Маршрутизатор — это аппаратное или программное обеспечение , которое пересылает пакеты на основе информации о IP -адресах в пакетах, которые он получает. Он наиболее распространен для маршрутизации пакетов на основе информации о IP -адресах назначения , но некоторые маршрутизаторы могут быть настроены на маршрутизацию пакетов на основе информации об исходном ИС.
Маршрутизаторы выполняют большую часть своей работы на сетевом уровне (уровень 3) модели OSI . В то время как маршрутизаторы могут функционировать в одном интерфейсе (однорукий маршрутизатор), они, как правило, имеют как минимум два сетевых интерфейса, но могут иметь гораздо больше физических и/или логических интерфейсов .
Столы маршрутизации
Вы бы склонны думать, что маршрутизаторы являются очень сложными сетевыми устройствами, но на самом деле, сетевые маршрутизаторы, основанный на некоторых простых правилах, которые загружаются в памяти . Эти правила зависят от их местных таблиц маршрутизации. Маршрутизация начинается, когда пакеты входят в маршрутизатор. Маршрутизатор линирует информацию об уровне 2 из кадров, которые он получает.
Если маршрутизатор настроен на маршрут на основе информации о IP -адресах назначения (которая является наиболее распространенной формой маршрутизации), маршрутизатор осматривает IP -адрес назначения каждого пакета, а затем отправляет пакет в правильный порт. Маршрутизатор использует таблицу маршрутизации, чтобы принять это решение. По сути, это полный процесс в двух словах. Таблица маршрутизации является ключом к процессу пересылки пакетов в их надлежащий пункт назначения.
Каждая строка в таблице маршрутизации определяет один маршрут . Каждый столбец идентифицирует конкретные критерии, поэтому маршрутизатор может соответствовать лучшему маршруту для пакета, который он пытается пересылать.
- Сетевое место назначения: все сетевые интерфейсы, локальные подсети и удаленные подсети, о которых знает маршрутизатор, будут перечислены.
- Сеть: маски подсети используются в сочетании с IP -информации для определения идентификатора сети и идентификатора хоста в IP -адресе. Маршрутизатор использует эту информацию, чтобы определить, есть ли совпадение между пакетом, который он осматривает, и любым элементом, указанным в таблице маршрутизации. Если есть совпадение , столбец интерфейса в таблице маршрутизации сообщите маршрутизатору, какой интерфейс отправляет пакет.
- Маршрут по умолчанию: первая запись, показывающая направление сети
0.0.0.0, считается маршрутом по умолчанию маршрутизатора. Если никакие другие записи в таблице маршрутизации не могут быть сопоставлены, маршрутизатор отправляет пакет на шлюз по умолчанию . Маршрут по умолчанию очень важен , потому что это говорит о маршрутизаторе именно то, что делать с каждым входящим пакетом, если маршрутизатор не сможет совместить с другой записью в таблице маршрутизации.
Маршрутизаторы — не единственные устройства, которые используют таблицы маршрутизации. Все хосты TCP/IP в сети имеют таблицы маршрутизации. Компьютеры с одним NIC имеют очень простые таблицы маршрутизации. У них есть несколько записей о подсети, к которой они подключены, и запись для маршрута по умолчанию. Тем не менее, некоторые компьютеры могут иметь более одного сетевого соединения . Поэтому, как и маршрутизаторы, компьютеры используют тот же процесс, чтобы определить, какой сетевой порт использовать для отправки IP -пакетов.
Для устройств, которые имеют более одного сетевого адаптера , они известны как многочисленные системы. Возможно, вы также заметили, что таблица маршрутизации имеет метрическую колонку. Метрика — это относительное значение, которое определяет стоимость использования этого маршрута .
Если TCP/IP имеет более одного маршрута , доступного для достижения узла назначения, он будет использовать маршрут с самой низкой метрикой . Если узел TCP/IP определяет, что один из его маршрутов недоступен, он либо отрегулирует метрику, либо удалит маршрут из своей таблицы .
