Маршрутизаторы и Сетевые протоколы маршрутизации

©1996-98. Yu.Demchenko Computer Networking Technologies Slide 8_1

Маршрутизаторыи

Сетевые протоколы маршрутизации

Маршрутизаторыи

Сетевые протоколы маршрутизации


Маршрутизаторы - Routers Маршрутизаторы - Routers

• Работают на Сетевом (3-м) уровне модели ВОС

• Создают подсети

– каждой сети и подсети приписывается свой (уникальный) номер сети (ID)

» номер сети не является МАС-адресом, который относится к физическому интерфейсу

• Маршрутизация пакетов происходит как между сетями (на основе сетевых номеров - Network ID), так и между сетевыми протоколами (Network Protocols или Routed Protocols)

– посредством протоколов маршрутизации - Routing Protocols

– большинство маршрутизаторов являются многопротокольными

• Допускают множество путей

– маршрутизация выполняется посредством выбора оптимального пути

– управляет потоками динамически или статически

• Обьединяют интерфейсы и каналы с разными скоростями


Основные функции маршрутизаторов Основные функции маршрутизаторов

• Различные протоколы маршрутизации

– Статическая или динамическая маршрутизация

• Преобразование системы адресации конкретной сети (сетевого протокола)

• Разделение сетей

• Передают в другие сети только специально адресованные пакеты

• Управление потоком (скоростью обмена) между маршрутизатором и конечной станцией

• Использование различных типов каналов– выделенные каналы - последовательные каналы синхронные и асинхронные

– различные скорости - 9600 bps, 64 Kbps, T1/E1, T2/E2, T3/E3

– X.25/Frame Relay, ATM

– параллельные интерфейсы


Параметры маршрутизаторов Параметры маршрутизаторов

• Поддерживаемые сетевые протоколы - многопротокольные маршрутизаторы

• Протоколы маршрутизации

– RIP (Routing Information Protocol)

– OSPF (Open Shortest Path First)

– IGRP (Interior Gateway Routing Protocol)

– OSI IS-IS, IS-ES (Intermediate System, End System), IDRP (InterDomain RP)

– BGP4 (Border Gateway Protocol)

• Скорость обработки (коммутации) пакетов

• Размер буфера, скорость задержки

• Поддержка немаршрутизируемых и терминальных протоколов - функции мостов- маршрутизаторов (Brouter)

– DEC LAT, IBM TN3720, NET BIOS


Сравнение и выбор Сравнение и выбор

• Цена– Повторители

– Мосты

– Маршрутизаторы

– Многопротокольные маршрутизаторы

• Производительность– Повторители

– Мосты


– Маршрутизаторы на основе Раб./станции

• Изоляция неисправностей


– Мосты

– Повторители

• Безопасность сетей– Маршрутизаторы

– Мосты (только фильтрация адресов)

– Повторители (не позволяют)

• Изоляция трафика– Маршрутизаторы

– Мосты (кроме Broad/Multicast)

– Повторители (не позволяют)

• Проcтота инсталяции– Повторители (plug and

go)

– Мосты(plug and go, база фильтрации)

– Маршрутизаторы (необх. конфигурация маршрутизатора и хоста)


Выбор межсетевых устройств Выбор межсетевых устройств

• Использовать маршрутизаторы – если сеть вырастает более 100-200 узлов

– для соединения различных площадок

– для обеспечения безопасности

– для соединения различных типов сетей

• Использовать повторители и концентраторы для оптимизации кабельной системы

• Использовать мосты для изоляции трафика опорной сети и подразделения

• Использовать специальный маршрутизатор для конкретной сети– связь между сетями через маршрутизаторы

• Критерии– развитие сети

– структура сети и географическое расположение

– предполагаемая нагрузка

– используемые протоколы

– требования безопасности


Структура пакета сетевого уровня Структура пакета сетевого уровня

DA SA TF Network data Transport data Application data CRC

1518 Bytes

Original Data Field

Session Data

Ethernet Packet


Работа Маршрутизаторов Работа Маршрутизаторов

Сеть 1

Сеть 2

Узел A

B

C

Узел D

Адрес сети назначения - местный.Посылает пакет прямо к конечной станции

Адрес сети назначенияне местный

Ищетмаршрутизатор и

посылает ему пакет

Маршрутизатор посылает пакет прямо к конечной станции

MAC-адрес длямаршрутизатора

Узел P

Router Z

Посылается специальный пакет All-routers broadcast packet


Маршрутизаторы - Прямо подключенные сети Маршрутизаторы - Прямо подключенные сети

