Маршрутизация в сети интернет кратко

Обновлено: 27.04.2024

Маршрутизация – это процесс определения пути следования информации в сетях связи. Маршрутизация служит для приема пакета от одного устройства и передаче его другому устройству через другие сети.

Маршрутизатором или шлюзом называется узел сети с несколькими интерфейсами, каждый из которых имеет свой MAC-адрес и IP адрес.

Виды маршрутизации

1. Прямая маршрутизация. При прямой маршрутизации отправитель в определенной IP-сети может напрямую передавать кадры любому получателю в той же сети. При этом не требуется функциональность IP-маршрутизации.

Например узлу 10.1.1.1 необходимо передать пакет узлу 10.2.2.2. Первое, что он делает – определяет , находится ли IP-адрес получателя в одной с ним сети.

Для этого сравнивает свой номер сети 10 с номером сети получателя 10. Делает вывод, что узел-получатель находится в одном с ним сегменте сети.

С помощью протокола ARP определяет MAC-адрес узла-получателя и посылает пакет по этому адресу.

ARP (англ. Address Resolution Protocol — протокол определения адреса) — протокол в компьютерных сетях, предназначенный для определения MAC-адреса, имея IP-адрес другого компьютера.

2. Косвенная маршрутизация. Косвенная маршрутизация происходит в том случае, если отправитель и получатель находятся в разных IP-сетях. Косвенная маршрутизация требует, чтобы отправитель передавал пакеты маршрутизатору для доставки их через распределённую сеть.

1. Узел назначения находится не на одной с передающим узлом сети. Узел 10.1.1.1 сконфигурирован так, что любые пакеты, требующие косвенной маршрутизации, передаются его шлюзу по умолчанию – маршрутизатору 1.

2. Чтобы доставить пакет маршрутизатору 1, узлу 10.1.1.1 необходим MAC-адрес маршрутизатора 10.3.3.3. Если МАС-адрес узлу 10.1.1.1 неизвестен, он отправляет ARP-запрос, чтобы его получить. Затем пакет, предназначенный для 172.16.0.1 отправляется маршрутизатору 1.

3. Маршрутизатор 1 осознает, что он подсоединен к сети 172.16. и полагает, что узел 172.16.0.1 должен быть частью этой сети. Маршрутизатор 1 реализует свою собственную процедуру прямой маршрутизации и посылает ARP-запрос, ища узел назначения.

Требования к процессу маршрутизации

В процессе маршрутизации роутеру необходимо:

Таблицы маршрутизации

Таблица маршрутизации содержит: адрес узла назначения, маску сети назначения, адрес шлюза, интерфейс, метрика. Пример:

Интерфейс – физический порт через который передается пакет.

Метрика – числовой показатель, задающий приоритет маршрута.

Маска подсети — битовая маска для определения по IP-адресу адреса подсети и адреса узла этой подсети. В отличие от IP-адреса маска подсети не является частью IP-пакета.

Сетевой адрес — идентификатор устройства, работающего в компьютерной сети.

Способы размещения записей в таблицу

Размещение записей в таблице маршрутизации может производиться тремя различными способами.

Первый способ предполагает применение прямого соединения при котором маршрутизатор сам определяет подключенную подсеть.

Прямой маршрут — это маршрут, который является локальным по отношению к маршрутизатору.

Если один из интерфейсов маршрутизатора соединен с какой-либо сетью напрямую, то при получении пакета, адресованного такой подсети, маршрутизатор сразу отправляет пакет на интерфейс, к которому она подключена.

Прямое соединение является наиболее достоверным способом маршрутизации.

Второй способ предполагает занесение маршрутов вручную. В данном случае имеет место статическая маршрутизация.

Статический маршрут определяет IP-адрес следующего соседнего маршрутизатора или локальный выходной интерфейс, который используется для направления трафика к определенной подсети-получателю.

Статические маршруты должны быть заданы на обеих концах канала связи между маршрутизаторами, иначе удаленный маршрутизатор не будет знать маршрута, по которому нужно отправлять ответные пакеты и будет организована лишь односторонняя связь.

Третий способ подразумевает автоматическое размещение записей с помощью протоколов маршрутизации. Данный способ называется динамической маршрутизацией.

