгоритма маршрутизации является создание и поддержка таблицы маршрутизации, в которую записывается вся маршрутная информация. Содержание таблицы маршрутизации зависит от используемого протокола маршрутизации.
Алгоритмы маршрутизации применяются для определения оптимального пути пакетов от источника к получателю и являются основой любого протокола маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации должны быстро и правильно учитывать изменения в состоянии сети (например, отказ узла или сегмента сети). Процесс согласования информации о топологии сети между маршрутизаторами называется сходимостью. Алгоритмы маршрутизации должны быть просты в реализации и использовать как можно меньше ресурсов. Алгоритмы должны быть устойчивыми к отказам оборудования на первоначально выбранном маршруте, высоким нагрузкам и ошибкам в построении сети. Если определенное событие в сети приводит к тому, что некоторые маршруты становятся недоступны или возникают новые маршруты, маршрутизаторы рассылают сообщения об этом друг другу по всей сети. После получения этих сообщений маршрутизаторы производят переназначение оптимальных маршрутов, что в свою очередь может породить новый поток сообщений. Этот процесс должен завершиться, причем достаточно быстро, иначе в сетевой топологии могут появиться петли, или сеть вообще может перестать функционировать.
Существует множество алгоритмов маршрутизации.
- Алгоритмы маршрутизации могут быть статические или динамические. Для статических алгоритмов маршруты выбираются заранее и заносятся вручную в таблицу маршрутизации, где хранится информация о том, на какой порт отправить пакет с соответствующим адресом. Статические алгоритмы хорошо работают в случае предсказуемого трафика в сетях стабильной конфигурации. При использовании динамических алгоритмов таблица маршрутизации автоматически обновляется при изменении топологии сети или трафика в ней. Динамические алгоритмы подстраиваются к изменяющимся обстоятельствам сети в масштабе реального времени. Они выполняют это путем анализа поступающих сообщений об обновлении маршрутизации. Если в сообщении указывается, что было изменение сети, программы маршрутизации пересчитывают маршруты и рассылают новые сообщения о корректировке маршрутизации. Динамические алгоритмы маршрутизации могут дополнять статические маршруты.
- Алгоритмы бывают одномаршрутные или многомаршрутные. Некоторые сложные протоколы маршрутизации обеспечивают множество маршрутов к одному и тому же пункту назначения. Такие многомаршрутные алгоритмы делают возможной передачу трафика по многочисленным линиям, одномаршрутные алгоритмы не могут делать этого. Многомаршрутные алгоритмы обеспечивают значительно большую пропускную способность и надежность.
- Алгоритмы могут быть одноуровневыми или иерархическими, при этом они отличаются по принципу взаимодействия друг с другом. В одноуровневой системе маршрутизации все маршрутизаторы равны по отношению друг к другу. В иерархической системе маршрутизации пакеты данных перемещаются от маршрутизаторов нижнего уровня к базовым, которые осуществляют основную маршрутизацию. Как только пакеты достигают общей области пункта назначения, они перемещаются вниз по иерархии до хоста назначения.
- Алгоритмы с маршрутизацией от источника. В системах маршрутизации от источника маршрутизаторы действуют просто как устройства хранения и пересылки пакета, отсылая его к следующей остановке, они предполагают, что отправитель рассчитывает и определяет весь маршрут сам. Другие алгоритмы предполагают, что хост отправителя ничего не знает о маршрутах. При использовании такого рода алгоритмов маршрутизаторы определяют маршрут через сеть.
- Внутридоменные или междоменные алгоритмы. Некоторые алгоритмы маршрутизации действуют только в пределах доменов; другие - как в пределах доменов, так и между ними.
- Алгоритмы состояния канала и дистанционно-векторные. Алгоритмы состояния канала направляют потоки маршрутной информации во все узлы сети. Каждый маршрутизатор отсылает только ту часть известной ему информации, которая описывает состояние его собственных каналов, но всем узлам маршрутизации. Дистанционно-векторные требуют от каждого маршрутизатора пересылки всей или части его таблицы, но только соседям.
- Динамические алгоритмы различаются по способу получения информации о состоянии сети, времени изменения маршрутов и используемым показателям оценки маршрута.
Аппаратная и программная маршрутизация
Выделяют два типа аппаратной маршрутизации: со статическими шаблонами потоков и с динамически адаптируемыми таблицами.
- Статические шаблоны потоков. Подразумевают разделение всех входящих в маршрутизатор IP-пакетов на виртуальные потоки; каждый поток характеризуется набором признаков для пакета: IP-адрес отправителя/получателя; TCP/UDP-порт отправителя/получателя (в случае поддержки маршрутизации на основании информации 4 уровня); порт, через который пришёл пакет. Оптимизация маршрутизации при этом строится на том, что все пакеты с одинаковыми признаками должны обрабатываться одинаково (по одинаковым правилам), при этом правила проверяются только для первого пакета в потоке. При появлении пакета с набором признаков, не укладывающимся в существующие потоки, создаётся новый поток. Ключевым недостатком подобной схемы является то, что в случае существующего потока изменение правил маршрутизации пакетов не будет "замечено" до момента удаления шаблона.
