Что такое маршрутизация роутер протокол маршрутизации
Перейти к содержимому

Что такое маршрутизация роутер протокол маршрутизации

  • автор:

Протоколы маршрутизации в сетях TCP/IP

Протоколы маршрутизации в сетях TCP/IP

Так же протоколы маршрутизации делятся на два вида в зависимости от сферы применения:

  • Междоменной маршрутизации;
  • Внутридоменной маршрутизации.

Перечень протоколов маршрутизации составляют протоколы: RIP v1/v2, RIPng (IPv6), OSPF, BGP v4 (IPv6).

Дистанционно-векторный алгоритм

В дистанционно-векторном алгоритме (DVA) основная идея заключается в рассылке маршрутизаторов друг другу так называемого вектора расстояний. В векторе расстояний содержится информация (расстояние) от передающего маршрутизатора до всех соседних (известных) ему сетей.

Под расстоянием, в векторе расстояний, подразумевается любой параметр метрики, в частности, может быть количество пройденных маршрутизаторов (по хопам) или время, затраченное на передачу пакетов от одного маршрутизатора до другого, здесь особой роли не играет какой именно параметр метрики выбран.

После получения маршрутизатором вектора расстояний от соседнего маршрутизатора, маршрутизатор обновляет или добавляет к вектору всю известную ему информацию о других сетях, о существовании которых он узнал непосредственно (сети подключенные непосредственно к маршрутизатору) или из аналогичных векторов расстояний. Далее маршрутизатор выбирает из нескольких альтернативных путей лучший по выбранному параметру метрики и рассылает новое значение вектора по сети. В результате чего, все маршрутизаторы получают информацию обо всех подключенных к интрасети сетях и о расстоянии (метрики) до них через соседние маршрутизаторы.

Недостаток, дистанционно-векторных алгоритмов, заключается в том, что они хорошо работают только в относительно небольших вычислительных сетях. Так как маршрутизаторы постоянно обмениваются вектором расстояний, что приводит к забиванию линий связи широковещательным трафиком в больших сетях. Еще одним недостатком данного алгоритма является то, что не всегда корректно реагирует на изменения в конфигурации сети, поскольку маршрутизаторы передают только обобщенную информацию – вектор расстояний, что приводит к тому, что маршрутизаторы не содержат конкретного представления о топологии связей.

Самым распространенным представителем дистанционно-векторного алгоритма является протокол RIP (Routing Information Protocol) – протокол маршрутной информации.

Алгоритм состояния связей

Алгоритм состояния связей (LSA) снабжает все маршрутизации информацией, необходимой для построения подробного графа связей составной вычислительной сети. Все маршрутизаторы основываются на одинаковых графах, в следствии чего:

  • маршрутизаторы быстрее реагирует на изменение конфигурации сети;
  • быстрее вычисляется оптимальный маршрут следования, по выбранным критериям (метрике).

Дополнительную информацию о других сетях маршрутизаторы получаются путем обмена короткими пакетами, называемыми HELLO, со своими соседями. Отличительной особенностью алгоритма LSA от алгоритма DVA, который постоянно обменивается широковещательными пакетами (вектор расстояний), алгоритм LSA использует небольшие пакеты HELLO, содержащие информацию только о состоянии линий связи. Более развернутую информацию о сетях, алгоритм состояния связей передает в том случае, когда, на основе пакетов HELLO, было зафиксировано изменение состояния линий связи (например, маршрутизатор вышел из строя или добавили новый маршрутизатор).

Как результат, алгоритм состояния связей более приспособлен к большим составным вычислительным сетям, поскольку содержит меньшее количество широковещательных пакетов, что увеличивает пропускную способность и устойчивость составной сети.

Протоколы, основанные на алгоритме состояния связей (LSA), являются:

  • протокол OSPF(Open Shortest Path First, алгоритм кратчайшего пути) стека TCP/IP;
  • протокол IS-IS(Intermediate System to Intermediate System, алгоритм промежуточной системы) стека OSI.

Сетевая маршрутизация

ВКонтакте AppGallery Huawei

Понятие «маршрутизация» включает в себя несколько значений, одно из них — это передача информации от отправителя к получателю. В ІТ-среде маршрутизацией называется аппаратное вычисление маршрута движения пакетов данных между сетями с использованием специального сетевого устройства – маршрутизатора.