Протоколы динамической маршрутизации могут автоматически отслеживать изменения в топологии сети. Успешное функционирование динамической маршрутизации зависит от выполнения маршрутизатором двух основных функций:

Поддержка своих таблиц маршрутизации в актуальном состоянии;
Своевременное распространение информации об известных им сетях и маршрутах среди остальных маршрутизаторов.

Расчет метрики

В качестве параметров для расчет метрик могут выступать:

Ширина полосы пропускания;
Задержка (время для перемещения пакета от источника к получателю);
Загрузка (загруженность канала в ед. времени);
Надежность (относительное количество ошибок в канале);
Количество хопов (переходов между маршрутизаторами).

Если маршрутизатору известно более одного маршрута до сети получателя, то он сравнивает метрики этих маршрутов и передает в таблицу маршрутизации маршрут с наименьшей метрикой (стоимостью).

Команда Route

Команда Route выводит на экран все содержимое таблицы IP-маршрутизации и изменяет записи. Запущенная без параметров, команда route выводит справку. Рассмотрим некоторые примеры команды route в командной строке Windows:

Чтобы вывести на экран все содержимое таблицы IP-маршрутизации, введите команду: route print;

Чтобы вывести на экран маршруты из таблицы IP-маршрутизации, которые начинаются с 10., введите команду: route print 10.*;

Чтобы добавить маршрут по умолчанию с адресом стандартного шлюза 192.168.12.1, введите команду: route add 0.0.0.0 mask 0.0.0.0 192.168.12.1;

Чтобы добавить маршрут к конечной точке 10.41.0.0 с маской подсети 255.255.0.0 и следующим адресом перехода 10.27.0.1, введите команду: route add 10.41.0.0 mask 255.255.0.0 10.27.0.1;

Чтобы добавить постоянный маршрут к конечной точке 10.41.0.0 с маской подсети 255.255.0.0 и следующим адресом перехода 10.27.0.1, введите команду: route -p add 10.41.0.0 mask 255.255.0.0 10.27.0.1.

Маршрутизация (англ. Routing) – процесс определения маршрута следования данных в сетях связи.

Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты) либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь 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.

Маршрутизация в компьютерных сетях выполняется специальными программно-аппаратными средствами – маршрутизаторами; в простых конфигурациях может выполняться и компьютерами общего назначения, соответственно настроенными.

Протокол маршрутизации – сетевой протокол, используемый маршрутизаторами для определения возможных маршрутов следования данных в составной компьютерной сети.

Маршрутизируемый протокол – это любой сетевой протокол, адрес сетевого уровня которого предоставляет достаточно информации для доставки пакета от одного сетевого узла другому.

Важно понимать, что протокол маршрутизации это не тоже самое, что маршрутизируемый протокол.

Протокол маршрутизации может работать только с пакетами, принадлежащими к одному из маршрутизируемых протоколов, – например, IP, IPX или Xerox Network System, AppleTalk.
Маршрутизируемые протоколы определяют формат пакетов (заголовков), важнейшей информацией из которых для маршрутизации является адрес назначения. Протоколы, не поддерживающие маршрутизацию, могут передаваться между сетями с помощью туннелей. Подобные возможности обычно предоставляют программные маршрутизаторы и некоторые модели аппаратных маршрутизаторов.

Первые маршрутизаторы представляли собой специализированное ПО, обрабатывающее приходящие IP-пакеты специфичным образом. Это ПО работало на компьютерах, у которых было несколько сетевых интерфейсов, входящих в состав различных сетей (между которыми осуществляется маршрутизация). В дальнейшем появились маршрутизаторы в форме специализированных устройств. Компьютеры с маршрутизирующим ПО называют программными маршрутизаторами, оборудование – аппаратными маршрутизаторами.

Маршрутизация в сети Интернет основана на протоколах TCP/IP.

В ряде случаев маршрутизатор может преобразовывать заголовок пакета, заменяя адреса отправителя и/или получателя пакета. В частности, это происходит при взаимодействии локальной сети (имеющей свои адреса) с глобальной сетью Интернет. В этом случае локальная сеть может быть видна извне по одному глобальному IP-адресу. Для того чтобы маршрутизатор мог направлять пакеты с одним глобальным адресом тем или иным получателям в локальной сети, используется таблица NAT, где помимо IP-адресов указываются порты, идентифицирующие приложения, устанавливающие соединение. При этом номера портов указаны не в заголовке IP-пакета, а в заголовке сегмента TCP либо UDP (сегменты инкапсулируются в поле данных IP-пакетов). Это позволяет осуществлять взаимно-однозначную идентификацию получателя и отправителя в тех случаях, когда за одним глобальным адресом находится множество компьютеров локальных сетей.