Динамически адаптированные таблицы используют правила маршрутизации "напрямую", используя маску и номер сети из таблицы маршрутизации для проверки пакета и определения порта, на который нужно передать пакет. При этом изменения в таблице маршрутизации сразу же влияют на обработку всех новых пакетов. Также динамически адаптированные таблицы позволяют легко реализовывать быструю (аппаратную) проверку списков доступа.
Программная маршрутизация выполняется либо специализированным ПО маршрутизаторов (в случае, когда аппаратные методы не могут быть использованы, например, в случае организации туннелей), либо программным обеспечением на компьютере. В общем случае, любой компьютер осуществляет маршрутизацию своих собственных исходящих пакетов (как минимум, для разделения пакетов, отправляемых на шлюз по умолчанию и пакетов, предназначенных узлам в локальном сегменте сети).
Протоколы маршрутизации
На уровне маршрутизации существуют три основные группы протоколов маршрутизации, при этом деление на группы определяется типом реализуемого алгоритма определения оптимального маршрута: протоколы вектора расстояния, протоколы состояния канала, протоколы политики маршрутизации, протоколы вектора расстояния.
- Протоколы вектора расстояния - самые простые и самые распространенные. Маршрутизатор с определенной периодичностью извлекает адреса получателей информации и метрику из своей таблицы маршрутизации и помещает эти данные в рассылаемые соседям сообщения об обновлении. Соседние маршрутизаторы сверяют полученные данные со своими собственными таблицами маршрутизации и вносят необходимые изменения. После этого они сами рассылают сообщения об обновлении. Таким образом, каждый маршрутизатор получает информацию о маршрутах всей сети. Не смотря на очевидную простоту алгоритма говорить о его полной надежности нельзя. Он может работать эффективно только в небольших сетях, так как в крупных сетях поток сообщений между маршрутизаторами резко возрастает. При этом большинство из них являются избыточными, так как изменения сетевой топологии происходят довольно редко. Как следствие, действительно необходимая информация подчас долго гуляет по сети, и маршрутизаторы обновляют свои таблицы с большой задержкой. В результате чего, более несуществующий маршрут может довольно долго оставаться в таблицах маршрутизации. Трафик, направленный по такому маршруту, не достигнет своего адресата.
- Протоколы состояния канала значительно сложнее, чем протоколы вектора расстояния. Протоколы состояния были впервые предложены в 1970 году Эдсгером Дейкстрой. В этих протоколах вместо рассылки соседям содержимого своих таблиц маршрутизации, каждый маршрутизатор осуществляет широковещательную рассылку списка маршрутизаторов, с которыми он имеет непосредственную связь, и списка напрямую подключенных к нему локальных сетей. Эта информация является частью информации о состоянии канала. Она рассылается в специальных сообщениях. Кроме того, маршрутизатор рассылает сообщения о состоянии канала только в случае его изменения или по истечении заданного интервала времени. Протоколы состояния канала трудны в реализации и нуждаются в значительном объеме памяти для хранения информации о состоянии каналов. По Дейкстре, топология сети представляется в виде неориентированного графа. Каждому ребру приписывается некоторое значение. В процессе работы алгоритма вычисляется сумма показателей для ребер, сходящихся в каждом узле графа. Эта оценка называется меткой узла. При определении пути подсчитывается сумма меток на возможном пути и выбирается путь с меньшей суммарной меткой.
- Протоколы политики (правил) маршрутизации. Эти протоколы наиболее эффективно решают задачу доставки получателю информации, они используются при маршрутизации в Internet и позволяет операторам получать информацию о маршрутизации от соседних операторов на основании специальных критериев. В процессе обмена вырабатывается список разрешенных маршрутов (путей). Алгоритмы политики маршрутизации опираются на алгоритмы вектора расстояния, но информация о маршрутах базируется на списке операторов сети Internet.
5.3.2 Уровень передачи пакетов
Уровень передачи пакетов реализуется на алгоритмах коммутации и, обычно, одинаков для большинства протоколов маршрутизации. Промежуточный маршрутизатор, имея адрес следующего маршрутизатора, посылает ему пакет, адресованный специально на физический адрес (МАС-уровня) этого маршрутизатора, но с адресом (сетевого уровня) получателя. По адресу получателя маршрутизатор определяет, знает ли он, как передать пакет следующему маршрутизатору в пути. Если знает, то пакет отсылается следующему маршрутизатору путем замены физического адреса получателя на физический адрес следующего маршрутизатора. Если маршрутизатор не знает, то пакет игнорируется. На следующем маршрутизаторе все повторяется. По мере прохождения пакета через сеть, его физический адрес меняется, но адрес сетевого уровня остается неизменным. Этот процесс проиллюстрирован на рисунке:
Основная задача уровня передачи пакетов - это коммутация пакетов от разных пользователей. Общая схема передачи пакетов такова: выбирается один из возможных транзитных узлов (эта информация поступает с уровня маршрутизации, на котором она вычисляется по адресу получателя), формируется выходной заголовок канального уровня и осуществляется посылка пакета. Кроме того, на этом этапе может производиться фрагментация пакетов, проверка контрольной суммы и т.д.