Маршруты могут быть статическими и задаваться администратором сети, или динамическими и рассчитываться сетевыми устройствами по определенным алгоритмам (протоколам) маршрутизации, которые основаны на данных о топологии сети.

Виды маршрутизации

Различают два вида маршрутизации: программная и аппаратная.

Программная маршрутизация — это специализированное программное обеспечение, установленное на компьютере с несколькими сетевыми интерфейсами, которые входят в состав различных сетей.

Аппаратная маршрутизация осуществляется специальным оборудованием, способным анализировать и перенаправлять входящие потоки данных.

Используемые протоколы маршрутизации

Для обеспечения согласованности действий всех маршрутизаторов в сети, минимизации ошибок и упрощения работы администратора применяются сетевые протоколы маршрутизации, которые регламентируют выбор наиболее оптимального маршрута следования пакета данных в сетях.

В зависимости от области движения пакета протоколы могут использоваться:

  • Для междоменной маршрутизации (BGP – основной протокол сетевого уровня динамической маршрутизации всемирной сети Интернет);
  • Для внутридоменной маршрутизации (RIP – наиболее простой протокол, применяемый в небольших сетях, динамически обновляющий маршрутную информацию).

Работа протоколов базируется на двух видах алгоритмов маршрутизации (DVA или LSA). В зависимости от использования конкретного алгоритма протоколы бывают дистанционно-векторные и протоколы состояния канала связи.

Каждый протокол маршрутизации работает с пакетами данных, которые относятся к одному из существующих протоколов. В процессе обработки информации протокол определяет формат пакета данных, выделяет адрес получателя и строит маршрут дальнейшего следования сигнала.

Компания Cisco разработала для своих многопротокольных маршрутизаторов протоколы IGRP и EIGRP, которые на основании механизма DUAL выбирают наиболее короткий маршрут передвижения информации.

Что такое маршрутизация?

Маршрутизация – это процесс выбора маршрута в любой сети. Компьютерная сеть состоит из множества компьютеров, называемых узлами, и маршрутов или связей, соединяющих эти узлы. Связь между двумя узлами во взаимосвязанной сети может осуществляться по разным маршрутами. Маршрутизация – это процесс выбора наилучшего маршрута с использованием некоторых заранее установленных правил.

Почему маршрутизация важна?

Маршрутизация повышает эффективность сетевой коммуникации. Сбои сетевой связи приводят к длительному ожиданию загрузки страниц веб-сайта для пользователей. Это также может привести к сбою серверов веб-сайтов из-за того, что они не могут обслуживать большое количество пользователей. Маршрутизация помогает минимизировать сбои сети, управляя трафиком данных, чтобы сеть могла использовать как можно больше своей пропускной способности без перегрузки.

Что такое маршрутизатор?

Маршрутизатор – это сетевое устройство, которое соединяет вычислительные устройства и сети с другими сетями. Маршрутизаторы в основном выполняют три основные функции.

Маршрутизатор определяет путь данных при перемещении из источника в место назначения. Он пытается найти наилучший путь, анализируя сетевые метрики, такие как задержка, пропускная способность и скорость.

Пересылка данных

Маршрутизатор пересылает данные следующему устройству по выбранному пути, чтобы в конечном итоге доставить их в место назначения. Устройство и маршрутизатор могут находиться в одной или в разных сетях.

Балансировка нагрузки

Иногда маршрутизатор может отправлять копии одного и того же пакета данных по нескольким разным путям. Это позволяет уменьшить количество ошибок из-за потери данных, создать избыточность и управлять объемом трафика.

Как работает маршрутизация?

Данные перемещаются по любой сети в виде пакетов данных. Каждый пакет данных имеет заголовок, содержащий информацию о предполагаемом адресате пакета. По мере доставки пакета к месту назначения несколько маршрутизаторов могут перенаправить его несколько раз. Маршрутизаторы выполняют этот процесс миллионы раз в секунду с миллионами пакетов.

Когда приходит пакет данных, маршрутизатор сначала ищет свой адрес в таблице маршрутизации. Это похоже на то, как пассажир просматривает расписание автобусов, чтобы найти лучший автобусный маршрут до места назначения. Затем маршрутизатор пересылает или перемещает пакет в следующую точку сети.