Протоколы маршрутизации

Применение протокола маршрутизации позволяет избежать ручного ввода всех допустимых маршрутов, что, в свою очередь, снижает количество ошибок, обеспечивает согласованность действий всех маршрутизаторов в сети и облегчает труд администраторов.

Дистанционно-векторная маршрутизация

В дистанционно-векторных алгоритмах (DVA) каждый маршрутизатор периодически и широковещательно рассылает по сети вектор, компонентами которого являются расстояния (измеренные в той или иной метрике) от данного маршрутизатора до всех известных ему сетей. Пакеты протоколов маршрутизации обычно называют объявлениями о расстояниях, так как с их помощью маршрутизатор объявляет остальным маршрутизаторам известные ему сведения о конфигурации сети.

Получив от некоторого соседа вектор расстояний (дистанций) до известных тому сетей, маршрутизатор наращивает компоненты вектора на величину расстояния от себя до данного соседа. Кроме того, он дополняет вектор информацией об известных ему самому других сетях, о которых он узнал непосредственно (если они подключены к его портам) или из аналогичных объявлений других маршрутизаторов. Обновленное значение вектора маршрутизатор рассылает своим соседям. В конце концов каждый маршрутизатор узнает через соседние маршрутизаторы информацию обо всех имеющихся в составной сети сетях и о расстояниях до них. Затем он выбирает из нескольких альтернативных маршрутов к каждой сети тот маршрут, который обладает наименьшим значением метрики. Маршрутизатор, передавший информацию о данном маршруте, отмечается в таблице маршрутизации как следующий (next hop).

Дистанционно-векторные алгоритмы хорошо работают только в небольших сетях. В больших сетях они периодически засоряют линии связи интенсивным трафиком, к тому же изменения конфигурации не всегда корректно могут отрабатываться алгоритмом этого типа, так как маршрутизаторы не имеют точного представления о топологии связей в сети, а располагают только косвенной информацией – вектором расстояний.

Наиболее распространенным протоколом, основанным на дистанционно-векторном алгоритме, является протокол RIP.

Протоколы состояния каналов связи

Протоколы состояния каналов связи разработаны для преодоления ограничений, связанных с использованием дистанционно-векторных протоколов. Имеют возможность быстро реагировать на изменения сети. Рассылают обновления только в случае появления изменений и периодические обновления через большие промежутки времени.

Классификация

В зависимости от алгоритма маршрутизации протоколы делятся на два вида:

дистанционно-векторные протоколы (основаны на алгоритме DVA – англ. distance vector algorithm);
протоколы состояния каналов связи (основаны на алгоритме LSA – англ. link state algorithm).

По области применения выделяют протоколы:

для междоменной маршрутизации;
для внутридоменной маршрутизации.

RIP;
IGRP (лицензированный протокол фирмы Cisco Systems);
BGP;
EIGRP (на самом деле этот протокол гибридный – объединяет свойства дистанционно-векторных протоколов и протоколов по состоянию канала); лицензированный протокол фирмы Cisco Systems;
AODV.

Протоколы состояния каналов связи:

IS-IS (стек OSI)
OSPF;
NLSP (стек Novell);
HSRP (протокол резервирования шлюза в сетях Ethernet);
CARP (протокол резервирования шлюза в сетях Ethernet);
OLSR;
TBRPF.

Протоколы междоменной маршрутизации:

Протоколы внутридоменной маршрутизации:

RIP;
IS-IS level 1–2;
OSPF;
IGRP;
EIGRP.