Сеть 1

Сеть 100

Node A

B

C

Узел D

Послать пакет к маршрутизатору Z

Пакет передается к маршрутизатору

Найти сеть 100

Маршрутизатор направляет пакет к станции D

Шаг 1

Шаг 2

Шаг 3

Шаг 4

Router Z


Диаграмма маршрутизации Диаграмма маршрутизации

Network 1

Network 2

Network 3

Network 4

A

B

C

D

E

F

G

H

MAC addresses Router Z

Router Y

Router Xûûû


Таблица маршрутизации и формат пакета RIP Таблица маршрутизации и формат пакета RIP

1 12 13 2

Network Hops Next Hop

BCD

Age Port ID

304520

121

4 3 D 5 2


Таблицы маршрутизации RIP Таблицы маршрутизации RIP

Network 1

Network 2

Network 3

Network 4

Network Hops1

1

1

2

3 2

4 3

Internal routingtable

Network Hops

1

1

2

3

3

4

2

1

Network Hops

2 1

3 1

1 2

4 2

Router C

Router A

Router B


Вычисление стоимости Вычисление стоимости

Network 1

Network 2

Network 3

Network 4

Network Hops2 1

3 1

1 2

Network Hops1

1

1

2

Network Hops1

1

2

3

3

4

2

1

3 2

Transmittedroutingtable

Transmittedroutingtable


Router A

Router B

Router C


Вычисление стоимости (продолжение) Вычисление стоимости (продолжение)

Network 1

Network 2

Network 3

Network 4

Network Hops2 1

3 1

1 2

Network Hops1

1

1

2

Network Hops1

1

2

3

3

4

2

1

4 2

3 2

4 3


Transmitted routingtable

Transmittedrouting table

Router A

Router B

Router C


Недостатки RIP Недостатки RIP

Network 1

Network 2

Network 3

Network Hops

2 13 11 2

Network Hops

Network disabledOld routing table

Network Hops

New routing table

Next Hop

O

Y

Z

31

123 2

ZYY

Next Hop161

123 2

XYZ

M

Transmittedrouting tablefrom router B

Router A

Router B


Расщепленные горизонты (Split Horizon) Расщепленные горизонты (Split Horizon)

Network 1

Network 2

Network 3

Network Hops

2 13 1

Network Hops Y

Z

Next Hop

16

1123 2

XYZ

M

X

Update fromrouter B

O Link disabled

Router A

Router B


Многопротокольные маршрутизаторыМногопротокольные маршрутизаторы

• LANs currently operate with many different types of protocols.

– Apple Computers can use AppleTalk.

– UNIX workstations use TCP/IP.

– Client/Server applications could use Novell NetWare.

• To require one router for each protocol on the LAN is not efficient.

• Multiprotocol routers were invented to handle this.

– Arrived around 1986.

– Routes not only based on the network IDs but are able to pass the packet to the correct protocol processor by examining the Type of packet.


Многопротокольные маршрутизаторы Многопротокольные маршрутизаторы

Bridge Router

Route onnetwork IDs

Forward on MAC address

Incoming packet Bridged or routed packet

Combine both into one

box

Can packet be routedbased on protocol type?

Bridge packet if not


Алгоритм работы многопротокольного маршрутизатора Алгоритм работы многопротокольного маршрутизатора

Received packet

Is learningdisabled?

Learn the source address

Is destination routers address?

Check the packet type

Is routing enabledfor the protocol?

Route the packetbased on the protocol’s rules

Isrouting for the

protocol enabled?

Does packetmeet any filter

or log rules?

Is thedestination address in bridge table?

Is the sourceand destination on the same network?

Discard packet

Filter or log the packet Forward the packet

Route the packet

Bridge the packet

Yes

No

Yes

No

Yes

No No

Yes

No

Yes

Yes

No

Yes

No

Маршрутизаторы и Сетевые протоколы маршрутизации

Documents

Transcript of Маршрутизаторы и Сетевые протоколы маршрутизации