Маршрутизаторы (точнее - уровень маршрутизации) работают на сетевом уровне эталонной модели OSI. Уровень продвижения пакетов функционирует на канальном уровне.
Работа на сетевом уровне позволяет производить интеллектуальную обработку пакетов. Поскольку маршрутизаторы в основном работают с протоколом IP, они должны поддерживать связь без создания логического соединения между абонентами. При этом каждый пакет обрабатывается и отправляется получателю независимо.
Заключение
В заключение можно сказать, что маршрутизаторы они обладают несомненными достоинствами. Маршрутизаторы не вносят никаких ограничений в топологию сети. Петли, возникающие в цепях с коммутаторами, не представляют проблемы для маршрутизаторов.
Тем не менее, маршрутизаторы по сравнению с коммутаторами и мостами требуют гораздо больше усилий по администрированию. Администраторам сетей необходимо знать целое множество конфигурационных параметров для маршрутизаторов. При этом параметры каждого маршрутизатора должны быть согласованы с параметрами других маршрутизаторов в сети.
Сегодня многие организации реализуют межсетевой обмен через маршрутизаторы. Большое число компаний модернизируют свои системы, устанавливая коммутаторы между маршрутизаторами и сетями, которые обслуживаются этими маршрутизаторами. При этом коммутаторы повышают производительность сети, а маршрутизаторы обеспечивают защиту информации и выполняют более сложные задачи, такие как трансляция протоколов.
Сегодня четко обозначилась тенденция к вытеснению сложных высокопроизводительных маршрутизаторов и увеличению роли маршрутизаторов начального класса, а ведущие фирмы-производители пришли к выводу, что одним из основных требований покупателей к маршрутизатору является простота его использования
Список использованных источников
1. http://www.hub.ru/archives/2285
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Топология компьютерных сетей. Методы доступа к несущей в компьютерных сетях. Среды передачи данных, их характеристики. Структурная модель OSI, её уровни. Протокол IP, принципы маршрутизации пакетов. Физическая топология сети. Определение класса подсети.
контрольная работа [101,8 K], добавлен 14.01.2011Задача и особенности составления таблиц маршрутизации. Принципы процесса определения маршрута следования информации в сетях связи в TCP/IP. Процесс обмена пакетами информации путем использования протоколов Routing Information, Open Shortest Path First.
презентация [494,8 K], добавлен 23.01.2014Функция приема и передачи сообщений, которую выполняют маршрутизаторы в сетях коммутации пакетов. Доменная служба имен. Информация, которую содержат строки таблицы маршрутизаторов. Категории протоколов по обслуживанию среды, используемые алгоритмы.
лекция [131,1 K], добавлен 15.04.2014Виды компьютерных сетей. Методы доступа к несущей в компьютерных сетях. Среды передачи данных и их характеристики. Протокол IP, принципы маршрутизации пакетов, DHCP. Обоснование используемых сред передачи данных. Маршрутизация и расчет подсетей.
курсовая работа [779,8 K], добавлен 15.04.2012Понятие и классификация алгоритмов маршрутизации. Основное определение теории графов. Анализ и разработка алгоритмов Дейкстры и Флойда на языке программирования C# для определения наилучшего пути пакетов, передаваемых через сеть. Их сравнительный анализ.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.05.2015Назначение и классификация компьютерных сетей. Распределенная обработка данных. Классификация и структура вычислительных сетей. Характеристика процесса передачи данных. Способы передачи цифровой информации. Основные формы взаимодействия абонентских ЭВМ.
контрольная работа [36,8 K], добавлен 21.09.2011Клавиатура как основное устройство ввода данных. Устройства манипуляторного типа, их виды и характеристики. Принципы действия сканеров. Предназначение графических планшетов. Устройства вывода информации, виды мониторов. Внешние хранители информации.
реферат [1,2 M], добавлен 27.05.2012Разработка и использование протокола маршрутизации RIP в небольших и сравнительно однородных сетях. Причины неустойчивой работы по протоколу, их устранение. Применения протокола Hello для обнаружения соседей и установления с ними отношений смежности.
курсовая работа [264,0 K], добавлен 06.06.2009Понятие и разновидности компьютерных сетей, принципы их формирования, топология и среды передачи данных. Технология VPN, средства маршрутизации. Проектирование сети: организация рабочего места, выбор технологии, методика обеспечения безопасности.
курсовая работа [49,5 K], добавлен 11.02.2013Понятие о нейронных сетях и параллели из биологии. Базовая искусственная модель, свойства и применение сетей. Классификация, структура и принципы работы, сбор данных для сети. Использование пакета ST Neural Networks для распознавания значимых переменных.
реферат [435,1 K], добавлен 16.02.2015