Варианты действий маршрутизатора

В качестве примера, рассмотрим схему составной сети, здесь показаны отдельные подсети, для каждой подсети есть ее адрес и маска, а также маршрутизаторы, которые объединяют эти сети.

p, blockquote 5,0,0,0,0 -->

p, blockquote 6,0,0,0,0 -->

Рассмотрим маршрутизатор D, на него пришел пакет, и маршрутизатор должен решить, что ему делать с этим пакетом. Начнем с того, какие вообще возможны варианты действий у маршрутизатора. Первый вариант, сеть которой предназначен пакет подключена непосредственно к маршрутизатору. У маршрутизатора D таких сетей 3, в этом случае маршрутизатор передает пакет непосредственно в эту сеть.

p, blockquote 7,0,0,0,0 -->

p, blockquote 8,0,0,0,0 -->

Второй вариант, нужная сеть подключена к другому маршрутизатору (А), и известно, какой маршрутизатор нужен. В этом случае, маршрутизатор D передает пакет на следующий маршрутизатор, который может передать пакет в нужную сеть, такой маршрутизатор называется шлюзом.

p, blockquote 9,0,0,0,0 -->

p, blockquote 10,0,0,0,0 -->

Третий вариант, пришел пакет для сети, маршрут которой не известен, в этом случае маршрутизатор отбрасывает пакет. В этом отличие работы маршрутизатора от коммутатора, коммутатор отправляет кадр который он не знает куда доставить на все порты, маршрутизатор так не делает. В противном случае составная сеть очень быстро может переполнится мусорными пакетами для которых не известен маршрут доставки.

p, blockquote 11,0,0,0,0 -->

Во-первых у маршрутизатора есть несколько интерфейсов, к которым подключены сети. Нужно определить в какой из этих интерфейсов отправлять пакет.
Затем нужно определить, что именно делать с этим пакетом. Есть 2 варианта, можно передать пакет в сеть (192.168.1.0/24), либо можно передать его на один из маршрутизаторов подключенные к этой сети. Если передавать пакет на маршрутизатор, то нужно знать, какой именно из маршрутизаторов подключенных к этой сети, выбрать для передачи пакета.

p, blockquote 13,0,0,0,0 -->

Таблица маршрутизации

Эту информацию маршрутизатор хранит в таблице маршрутизации. На картинке ниже показан ее упрощенный вид, в которой некоторые служебные столбцы удалены для простоты понимания.

p, blockquote 14,0,0,0,0 -->

p, blockquote 15,0,1,0,0 -->

p, blockquote 16,0,0,0,0 -->

Таблица маршрутизации Windows

Продолжим рассматривать маршрутизатор D, у него есть три интерфейса. Ниже на картинке представлен вид таблицы маршрутизации для windows, которые в качестве идентификатора интерфейса используют ip-адрес, который назначен этому интерфейсу. Таким образом в столбце интерфейс есть 3 ip-адреса, которые соответствуют трем интерфейсам маршрутизатора.

p, blockquote 17,0,0,0,0 -->

p, blockquote 18,0,0,0,0 -->

p, blockquote 19,0,0,0,0 -->

p, blockquote 20,0,0,0,0 -->

Если же нам нужно передать пакет на следующий маршрутизатор то в поле шлюз указывается ip-адрес этого маршрутизатора.

p, blockquote 21,0,0,0,0 -->

p, blockquote 22,0,0,0,0 -->

Таблица маршрутизации Linux

В операционной системе linux таблица маршрутизации выглядит немного по-другому, основное отличие это идентификатор интерфейсов. В linux вместо ip-адресов используется название интерфейсов. Например, wlan название для беспроводного сетевого интерфейса, а eth0 название для проводного интерфейса по сети ethernet.

p, blockquote 23,0,0,0,0 -->

p, blockquote 24,0,0,0,0 -->

Также здесь некоторые столбцы удалены для сокращения (Flags, Ref и Use). В других операционных системах и в сетевом оборудовании вид таблицы маршрутизации может быть несколько другой, но всегда будут обязательны столбцы ip-адрес, маска подсети, шлюз, интерфейс и метрика.

p, blockquote 25,0,0,0,0 -->

Только следующий шаг!