Например, когда вы посещаете веб-сайт с компьютера в офисной сети, пакеты данных сначала отправляются на маршрутизатор офисной сети. Маршрутизатор ищет пакет заголовка и определяет место назначения пакета. Затем он просматривает свою внутреннюю таблицу и пересылает пакет – следующему маршрутизатору или другому устройству, например принтеру – внутри самой сети.

Какие виды маршрутизации существуют?

Существует два разных типа маршрутизации, которые зависят от того, как маршрутизатор создает свои таблицы маршрутизации:

Статическая маршрутизация

При статической маршрутизации сетевой администратор использует статические таблицы для ручной настройки и выбора сетевых маршрутов. Статическая маршрутизация полезна в ситуациях, когда ожидается, что структура или параметры сети останутся неизменными.

Статический характер этого метода маршрутизации сопряжен с ожидаемыми недостатками, такими как перегрузка сети. Хотя администраторы могут настраивать резервные пути на случай сбоя канала, статическая маршрутизация обычно снижает адаптивность и гибкость сетей, что приводит к снижению производительности сети.

Динамическая маршрутизация

При динамической маршрутизации маршрутизаторы создают и обновляют таблицы маршрутизации во время выполнения на основе реальных условий сети. Они пытаются найти самый быстрый путь от источника до места назначения с помощью протокола динамической маршрутизации, который представляет собой набор правил, создающих, поддерживающих и обновляющих динамическую таблицу маршрутизации.

Самое большое преимущество динамической маршрутизации заключается в том, что она адаптируется к меняющимся условиям сети, включая объем трафика, пропускную способность и сбои сети.

Каковы основные протоколы маршрутизации?

Протокол маршрутизации – это набор правил, определяющих, как маршрутизаторы идентифицируют и пересылают пакеты по сетевому пути. Протоколы маршрутизации сгруппированы в две отдельные категории: протоколы внутренних шлюзов и протоколы внешних шлюзов.

Протоколы внутренних шлюзов лучше всего работают в автономной системе – сети, административно управляемой одной организацией. Протоколы внешних шлюзов лучше управляют передачей информации между двумя автономными системами.

Протоколы внутренних шлюзов

Эти протоколы оценивают автономную систему и принимают решения о маршрутизации на основе различных метрик, например следующих:

  • количество переходов или количество маршрутизаторов между источником и адресатом;
  • задержка или время, затрачиваемое на отправку данных из источника в пункт назначения;
  • пропускная способность канала между источником и адресатом.

Ниже приведены примеры протоколов внутренних шлюзов.

Протокол информации о маршрутизации

Протокол информации о маршрутизации (RIP) использует количество переходов для определения кратчайшего пути между сетями. RIP – это устаревший протокол, который сегодня никто не использует, потому что он плохо масштабируется для реализации более крупной сети.

Протокол Open Shortest Path First (Сначала кратчайший путь)

Протокол Open Shortest Path First (Сначала кратчайший путь, OSPF) собирает информацию от всех других маршрутизаторов автономной системы для определения кратчайшего и самого быстрого маршрута к месту назначения пакета данных. Реализовать OSPF можно с помощью различных алгоритмов маршрутизации или компьютерных процессов.

Протоколы внешних шлюзов

Протокол пограничного шлюза (BGP) является единственным протоколом внешнего шлюза.

Протокол пограничного шлюза

BGP определяет коммуникацию через Интернет. Интернет – это большая коллекция автономных систем, соединенных вместе. Каждая автономная система имеет свой номер (ASN), который она получает, зарегистрировавшись в Управлении по присвоению номеров Интернета.

BGP работает, отслеживая ближайшие ASN и сопоставляя адреса назначения с соответствующими ASN.

Что такое алгоритмы маршрутизации?

Алгоритмы маршрутизации – это программы, реализующие разные протоколы маршрутизации. Они работают, присваивая каждому каналу номер стоимости; номер стоимости рассчитывается с использованием различных сетевых метрик. Каждый маршрутизатор пытается переслать пакет данных на следующий лучший канал с наименьшими затратами.

Ниже приведены некоторые примеры алгоритмов.

Маршрутизация вектора расстояния

Алгоритм маршрутизации вектора расстояния требует, чтобы все маршрутизаторы периодически обновляли друг друга, уведомляя о наилучшей найденной информации о пути. Каждый маршрутизатор отправляет информацию о текущей оценке общей стоимости всем известным адресам.

