IP-маршрутизация

Маршрутизация – это процесс передачи данных с одного ПК на другой ПК, когда эти ПК находятся в разных сетях.

Маршрутизатор – это ПК, который делает маршрутизацию, либо это отдельное электронное устройство.

При передаче пакета из одной подсети в другую происходит модификация заголовка пакета с учетом адреса следующей подсети (т. е. следующего маршрутизатора).

Это похоже на путь письма с адресом кода страны, города, улицы и т. д. В данном примере роль маршрутизатора играют почтовые отделения разного уровня (международный почтамт, городской почтамт, почтовое отделение района).

В сложных сетях обычно есть несколько альтернативных маршрутов для передачи пакетов между узлами.

Маршрут– это последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти пакет от отправителя до пункта назначения.

Маршрут выбирается маршрутизатором на основании нескольких критериев (текущая схема сети, длина пути, пропускная способность выбранного пути).

Вся информация для выбора пути хранится в таблице маршрутизации, которая может создаваться и обновляться самими маршрутизаторами либо администратором (статическа маршрутизация). В первом случае это делается на основании обмена служебной информацией между самими маршрутизаторами (динамическая маршрутизация).

Таблицы маршрутизации содержат только список путей к сетям, но не к отдельным узлам

Когда с какого-либо узла приходит пакет, маршрутизатор проверяет таблицу маршрутизации. Если узел-получатель пакета не указан в таблице маршрутизации, то данные отправляются на шлюз по умолчанию (если он задан).

Шлюз по умолчанию – это узел, на который отсылаются все пакеты с неизвестными адресами. Если узел-адресат найден, то пакет отправляется ему. Если нет, то узел-отправитель получает сообщение об ошибке.

В сети может быть определено несколько шлюзов, но в качестве шлюза по умолчанию будет выбран первый из них.

Маршрутизация – это одна из функций Windows NT/2000, обычно маршрутизатор подключен минимально к двум сетям:

т. е. в этом ПК стоят две сетевые карты для разных сетей (сеть 1 и сеть 2).

Если маршрутизатор подключен более чем к двум сетям, то это называется шлюз.

Пример маршрутизации

При инициализации узел РС1 вычисляет на основании своего IP-адреса и маски подсети номер своей подсети. Для этого примера: 192.168.24. последний октет:

Допустим узел РС1 отправляет пакет по адресу 192.168.24.91. Тогда узел РС1 вычисляет номер подсети адресата:

Видим, что адрес подсети адресата совпадает с подсетью отправителя, поэтому пакет будет отправлен непосредственно в этой же подсети.

Пусть теперь узел РС1 отправляет пакет по адресу 192.168.24.97. Вновь узел РС1 вычисляет номер подсети адресата:

Видим, что адресат находится в другой подсети, поэтому этот пакет будет отправлен маршрутизатору, чтобы он его переправил дальше (либо в другую подсеть, к которой он подключен, либо на другой маршрутизатор).

Схема простейшей маршрутизации

HWA – Hardware Address – номер сетевой карты.

Пусть РС1 отправляет пакет на РС2. Ход процесса:

РС1 проверяет, находится ли адрес РС2 в его локальной сети. Для этого РС1 выдает широковещательный ARP-запрос: "Эй, есть ли здесь РС с адресом 172.16.2.18? Если есть, то пришли мне свой HWA." Если ответа нет, то пакет отсылается на маршрутизатор (шлюз) по адресу HWA: 5. При этом заголовок пакета имеет вид:

HWA отправителя 14

IP-адрес получателя 172.16.2.18

IP-адрес отправителя 172.16.1.1.

HWA получателя 5

Маршрутизатор делает широковещательный ARP-запрос для определения HWA получателя в своей другой сети (справа). Если эта РС2 есть в этой сети, то маршрутизатор получает в ответ HWA этой РС2 и маршрутизатор отсылает пакет на РС2 с таким заголовком:

HWA 23

IP-адрес отправителя 172.16.1.1

IP-адрес получателя 172.16.2.18

HWA получателя 7

Если маршрутизатор по своему ARP не найдет РС2 в своей правой сети, то он отошлет пакет на шлюз по умолчанию.