Співвідношення ІР та МАС адрес

Маршрутизація - це передача дейтаграм від одного вузла мережі до іншого.
Маршрутизацію виділяють пряму і не пряму.
При прямій маршрутизації пакетів (використовується в одній підмережі) відправник знає МАС-адресу отримувача і перетворює IP-дейтаграму в кадр мережі, що містить дану адресу і безпосередньо пересилає його.

Список відповідності ІР та МАС-адрес формується вузлом динамічно за допомогою протоколу ARP (Address Resolution Protocol). Даний протокол діє наступним чином:
Для отримання МАС-адреси невідомого вузла вузол відправляє в мережу широкомовний МАС-запит, який містить ІР - адресу отримувача. Вузол, в якого співпаде ІР адреса дає відповідь на запит, при цьому в кадрі буде міститись розшукувана МАС-адреса.
У випадку, якщо відповідь не буде отримана, то пакет, який необхідно передати анулюється і відправнику надсилається повідомлення про недосяжність вузла. Можлива також зворотня ситуація, коли відома МАС-адреса і невідома ІР. В такому випадку використовується протокол RARP(Reverse ARP).

Для роботи такої мережі в ній повинен бути присутній RARP-сервер.

При непрямій маршрутизації передача дейтаграм використовується між різними мережами або підмережами. Виявивши розходження немаскованої частини ІР-адреси, відправник посилає ІР-дейтагараму на адресу маршрутизатора або шлюзу, який виконує подальше перенаправлення пакета.

2) Маршрутизатор (router) - це пристрій, що має декілька інтерфейсів (портів) для підключення локальних мереж або віддалених з'єднань і здатний виконувати перенаправлення інформації в залежності від ІР-адреси між портами. Кожному інтерфейсу ставляться у відповідність одна або декілька ІР-адрес мереж (підмереж), що мають зв'язок на 1-2 рівнях моделі OSI. Маршрутизатор забезпечує передачу пакетів між вузлами доступних йому підмереж, розташованих на різних або на одному й тому ж інтерфейсі.
Маршрутизатор працює на третьому рівні моделі OSI і здатний розділяти широкомовний домен та домен колізій.

Для роботи маршрутизатор повинен мати таблицю маршрутизації, яка містить ІР-адреси і маски мереж ( під мереж), а також список сусідніх маршрутизаторів.
Дані списки поновлюються як вручну (статична маршрутизація) - встановлюється для постійних з'єднань та мереж заглушок , та динамічно - виконується за допомогою спеціальних протоколів RIP, OSPF, IGRP та ін.
Для встановлення адреси для пакету підмережі виконується логічне І (&) між адресою вузла та маскою підмережі на інтерфейсі.

Шлюз (gateway) - це маршрут по замовчуванню на пристрій, який приймає і пересилає пакети, що не належить локальній мережі.

Часто в ролі шлюзу виступає маршрутизатор. Маршрутизатори поділяються на :

· внутрішні (працюють в автономних системах)

· граничні або зовнішні (з'єднують між собою автономні системи)

Всі протоколи, які використовуються в маршрутизаторі поділяють на маршрутизуємі (направляємі) - такі як ІР та ІРХ та протоколи маршрутизації (RIP, OSPF, IGRP).

3. Протоколи маршрутизації
Існує два типи протоколів маршрутизації:

- Внутрішні - IGP – (Interior Gateway Protocol – протоколи маршрутизації для внутрішніх мереж) - призначені для роботи в автономних системах.
- Зовнішні - EGP –( Exterior Gateway Protocol – протокол маршрутизації між зовнішніми шлюзами) - використовуються для з'єднання автономних систем.
Алгоритми маршрутизації включають процедури:

- вимірювання і оцінювання параметрів мережі;

- ухвалення рішення про розсилку службової інформації;

- розрахунок таблиць маршрутизації (ТМ);

- реалізація ухвалених маршрутних рішень.

Залежно від того, чи використовується при виборі напряму інформація про стан тільки даного вузла або всієї мережі, розрізняють алгоритми ізольовані і глобальні. Якщо ТМ реагують на зміни стану мережі, то алгоритм адаптивний, інакше фіксований (статичний), а при рідкісних коректуваннях - квазістатичний. В статичних маршрутизаторах зміни в ТМ вносить адміністратор мережі.

Найпростіший алгоритм - ізольований, статичний. Алгоритм найкоротшої черги на відміну від найпростішого є адаптивним, пакет посилається по напряму, в якому якнайменша черга в даному вузлі. Лавинний алгоритм - багатошляховий, заснований на розсилці копій пакету по всіх напрямах, пакети скидаються, якщо в даному вузлі інша копія вже проходила. Очевидно, що лавинний алгоритм забезпечує надійну доставку, але породжує значний трафік і тому використовується тільки для окремих пакетів великої цінності.

Протоколи маршрутизації, що широко використовуються, - RIP (Routing Information Protocol) і OSPF (Open Shortest Path First). Метод RIP інакше називається методом рельєфів. Він заснований на алгоритмі Беллмана-форда і використовується переважно на нижніх рівнях ієрархії. OSPF - алгоритм динамічної маршрутизації, в якому інформація про будь-яку зміну в мережі розсилається лавиноподібно.

4) Ієрархічна система DNS
DNS - Domen Name System
Адресація ІР-пакетів виконується на мережевому та транспортному рівнях. Для використання на верхніх рівнях вона є незручною. Для цього розроблена символьна адресація, побудована по ієрархічному доменному принципу (DNS).
Така адреса складається з кількох елементів, які розділені крапками. При цьому, крайній справа елемент є іменем домену верхнього рівня, який відомий всій мережі.
Домени верхнього рівня поділяються на дві групи:

по територіальному признаку (.ru, .ua, .uk, .de, .su)

по організаційному признаку (.com, .org, .edu, .gov, .mil)

Ім'я домену верхнього рівня реєструється в міжнародній організації InterNIC.
В кожному домені DNS є сервер, який зберігає таблицю відповідності імен та ІР-адрес вузлів і дочірніх доменів.
По імені легко знайти ІР-адресу користувача. Зворотне, як правило, нереально.
Як правило, в мережі є головний контролер домену - primare та додатковий - secondary DNS-сервер, а також може бути кешуючий сервер, який виконує розвантаження головних серверів.Любий домен може мати необмежену кількість доменів нижчого рівня.