В конце концов, каждый маршрутизатор в сети обнаруживает наилучшую информацию о пути для всех возможных пунктов назначения.

Маршрутизация состояния канала

При маршрутизации состояния канала каждый маршрутизатор обнаруживает все остальные маршрутизаторы в сети. Используя эту информацию, маршрутизатор создает карту всей сети, а затем вычисляет кратчайший путь для любого пакета данных.

Как развивалась маршрутизация?

Маршрутизация эволюционировала в соответствии с требованиями достижений сетевых технологий. Маршрутизация – это уже не просто переключение пакетов данных между автономными системами и Интернетом.

Теперь у нас есть облачная инфраструктура с вычислительными ресурсами и оборудованием, размещенными сторонними поставщиками облачных услуг. Эти облачные ресурсы подключены виртуально для создания виртуальной сети ресурсов, которые компании могут использовать для размещения и запуска приложений. Многие организации теперь имеют гибридные сети, состоящие как из локальных сетей с внутренним оборудованием, так и из облачных сетей. Маршрутизаторы должны направлять трафик между этими внутренними сетями, Интернетом и облаком.

Что такое облачная маршрутизация?

Облачная маршрутизация динамически управляет подключениями между двумя виртуальными облачными сетями или между облачной и локальной сетями с помощью протокола пограничного шлюза (BGP). Облачная маршрутизация автоматически адаптируется к меняющимся условиям сети в облаке. Облачный маршрутизатор – программное обеспечение, виртуализирующее функции маршрутизатора – упрощает маршрутизацию в облаке.

Что такое DNS-маршрутизация?

DNS (система доменных имен) преобразует доменные имена, удобные для человеческого восприятия (например, www.amazon.com), в IP-адреса, понимаемые машиной (например, 192.0.2.44). Данные, которые сопоставляют эту информацию об имени с информацией о компьютере, хранятся отдельно на DNS-серверах. Перед отправкой данных на какой-либо веб-сайт маршрутизаторы должны связаться с DNS-сервером, чтобы определить точный адрес машины для пакетов данных.

Связь с DNS-сервером может стать проблемой, особенно когда многие пользователи хотят посетить веб-сайт одновременно. Маршрутизация DNS относится к различным стратегиям и алгоритмам маршрутизации, которые управляют связью с DNS-сервером. Различные стратегии, такие как маршрутизация на основе задержек и маршрутизация на основе географического местоположения, помогают управлять коммуникационной нагрузкой DNS-сервера.

Как AWS может помочь с маршрутизацией?

Транспортный шлюз AWS выступает в роли облачного маршрутизатора и соединяет VPC и локальные сети через центральный хаб. По мере роста вашей сети сложность управления дополнительными подключениями будет возрастать. При создании глобальных приложений можно подключать несколько транспортных шлюзов AWS с помощью межрегионального пиринга.

Amazon Route 53 – это высокодоступный и масштабируемый облачный веб-сервис DNS. Это надежный и экономичный способ для предприятий и разработчиков направлять своих конечных пользователей к интернет-приложениям. Поток трафика Amazon Route 53 позволяет легко управлять трафиком по всему миру с помощью различных типов маршрутизации для создания отказоустойчивых архитектур с низкой задержкой.

Виртуальное частное облако Amazon (Amazon VPC) предоставляет логически изолированную виртуальную сеть для ресурсов AWS. Таблицы маршрутов Amazon VPC можно использовать для определения того, как ресурсы, на которых работает VPC, могут получать доступ к ресурсам, запущенным в других облаках VPC, локально или через Интернет, или взаимодействовать с ними. Таблицы маршрутизации VPC можно использовать в сочетании с группами безопасности и политиками AWS Identity and Access Management (IAM) для детального управления подключением VPC к другим ресурсам в вашей среде.

Создайте аккаунт AWS и начните работу с облачной маршрутизацией уже сегодня.

Что такое роутинг или маршрутизация простыми словами для чайников

Lorem ipsum dolor

Напишем

Маршрутизатор или роутер — это аппаратное средство, которое обрабатывает отправляемые или получаемые потоки данных. В роли маршрутизаторов часто выступают отдельные устройства , что обеспечивает максимально быструю работу с данными , или обычные компьютеры с правильно настроенным специализированным программным обеспечением.