Статическая и динамическая маршрутизация
Таблицы маршрутизации заполняются с использованием двух методов . Либо информация вводится вручную (статическую) , либо они могут узнать (динамические) о маршрутах из других источников, таких как соседние маршрутизаторы. В то время как статическая маршрутизация работает совершенно нормально, в больших сетях, может быть трудно поддерживать эти таблицы, особенно если сетка сети регулярно меняется.
В полной топологии сетки ссылки могут снижаться, сетевые устройства изменяются, а другие факторы могут добавить к увеличению управления сетевым маршрутизатором. При динамической маршрутизации вы позволяете маршрутизаторам управлять своими собственными таблицами маршрутизации.
Интернет -маршрутизация
Маршрутизаторы в общедоступном Интернете не делятся информацией о маршрутизации с протоколами маршрутизации, такими как RIP или OSPF . Они используют концепцию, называемую автономной системой (AS) . Автономные системы используют глобально уникальный номер автономной системы ( ASN ), назначенный IANA.
Так же, как вы назначите IP -адрес на интерфейс маршрутизатора, вы настроите маршрутизатор для использования ASN , назначенного IANA. Автономные системы общаются друг с другом, используя протокол внешнего шлюза (EGP).
Сеть в рамках как общение с протоколами, известными как протокол внутреннего шлюза (IGP) . Для общего интернета сообщество установило один протокол для общения между каждым, известным как протокол пограничного шлюза (BGP) .
Расстояние вектор маршрутизации
Протоколы маршрутизации вектора расстояния были первыми, кто появился в мире маршрутизации TCP/IP. Протоколы маршрутизации вектора расстояния обычно используются на маршрутизаторах LAN . Основа всех протоколов маршрутизации вектора расстояния — это некоторая форма стоимости. Стоимость маршрута состоит из количества хмеля, которое представляет собой количество интерфейсов между исходной и целевой сетью.
Если бы у вас был маршрутизатор в один переход от сети, стоимость этого маршрута будет 1. RIP или протокол информации о маршрутизации , является примером протокола маршрутизации вектора расстояния. В то время как протоколы маршрутизации вектора расстояния легко реализовать и управлять, у них есть свои ограничения .
Например, у вас может быть несколько путей к целевой сети. Путь с двумя хмелями может быть настроен с очень быстрыми ссылками, в то время как путь с одним прыжком — очень медленная ссылка. Из -за этого метрики назначаются на маршруты, поэтому они могут быть рассчитаны как часть общей стоимости маршрута.
Более быстрые ссылки назначаются более низкие метрики, чем более медленные ссылки, чтобы гарантировать, что маршрутизатор выбирает самый быстрый путь к сети назначения. Протоколы маршрутизации вектора расстояния рассчитывают общую стоимость, чтобы добраться до конкретной сети, и сравнивает эту стоимость с общей стоимостью всех других маршрутов, чтобы добраться до одной и той же сети. Затем маршрутизатор выбирает маршрут с самой низкой стоимостью . Маршрутизаторы, использующие протокол маршрутизации вектора расстояния, обменяют свои таблицы маршрутизации друг с другом.
Связь государственного маршрутизации
Из -за некоторых ограничений в маршрутизации вектора расстояний , таких как скорость и полоса пропускания, были разработаны более оптимальные протоколы маршрутизации. Протокол динамической маршрутизации состояния Link является лучшим вариантом для сетей, в которых есть большое количество маршрутизаторов, которые динамически обменяются таблицами маршрутизации.
Маршрутизация состояния ссылки только отправляет информацию о маршрутизации по мере изменения сети и только отправляет изменения , а не отправляет всю таблицу маршрутизации с указанными интервалами. Открытый кратчайший путь сначала (OSPF) является наиболее часто используемым IGP. OSPF сходится значительно быстрее и гораздо более эффективен , чем RIP. В отличие от RIP, OSPF является сложным протоколом для маршрутизаторов.
