Маршрутизаторы (Router), IP-маршрутизаторы

Маршрутизация в сети, принципы статической, динамической маршрутизации

Маршрутизаторы (Router), IP-маршрутизаторы

Процесс определения наиболее подходящего пути от компьютера одной сети к компьютеру другой называется маршрутизацией.

Сегменты TCP/IP-сети соединяются между собой с помощью IP-маршрутизаторов — устройств для передачи IP-дейтаграмм из одного сегмента сети в другой. Этот процесс, проиллюстрированный на следующем рисунке, называют IP-маршрутизацией.

IP-маршрутизаторы являются основным средством объединения нескольких физически раздельных сегментов IP-сети. Маршрутизаторы обмениваются между собой информацией о топологии, состоянии сети, работоспособности каналов и доступности узлов в целях выбора оптимального пути для передачи пакета. Маршрутизаторы должны иметь как минимум два порта:

- LAN-порт;

- WAN-порт.

Все IP-маршрутизаторы обладают двумя существенными общими характеристиками.

IP-маршрутизаторы являются узлами с несколькими сетевыми интерфейсами.

Узел с несколькими сетевыми интерфейсами — это узел сети, использующий два или более сетевых интерфейсов для подключения к физически раздельным сегментам сети.

IP-маршрутизаторы обеспечивают перенаправление пакетов для других узлов TCP/IP.

Маршрутизаторы для пересылки IP-дейтаграмм используют идентификатор сетевой части IP-адреса.

Любой маршрутизатор, как устройство сетевого уровня, имеет свой IP-адрес. Кроме того, IP-адрес есть и у его WAN-порта.

IP-маршрутизаторы отличаются от других узлов с несколькими сетевыми интерфейсами одной важной особенностью: IP-маршрутизатор должен уметь перенаправлять между сетями данные, передаваемые по протоколу IP другими узлами IP-сети.

IP-маршрутизатор можно реализовать, используя множество различных аппаратных и программных продуктов. Часто применяются специализированные аппаратные устройства, использующие специальное программное обеспечение. Можно также использовать и программные решения, такие как служба маршрутизации и удаленного доступа.

Независимо от типа задействованных IP-маршрутизаторов, система IP-маршрутизации основана на использовании таблиц маршрутизации для связи между сегментами сети.

Для выполнения своей основной функции каждый маршрутизатор использует таблицу, в которой отражена топология сети на данный момент времени. В самом общем случае таблица маршрутизации содержит адрес сети назначения, адрес следующего узла на пути к этой сети и метрику (стоимость) пути.

Для обновления таблицы, которая должна соответствовать текущей топологии сети, необходимы алгоритмы маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации реализуются в протоколах маршрутизации.

Шлюз (Gateway). Шлюз - узел компьютерной сети, включающий технические средства и программное обеспечение, необходимые для организации взаимодействия с другими компьютерными сетями. Позволяет связываться двум сетям с разными протоколами, преобразуя проходящие через них сигналы.

Сетевой шлюз - общее название трех типов сетевых устройств:

- шлюзы прикладного обеспечения занимаются преобразованием данных для определенных сетевых программ. Hапример, шлюзы для почтовых сообщений преобразуют данные из одного формата электронной почты в другой;

- шлюзы, обеспечивающие преобразование одних протоколов в другие.

Шлюзом теперь называют шлюз прикладного обеспечения, т.е. программу, преобразующую данные из одного типа протокола в другой. Такое преобразование часто производится с электронной почтой. Hапример, чтобы послать электронную почту из сети на базе TCP/IP в сеть, не поддерживающую данный протокол, требуется воспользоваться шлюзом.