Маршрутизация

Основной функцией маршрутизаторов является передача пользовательских пакетов из сети отправителя в сеть получателя в соответствии с адресами, содержащимися в заголовке IP пакета. Для этого используются таблицы маршрутизации, которые формируются с помощью следующих двух основных способов:

1. Статическая маршрутизация;

2. Динамическая маршрутизация.

При статической маршрутизации администратор сети вручную вводит пути передачи пакетов в таблицы маршрутизации всех маршрутизаторов. Статическая маршрутизация, как правило, используется в сетях небольшого размера, а также в пограничных маршрутизаторах (маршрутизатор, непосредственно соединенный с сетью провайдера).

При динамической маршрутизации таблицы маршрутизации формируются с помощью протоколов маршрутизации (routing protocols). Для формирования и обновления таблиц маршрутизации эти протоколы обмениваются служебной информацией, объем которой существенно зависит от количества маршрутизаторов в сети. При существенном росте объединенной сети (прежде всего Internet) в ней возникают следующие проблемы:

1. Производительность протоколов маршрутизации значительно снижается;

2. Объем служебного трафика, которым обмениваются маршрутизаторы для поддержания своих таблиц маршрутизации, растет, что требует все больших ресурсов маршрутизатора и все большей пропускной способности сети;

3. Большое число маршрутизаторов, работающих с протоколами маршрутизации, делают поддержку механизмов обнаружения и изоляции сбоев в сети практически невозможной.

Для того чтобы в какой-то степени снизить влияние этих факторов сеть Internet разделили на отдельные автономные системы (Autonomous System – AS). Автономная система представляет собой группу сетей и маршрутизаторов, находящихся под единым административным управлением. При подключении автономной системы к Internet, Network Information Center присваивает ей уникальный 16-разрядный номер AS, который и указывается при настройке системы. На рис. 4.5 показана одна из возможных структур AS.

Рисунок 4.5. Одна из возможных структур автономных систем

Четыре автономные системы объединены через магистраль (как правило, сеть провайдера), которые обмениваются данными только с магистралью и маршрутизаторами на магистрали. Такая структура снижает объем передачи ненужных данных, так как большая часть данных не выходит за пределы AS. Маршрутизация внутри автономной системы или домена называется внутридоменной. Маршрутизаторы, соединяющие эти области с магистралью, называются внешними, междоменными или межсистемными.

В объединенных сетях используются два типа протоколов маршрутизации: IGP (Interior Gateway Protocol – протокол внутреннего шлюза) и EGP (Exterior Gateway Protocol – протокол внешнего шлюза). Протоколы маршрутизации IGP служит для обмена информацией о путях между маршрутизаторами внутри автономной системы. К таким протоколам относятся: Routing Information Protocol (RIP), Open Shortest Path First (OSPF), Novell's Link-State Protocol (NLSP), лицензированные протоколы фирмы Cisco – Interior Gateway Routing Protocol (IGRP) и Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP). Протокол EGP нужен для взаимодействия между автономными системами. Примером протокола типа EGP является BGP (Border Gateway Protocol – протокол граничного шлюза)