Часто возникает вопрос, что делать, если сеть для который пришел пакет находится не за одним маршрутизатором? Чтобы в неё попасть, нужно пройти не через один, а через несколько маршрутизаторов, что в этом случае нужно вносить в таблицу маршрутизации.

p, blockquote 26,0,0,0,0 -->

p, blockquote 27,0,0,0,0 -->

В таблицу маршрутизации записываем только первый шаг, адрес следующего маршрутизатора, все что находится дальше нас не интересует.

p, blockquote 28,0,0,0,0 -->

Считаем, что следующий маршрутизатор должен знать правильный маршрут до нужной нам сети, он знает лучше следующий маршрутизатор, тот знает следующий шаг и так далее, пока не доберемся до нужные нам сети.

p, blockquote 29,0,0,0,0 -->

p, blockquote 30,1,0,0,0 -->

Метрика

Можно заметить, что в нашей схеме в одну и ту же сеть, например вот в эту (10.2.0.0/16) можно попасть двумя путями, первый путь проходят через один маршрутизатор F, а второй путь через два маршрутизатора B и E.

p, blockquote 31,0,0,0,0 -->

p, blockquote 32,0,0,0,0 -->

В этом отличие сетевого уровня от канального. На канальном уровне у нас всегда должно быть только одно соединение, а на сетевом уровне допускаются и даже поощряются для обеспечения надежности несколько путей к одной и той же сети.

p, blockquote 33,0,0,0,0 -->

Какой путь выбрать? Для этого используются поле метрика таблицы маршрутизации.

p, blockquote 34,0,0,0,0 -->

p, blockquote 35,0,0,0,0 -->

Метрика это некоторое число, которые характеризует расстояние от одной сети до другой. Если есть несколько маршрутов до одной и той же сети, то выбирается маршрут с меньшей метрикой.

p, blockquote 36,0,0,0,0 -->

p, blockquote 37,0,0,0,0 -->

Раньше, метрика измерялось в количестве маршрутизаторов, таким образом расстояние через маршрутизатор F было бы один, а через маршрутизаторы B и E два.

p, blockquote 38,0,0,0,0 -->

p, blockquote 39,0,0,0,0 -->

Однако сейчас метрика учитывает не только количество промежуточных маршрутизаторов, но и скорость каналов между сетями, потому что иногда бывает выгоднее пройти через два маршрутизатора, но по более скоростным каналам. Также может учитываться загрузка каналов, поэтому сейчас метрика — это число, которое учитывает все эти характеристики. Мы выбираем маршрут с минимальной метрикой в данном примере выше, будет выбран первый маршрут через маршрутизатор F.

p, blockquote 40,0,0,0,0 -->

Записи в таблице маршрутизации

Откуда появляются записей в таблице маршрутизации? Есть два варианта статическая маршрутизация и динамическая маршрутизация.

p, blockquote 41,0,0,0,0 -->

При статической маршрутизации, записи в таблице маршрутизации настраиваются вручную, это удобно делать если у вас сеть небольшая и изменяется редко, но если сеть крупная, то выгоднее использовать динамическую маршрутизацию, в которой маршруты настраиваются автоматически. В этом случае маршрутизаторы сами изучают сеть с помощью протоколов маршрутизации RIP, OSPF, BGP и других.

p, blockquote 42,0,0,0,0 -->

Преимущество динамической маршрутизации в том, что изменение в сети могут автоматически отмечаться в таблице маршрутизации. Например, если вышел из строя один из маршрутизаторов, то маршрутизаторы по протоколам маршрутизации об этом узнают, и уберут маршрут, который проходит через этот маршрутизатор. С другой стороны, если появился новый маршрутизатор, то это также отразится в таблице маршрутизации автоматически.

p, blockquote 43,0,0,0,0 -->

Маршрут по умолчанию

p, blockquote 44,0,0,0,0 -->

В таблице маршрутизации назначается специальный маршрутизатор по умолчанию, на которой отправляются все пакеты для неизвестных сетей, как правило это маршрутизатор, который подключен к интернет.

p, blockquote 45,0,0,1,0 -->

Предполагается что этот маршрутизатор лучше знает структуру сети, и способен найти маршрут в составной сети. Для обозначения маршрута по умолчанию, в таблице маршрутизации используются четыре нуля в адресе подсети и четыре нуля в маске (0.0.0.0, маска 0.0.0.0), а иногда также пишут default.

p, blockquote 46,0,0,0,0 -->

Ниже пример маршрута по умолчанию в таблице маршрутизации в операционной системе linux.

p, blockquote 47,0,0,0,0 -->

p, blockquote 48,0,0,0,0 -->

Ip-адрес и маска равны нулю, в адрес и шлюз указываются ip-адрес маршрутизатора по умолчанию.

p, blockquote 49,0,0,0,0 -->

Длина маски подсети

Рассмотрим пример. Маршрутизатор принял пакет на ip-адрес (192.168.100.23), в таблице маршрутизации есть 2 записи (192.168.100.0/24 и 192.168.0.0/16) под который подходит этот ip-адрес, но у них разная длина маски. Какую из этих записей выбрать? Выбирается та запись, где маска длиннее, предполагается, что запись с более длинной маской содержит лучший маршрут интересующей нас сети.

p, blockquote 50,0,0,0,0 -->

Чтобы понять почему так происходит, давайте рассмотрим составную сеть гипотетического университета. Университет получил блок ip-адресов, разделил этот блок ip-адресов на две части, и каждую часть выделил отдельному кампусу.

p, blockquote 51,0,0,0,0 -->

p, blockquote 52,0,0,0,0 -->

На кампусе находятся свои маршрутизаторы, на которых сеть была дальше разделена на части предназначенные для отдельных факультетов. Разделение сетей производится с помощью увеличения длины маски, весь блок адресов имеет маску / 16, блоки кампусов имеют маску / 17, а блоки факультетов / 18.

p, blockquote 53,0,0,0,0 -->

Ниже показан фрагмент таблицы маршрутизации на маршрутизаторе первого кампуса. Он содержит путь до сети первого факультета, 2 факультета, до обще университетской сети, который проходит через университетский маршрутизатор, а также маршрут по умолчанию в интернет, который тоже проходит через обще университетский маршрутизатор.

p, blockquote 54,0,0,0,0 -->

p, blockquote 55,0,0,0,0 -->

p, blockquote 56,0,0,0,0 -->

p, blockquote 57,0,0,0,0 -->

И так получается, что выбирается всегда маршрут с маской максимальной длины. Общие правила выбора маршрутов следующие.

Самая длинная маска 32 — это маршрут конкретному хосту, если в таблице маршрутизации есть такой маршрут, то выбирается он.
Затем выполняется поиск маршрута подсети с маской максимальной длины.
И только после этого используется маршрут по умолчанию, где маска / 0 под которую подходят все ip-адреса.

Следует отметить, что таблица маршрутизации есть не только у сетевых устройств маршрутизаторов, но и у обычных компьютеров в сети. Хотя у них таблица маршрутизации гораздо меньше.

Как правило такая таблица содержит описание присоединенной сети, который подключен данный компьютер.
Адрес маршрутизатора по умолчанию (шлюз или gateway) через который, выполняется подключение к интернет, или к корпоративной сети предприятия.
А также могут быть дополнительные маршруты к некоторым знакомым сетям, но это необязательно.

Для того чтобы просмотреть таблицу маршрутизации, можно использовать команды route или ip route (route print (Windows); route и ip route (Linux)).

p, blockquote 60,0,0,0,0 --> p, blockquote 61,0,0,0,1 -->

Маршрутизация — поиск маршрута доставки пакета между сетями через транзитные узлы — маршрутизаторы.

Практически каждый пользователь интернета, который читал материалы на тему работы глобальной паутины и ее нюансах в целом слышали про маршрутизацию и, некоторые в какой-то степени даже понимают, что это.

Но, это довольно интересная тема и я решил вынести ее в отдельную статью, давайте узнаем, что это такое, как она работает, зачем она вообще нужна и какие у нее бывают виды. На самом деле это все довольно просто.

Итак, вы уже знаете, что такое UDP протокол и зачем он нужен, сейчас же мы разберем не менее интересную тему о том, как строятся пути для передачи информации в IP сетях.

Что такое маршрутизация

Маршрутизация (Routing) — это процесс по определению/вычислению лучшего маршрута движения для данных в сетях связи. Есть еще второе определение — это передача пакетов данных от отправителя к получателю.

Сами маршруты могут быть статическими — задаются административно, или динамическими, т.е. рассчитываться по специальным алгоритмам-протоколам, которые базируются на данных о топологии и состоянии сети.

Функцию роутинга могут выполнять:

Аппаратные средства — маршрутизаторы. Самый оптимальный вариант, позволяющий обрабатывать большие потоки данных и работает он быстрее.
Настроенные компьютеры с несколькими сетевыми интерфейсами и установленным на них специализированным и настроенным ПО. Обычно используется если конфигурация будет не слишком сложная.

Таблица маршрутизации

Таблица маршрутизации — это файл-электронная таблица или база данных, которая располагается на маршрутизаторе или специально настроенном компьютере. В ней описывается соответствие адресов назначения с интерфейсами, через которые необходимо производить отправку данных до следующего маршрутизатора.

Таблица содержит:

Адрес сети или узла
Маску подсети назначения
Сетевой шлюз или по-другому, адрес маршрутизатора на который будут направлены данные
Интерфейс, с которого можно достучаться до шлюза
Метрика (не всегда), т.е. показатель, который задает предпочтительность пути.

Может заполняться как вручную, так и автоматически.

Протокол маршрутизации

Протокол маршрутизации используется маршрутизаторами для определения возможных и оптимальных маршрутов движения пакетов данных по сети. Текущий протокол позволяет обеспечивать маршрут на автоматическом уровне избегая ручного ввода.

Это в свою очередь снижает возможное количество ошибок, делает взаимодействие всех роутеров в сети согласованным и, конечно же, облегчает работу самому администратору.

Маршрутизация в IP сетях

По итогу, все это нужно для отправки и приема пакетов данных от одного устройства по сетке к другому и это может происходить через разные сети. Сами маршрутизаторы/роутеры отправляют данные практически во все сети, из локальной в глобальную паутину, используют NAT и т.д.

Информация на роутер поступает от других таких-же роутеров или от администратора. Составляется таблица — вручную или динамически. И, соответственно, пакеты данных отправляются.

Статическая маршрутизация

В данном случае маршруты задаются в таблице напрямую администратором во время конфигурации маршрутизатора, без использования протоколов, помогающих построить пути.

При задании такого маршрута назначается:

Адрес и маска сети
Адрес шлюза/узла
Иногда указывается метрика и интерфейс, на который пойдет трафик

Плюсы:

Легкость настройки в не крупных сетках
Небольшая нагрузка на саму сетку, что в какой-то степени увеличивает скорость интернета
Прозрачность работы в любой момент времени
Не требует дополнительных денежных расходов, т.к. не используются протоколы построения путей

Минусы:

Долгое масштабирование, каждая добавленная сетка потребует двойных вмешательств в конфигурацию
Если произошли какие-либо изменения, то в любом случае администратору придется вручную настраивать новые пути
Нет динамического балансирования нагрузки
Нужна отдельная документация с записями маршрутов, также, проблемы с синхронизацией этой документации и реальных путей

Динамическая маршрутизация

В этом случае таблица редактируется на программном уровне и рассчитывается по протоколам. Позволяет маршрутизаторам в реальном времени своевременно менять пути, применяемые для передачи IP пакетов. У каждого протокола есть свой метод определения маршрута движения пакетов: самый быстрый путь, использование именно того маршрута, который рекомендуют другие роутеры и т.д.

Так, если в сети произойдут какие-либо изменения, то протокол динамической маршрутизации оповестит об этом все маршрутизаторы, а вот при статической, все придется делать администратору.

В заключение

Работая в интернете или читая там занимательную литературу, вы даже не замечаете сколько процессов происходит, а происходит там очень много. Если вам и дальше интересны материалы на темы работы интернета, то заходите еще.

Читайте также:

Маршрутизация в сети интернет кратко

Виды маршрутизации

Требования к процессу маршрутизации

Таблицы маршрутизации

Способы размещения записей в таблицу

Расчет метрики

Команда Route

Протоколы маршрутизации

Дистанционно-векторная маршрутизация

Протоколы состояния каналов связи

Классификация

Популярные протоколы

Варианты действий маршрутизатора

Таблица маршрутизации

Таблица маршрутизации Windows

Таблица маршрутизации Linux

Только следующий шаг!

Метрика

Записи в таблице маршрутизации

Маршрут по умолчанию

Длина маски подсети

Что такое маршрутизация

Таблица маршрутизации

Протокол маршрутизации

Маршрутизация в IP сетях

Статическая маршрутизация

Динамическая маршрутизация

В заключение