Маршрутизация данных. Механизмы, критерии выбора маршрута и будущее | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Несмотря на коронавирус, электронный вариант журнала выйдет 18 апреля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №48 (286) ноябрь 2019 г.

Дата публикации: 27.11.2019

Статья просмотрена: 178 раз

Библиографическое описание:

Жаркой, С. А. Маршрутизация данных. Механизмы, критерии выбора маршрута и будущее / С. А. Жаркой. — Текст : непосредственный, электронный // Молодой ученый. — 2019. — № 48 (286). — С. 19-20. — URL: https://moluch.ru/archive/286/64400/ (дата обращения: 08.04.2020).



Интернет является сетью сетей и объединяет громадное количество локальных региональных и корпоративных сетей. Сейчас он развивается и функционирует благодаря использованию единого принципа маршрутизации и транспортировке данных. В данной статье рассматривается маршрутизация, ее этапы, методы, а также критерии выбора маршрута для передачи пакетов данных.

Ключевые слова: маршрутизация, сеть, маршрутизатор, администратор, топология.

Маршрутизация — это поиск маршрута доставки пакета между сетями через транзитные узлы, или так называемые маршрутизаторы. Она обеспечивает передачу различной информации между компьютерами сети.

У нее есть два этапа:

1) Изучение сети

2) Продвижение пакетов на маршрутизаторе до компьютера — приемника

Если говорить простыми словами маршрутизация это как почта. Для того чтобы письмо дошло до пункта назначения нужно указать адрес получателя и адрес отправителя, только на примере сети это выглядит так: «Кому: 198.78.213.185» и «От кого: 193.124.5.33». Содержимое конверта в сети называется Интернет — пакетом и представляет набор байтов.

Она решает две задачи:

1) Выбор оптимального, по некоторому критерию, пути продвижения информации

2) Транспортировку информационных блоков (пакетов) по выбранному маршруту.

Таблица маршрутизации, методы маршрутизации.

Существуют несколько механизмов маршрутизации, которые устройство использует для построения и поддержания в актуальном состоянии своей таблицы маршрутизации. Таблица маршрутизации — это таблица, состоящая из сетевых маршрутов и предназначенная для определения наилучшего пути передачи сетевого пакета. Таблица маршрутизациисодержит следующие записи:

− Механизм, по которому был получен маршрут.

− Логический получатель в виде сети или подсети.

− Административное расстояние.

− Метрика маршрута.

− Адрес интерфейса маршрутизатора, расположенного на расстоянии одной пересылки, через который доступна сеть получатель.

− Время присутствия маршрута в таблице;

− Выходной интерфейс маршрутизатора, через который доступна сеть получатель.

В общем же случае при построении таблицы маршрутизатор применяет комбинацию из следующих методов:

− Прямое соединение — маршрут, который является локальным по отношению к маршрутизатору. Если один из интерфейсов маршрутизатора соединен с какой-либо сетью напрямую, то при получении пакета маршрутизатор сразу отправляет пакет на интерфейс к которому она подключена, не используя протоколы информации.

− Статическая маршрутизация — маршруты, прописанные вручную администратором сети в таблице маршрутизации. Статический маршрут определяет IP адрес следующего соседнего маршрутизатора или локального выходного интерфейса, который используется для направления трафика к определенной сети получателю. Главное преимущество — исключает весь служебный трафик, связанный с поддержкой и корректировкой маршрутов.

− Маршрутизация по умолчанию — специальный маршрут, который способен посылать весь или часть трафика, не описанного в таблице маршрутизации, при этом сам маршрутизатор не должен знать обо всех сетях в топологии сети.

− Динамическая маршрутизация — протоколы, позволяющие автоматически отслеживать изменения в топологии сети. При использовании данного протокола администратор сети конфигурирует данный протокол на каждом маршрутизаторе. После этого маршрутизаторы начинают обмен информацией об известных им сетях и их состоянии, причем маршрутизаторы обмениваются только с теми маршрутизаторами, где запущен тот же протокол. При изменении топологии сети информация об этих изменениях автоматически распространяется по всем маршрутизаторам сети и каждый маршрутизатор вносит изменения в свою таблицу маршрутизации.

Для маршрутизатора в качестве критериев выбора маршрута могут выступать:

− Номинальная пропускная способность сети;

− Загруженность каналов связи;

− Задержки, вызванные каналами;

− Количество промежуточных транзитных узлов;

− Надежность каналов и транзитных узлов.

Маршрутизатор — устройство, позволяющее пересылать пакеты между компьютерами на основе правил и таблиц маршрутизации. Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети благодаря её разделению на домены коллизий или широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т. д. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.

В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное) устройство, так и обычный компьютер, выполняющий функции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (на основе ядра Linux, на основе операционных систем BSD) с помощью которого можно превратить ПК в высокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор, например, Quagga, IPFW или простой в применении PF.

Если говорить о маршрутизации в будущем, то нас ждет такая вещь как IPv6 — Новая версия протокола IP, обеспечивающая совместимость сверху вниз. Главная проблема IPv4 заключается в ограниченности IP адресов (4 294 967 296 адресов), в IPv6 такого уже не будет, к тому же к данному преимуществу можно добавить иерархическую маршрутизацию, уровни обслуживания и защита данных. Какое воздействие IPv6 окажет на протоколы маршрутизации, еще не вполне ясно. Cisco уже разработала версии RIP и BGP4 для IPv6; обе они проходят экспериментальное использование на 6bone.

Вывод

Благодаря маршрутизации происходят передачи данных без потерь пакетов и перехвата другими пользователями сети. Сейчас эта отрасль развита на достаточном уровне для корпоративных сетей, а также для сетей в домашних условиях. Конечно, технологии не стоят на месте и с каждым новым поколением маршрутизации улучшается качество и надежность передачи информации, однако нужно понимать, что никто не застрахован от перехвата информации. Основная проблема маршрутизации в локальных сетях является ее настройка. Для предотвращения потери пакетов информации нужно настроить таблицу маршрутизации таким образом, чтобы в ней было как можно меньше мусорной информации и данных.

Литература:

  1. Э. Танненбаум. Компьютерные сети = Computer Networks. — 5-е изд. — СПб.: Питер, 2016. — С. 960.
Основные термины (генерируются автоматически): таблица маршрутизации, сеть, маршрутизатор, ATM, администратор сети, RIP, PPP, IPFW, BSD, топология сети.


Похожие статьи

Исследование влияния замещения протокола IPv4 протоколом...

В сети провайдера сетевого доступа протокол маршрутизации является средством автоматического контроля достоверности информации о маршрутизации и средством применения изменений в топологии к структуре маршрутизации.

Алгоритмы балансировки в сети OSPF | Статья в журнале...

В статье представлены результаты исследований алгоритмов адаптивного балансировки трафика в сети, которая функционирует по протоколу маршрутизации OSPF. Предложенные алгоритмы в оптимальный способ вычисляют коэффициенты стоимости канала с учетом и...

Реактивный алгоритм динамической маршрутизации...

Основное отличие такой сети от обычных проводных сетей состоит в том, что традиционные положения, относящиеся к фиксированной топологии

Гибридные протоколы маршрутизации получили такое название из-за объединения на различных уровнях иерархии сети свойств...

Анализ влияния использования протоколов MPLS и RSVP на...

Внутри MPLS-сети маршрутизация производится по метке, т. е. решение о продвижении пакета принимается после просмотра таблицы коммутации, а не маршрутизации, что значительно сокращает время передачи пакета по сети. При выходе пакета из...

Исследование энергоэффективных MANET-протоколов...

Функцию обнаружения топологии сети для доставки сообщения осуществляют сами узлы; в

Маршрутизация с энергоэффективностью, в настоящее время приобрела интерес благодаря

Маршрутизация — это процесс выбора пути в сети для передачи пакетов от отправителя к...

Инжиниринг трафика в программно определяемых сетях

Обычные узлы сети являются стандартными маршрутизаторами, использующими обычный

Пример сети с КС и элементами пересылки показан на Рис. 1. Элементы пересылки в узлах 2, 9, 14

Измерение: Таблица маршрутизации на ЭП изменяется незначительно, по сравнению со...

Особенности MPLS для управления трафиком в IP-сетях

Сеть MPLS делится на две функционально различные области — ядро и граничную область (рис.1). Ядро образуют устройства, минимальным требованием к которым является поддержка MPLS и участие в процессе маршрутизации трафика для того протокола, который...

Маршрутизация по виртуальным координатам в беспроводных...

Ключевые слова: беспроводные сенсорные сети, маршрутизация, автоматика, мониторинг, электропитания, топология, микропроцессор.

Беспроводные сенсорные сети имеют ряд ключевых отличий от других типов беспроводных сетей передачи информации, таких как...

Анализ системы мониторинга NetXMS | Статья в журнале...

Перед любым системным администратором всегда стоит вопрос контроля инфраструктуры сети. С этой задачей позволяет справиться использования средств мониторинга, а именно систем мониторинга...

Похожие статьи

Исследование влияния замещения протокола IPv4 протоколом...

В сети провайдера сетевого доступа протокол маршрутизации является средством автоматического контроля достоверности информации о маршрутизации и средством применения изменений в топологии к структуре маршрутизации.

Алгоритмы балансировки в сети OSPF | Статья в журнале...

В статье представлены результаты исследований алгоритмов адаптивного балансировки трафика в сети, которая функционирует по протоколу маршрутизации OSPF. Предложенные алгоритмы в оптимальный способ вычисляют коэффициенты стоимости канала с учетом и...

Реактивный алгоритм динамической маршрутизации...

Основное отличие такой сети от обычных проводных сетей состоит в том, что традиционные положения, относящиеся к фиксированной топологии

Гибридные протоколы маршрутизации получили такое название из-за объединения на различных уровнях иерархии сети свойств...

Анализ влияния использования протоколов MPLS и RSVP на...

Внутри MPLS-сети маршрутизация производится по метке, т. е. решение о продвижении пакета принимается после просмотра таблицы коммутации, а не маршрутизации, что значительно сокращает время передачи пакета по сети. При выходе пакета из...

Исследование энергоэффективных MANET-протоколов...

Функцию обнаружения топологии сети для доставки сообщения осуществляют сами узлы; в

Маршрутизация с энергоэффективностью, в настоящее время приобрела интерес благодаря

Маршрутизация — это процесс выбора пути в сети для передачи пакетов от отправителя к...

Инжиниринг трафика в программно определяемых сетях

Обычные узлы сети являются стандартными маршрутизаторами, использующими обычный

Пример сети с КС и элементами пересылки показан на Рис. 1. Элементы пересылки в узлах 2, 9, 14

Измерение: Таблица маршрутизации на ЭП изменяется незначительно, по сравнению со...

Особенности MPLS для управления трафиком в IP-сетях

Сеть MPLS делится на две функционально различные области — ядро и граничную область (рис.1). Ядро образуют устройства, минимальным требованием к которым является поддержка MPLS и участие в процессе маршрутизации трафика для того протокола, который...

Маршрутизация по виртуальным координатам в беспроводных...

Ключевые слова: беспроводные сенсорные сети, маршрутизация, автоматика, мониторинг, электропитания, топология, микропроцессор.

Беспроводные сенсорные сети имеют ряд ключевых отличий от других типов беспроводных сетей передачи информации, таких как...

Анализ системы мониторинга NetXMS | Статья в журнале...

Перед любым системным администратором всегда стоит вопрос контроля инфраструктуры сети. С этой задачей позволяет справиться использования средств мониторинга, а именно систем мониторинга...

Задать вопрос