Роутинг — это сложный механизм передачи данных

Напишем

Роутинг бывает разный, например, различают два основных вида роутинга:

  1. Прямой роутинг — это когда данные могут передаваться внутри одной сети, минуя IP-маршрутизацию. При таком подходе перед отправкой данных узел отправителя проверяет, находится ли получатель с ним в одной сети. И если это так, тогда отправитель отправляет на адрес получателя необходимый пакет данных. Для «определения адреса» в таком подходе есть даже собственный протокол ARP (Address Resolution Protocol).
  2. Косвенный роутинг — это когда пакеты с данными передаются между разными IP-сетями. В этом случае при передаче пакетов есть «посредник», он же маршрутизатор, он же роутер. При таком подходе отправитель передает пакет с данными маршрутизатору, а тот уже доставляет данные по нужному адресу.

Что должен выяснить роутер, чтобы отправить данные:

  1. Как правило, к одному роутеру подключа е т ся несколько различных интерфейсов разных сетей. Поэтому роутеру в первую очередь необходимо определить , в какой интерфейс отправлять пакет данных.
  2. Следующим шагом роутер должен выяснить, что конкретно нужно сделать с данными. Тут у роутера есть 2 решения: либо он передает пакет данных сразу в сеть, либо он передает данные другому маршрутизатору в этой сети. Когда он передает данные другому роутеру, то ему нужно точно знать , какому именно передать , ч тобы именно к передаваемому роутеру была подключена сеть с получателем.

Иногда так происходит , что на роутер приходит пакет с данными, для которого не ясен маршрут и не ясен получатель. В этом случа е маршрутизатор просто «выбрасывает» пакет с данными в сеть, тем самым «засоряя» сеть «мусорными пакетами».

Таблицы роутинга

  1. Адрес шлюза — это адрес самого роутера и других роутеров, на которые отправляются пакеты с данными.
  2. Интерфейс — это физические порты, по которым осуществляется движение пакетов.
  3. Метрику — числовое значение, определяющее приоритет маршрута.
  4. Маску подсети — это битовое значение, которое помогает определить по заданному IP-адресу адреса отдельных узлов подсети и адрес самой подсети.
  5. Сетевой адрес — это ID устройства, подключенного к общей сети.

Как записываются данные в таблицу?

Напишем

Этот вопрос можно перефразировать так: «Как и кем составляются маршруты при передач е данных?». Маршрут может задаваться 3-мя способами:

  1. Роутер сам прописывает маршрут передачи и осуществляет записи в таблицу. Такой способ применим по «прямому маршруту», когда передача данных осуществляется внутри одной сети.
  2. Маршруты можно прописать «вручную». При таком подходе прописывается адрес следующего соседнего роу те ра, которому передаются пакеты данных, а он уже распределяет их по подключенным к нему сетям.
  3. Маршруты прописываются автоматически, используя протоколы маршрутизации. Данные протоколы самостоятельно отслеживают изменения в компоновке сети и вносят соответствующие коррективы в таблицу маршрутов.

Как рассчитывается маршрут роутинга

Напишем

Между получателем и отправителем может быть организовано несколько маршрутов передачи пакетов информации. Чтобы решить , по какому маршруту передать информацию, роутер проводит расчет лучшего маршрута, сравнивая их метрики, и вносит в таблицу маршрутов самый оптимальный из доступных.

При расчете метрик маршрута бер у тся во внимание:

  • возможности полосы пропускания;
  • время, необходимое для перемещения пакета от отправителя к получателю;
  • загруженность канала передачи информации в момент времени;
  • насколько надежен потенциальный канал передачи, то есть есть ли в нем какие-либо ошибки;
  • потенциальное количество переходов между роутерами.

Сравнивая все описанные свойства маршрута, роутер задает этому маршруту определенное числовое значение. Данное числовое значение принадлежит только этому маршруту и вносится в таблицу маршрутов в графу «Метрика». И если для передачи данных буд е т доступно несколько маршрутов, то роутер выберет тот, у которого будет меньшее число метрики.

Заключение

Роутинг — это неосязаемый процесс, который виден , только если его специально просмотреть. Даже сейчас, читая нашу статью, вы просто не замечаете , сколько незримых процессов происходит, а их происходит очень много.

Мы будем очень благодарны

если под понравившемся материалом Вы нажмёте одну из кнопок социальных сетей и поделитесь с друзьями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *