ağ yolları. yönlendirme nedir. Bağlantı tabanlı servis ağlarında yönlendirme

Parametre adı	Anlam
Makale konusu:	IP Yönlendirmeye Giriş
Dereceli puanlama anahtarı (tematik kategori)	bilgisayarlar

Başlamak için bazı kavramları açıklığa kavuşturalım:

• ağ düğümü (düğüm) - TCP/IP protokolüne sahip herhangi bir ağ cihazı;
• ana bilgisayar (ana bilgisayar) - paketleri yönlendirme yeteneğine sahip olmayan bir ağ düğümü;
• yönlendirici (yönlendirici) - paketleri yönlendirme yeteneğine sahip bir ağ düğümü

IP yönlendirme bir yönlendirme işlemidir tek noktaya yayın- İsteğe bağlı bir topolojiye sahip bir IP ağında gönderici düğümden alıcı düğüme trafik.

Bir IP ağındaki bir ana bilgisayar başka bir ana bilgisayara bir paket gönderdiğinde, gönderen ana bilgisayarın IP adresi ve hedef ana bilgisayarın IP adresi IP paket başlığında belirtilir. Paket şu şekilde gönderilir:

1. Gönderen ana bilgisayar, alıcı ana bilgisayarın gönderen ile aynı IP ağında mı (yerel ağda) yoksa farklı bir IP ağında mı (uzak ağda) olduğunu belirler. Bunu yapmak için, gönderen ana bilgisayar, IP adresinin alt ağ maskesiyle bit düzeyinde mantıksal çarpmasını, ardından hedef ana bilgisayarın IP adresini alt ağ maskesiyle bit düzeyinde mantıksal çarpmasını gerçekleştirir. Sonuçlar eşleşirse, her iki ana bilgisayar da aynı alt ağdadır. Sonuçlar farklıysa, düğümler farklı alt ağlardadır.
2. Her iki ağ düğümü de aynı IP ağında bulunuyorsa, gönderen düğüm önce ARP tablosunda hedef düğümün MAC adresinin bulunup bulunmadığını ARP önbelleğini kontrol eder. Tabloda gerekli giriş mevcutsa, diğer paketler doğrudan bağlantı katmanındaki alıcı düğüme gönderilir. ARP tablosunda gerekli bir giriş yoksa, gönderen ana bilgisayar bir ARP- gönderir. rica etmek alıcı ana bilgisayarın IP adresi için yanıt ARP tablosuna yerleştirilir ve bundan sonra paket de veri bağlantı katmanında (bilgisayarların ağ bağdaştırıcıları arasında) iletilir.
3. Gönderici düğüm ve alıcı düğüm farklı IP ağlarında bulunuyorsa, gönderen düğüm bu paketi gönderenin yapılandırmasında "Varsayılan Ağ Geçidi" olarak belirtilen ağ düğümüne gönderir ( varsayılan giriş). Ana ağ geçidi her zaman gönderen ana bilgisayarla aynı IP ağında bulunur, bu nedenle etkileşim veri bağlantı katmanında (ARP isteği tamamlandıktan sonra) gerçekleşir. Varsayılan ağ geçidi, paketleri diğer alt ağlara (doğrudan veya diğer yönlendiriciler aracılığıyla) göndermekten sorumlu bir yönlendiricidir.

gösterilen örneği göz önünde bulundurun pilav. 4.5.

Pirinç. 4.5.

Bu örnekte 2 alt ağ: 192.168.0.0/24 ve 192.168.1.0/24. Alt ağlar, bir yönlendirici tarafından tek bir ağda birleştirilir. İlk alt ağdaki yönlendirici arayüzünün IP adresi 192.168.0.1, ikinci alt ağdaki IP adresi 192.168.1.1'dir. İlk alt ağda 2 ana bilgisayar vardır: ana bilgisayar A (192.168.0.5) ve ana bilgisayar B (192.168.0.7). İkinci alt ağ, 192.168.1.10 IP adresine sahip ana bilgisayar C'ye sahiptir.

A düğümü B düğümüne bir paket gönderirse, önce B düğümünün A düğümü ile aynı alt ağda olduğunu hesaplayacaktır (yerel alt ağda ᴛ.ᴇ.), ardından A düğümü 192.168.2.1 IP adresi için bir ARP isteği yapacaktır. .0.7. Bundan sonra, IP paketinin içeriği bağlantı katmanına aktarılacak ve bilgi, A düğümünün ağ bağdaştırıcısı tarafından B düğümünün ağ bağdaştırıcısına iletilecektir. Bu, doğrudan veri dağıtımına (veya doğrudan yönlendirmeye) bir örnektir. , doğrudan teslimat).

A düğümü, C düğümüne bir paket gönderirse, önce C düğümünün farklı bir alt ağda (ᴛ.ᴇ. uzak bir alt ağda) olduğunu hesaplayacaktır. Bundan sonra, A düğümü, yapılandırmasında varsayılan ağ geçidi olarak belirtilen düğüme bir paket gönderir (bu durumda, bu, 192.168.0.1 IP adresine sahip yönlendiricinin arayüzüdür). Daha sonra, 192.168.1.1 arabirimindeki yönlendirici, ana bilgisayar C'ye doğrudan teslimat gerçekleştirecektir. Bu, bir paketin ana bilgisayar A'dan ana bilgisayar C'ye dolaylı teslimatına (veya dolaylı yönlendirme, dolaylı teslimat) bir örnektir. Bu durumda, dolaylı yönlendirme işlemi iki doğrudan yönlendirme işleminden oluşur.

Genel olarak, IP yönlendirme işlemi, doğrudan veya dolaylı paket yönlendirmenin bir dizi bireysel işlemidir.

Her ağ düğümü, düğümün RAM'inde depolanan yönlendirme tablosuna dayalı olarak bir paket yönlendirme kararı verir. Yönlendirme tabloları yalnızca birden çok arabirime sahip yönlendiriciler için değil, aynı zamanda bir ağ bağdaştırıcısı aracılığıyla ağa bağlı iş istasyonları için de mevcuttur.
ref.rf'de barındırılıyor
Bir Windows sistemindeki yönlendirme tablosu, route print komutu kullanılarak görüntülenebilir. Her yönlendirme tablosu bir dizi girdi içerir. Kayıtlar çeşitli şekillerde oluşturulabilir:

• ağ bağdaştırıcılarının her birinde TCP / IP protokolünün yapılandırmasına dayalı olarak sistem tarafından otomatik olarak oluşturulan girişler;
• rota ekleme komutu tarafından veya hizmet konsolunda oluşturulan statik girişler Yönlendirme ve Uzaktan Erişim Hizmeti ;
• çeşitli yönlendirme protokolleri (RIP veya OSPF) tarafından oluşturulan dinamik girişler.

İki örneği ele alalım: bir şirketin yerel ağında bulunan tipik bir iş istasyonunun yönlendirme tablosu ve birden çok ağ arabirimine sahip bir sunucunun yönlendirme tablosu.

İş istasyonu.

Bu örnekte, bir ağ bağdaştırıcısına ve aşağıdaki TCP/IP protokolü ayarlarına sahip bir Windows XP iş istasyonumuz var: IP adresi 192.168.1.10, alt ağ maskesi - 255.255.255.0, varsayılan ağ geçidi - 192.168.1.1.

Windows sisteminin komut satırına route print komutunu girin, komutun sonucu aşağıdaki ekran olacaktır ( pilav. 4.6; parantez içinde sistemin İngilizce versiyonunun metnidir):

Pirinç. 4.6.

Arayüz Listesi- bilgisayarda kurulu ağ bağdaştırıcılarının listesi. Arayüz MS TCP geri döngü arabirimi her zaman mevcuttur ve düğümün kendisine hitap etmesi amaçlanmıştır. Arayüz Realtek RTL8139 Ailesi PCI Hızlı Ethernet NIC'si- Ağ kartı.

Ağ adresi- bu rota kullanılarak erişilebilen IP adresleri aralığı.

ağ maskesi- paketin bu rotayı kullanarak gönderildiği alt ağ maskesi.

ağ geçidi adresi- Bu rotaya karşılık gelen paketlerin yönlendirildiği ana bilgisayarın IP adresi.

Arayüz- rotaya karşılık gelen paketlerin gönderildiği bu bilgisayarın ağ arayüzünün belirlenmesi.

Metrikler- rotanın koşullu maliyeti. Aynı ağ için birden fazla rota varsa, minimum maliyetli rota seçilir. Kural olarak ölçü, bir paketin istenen ağa ulaşmak için geçmesi gereken yönlendirici sayısıdır.

Tablonun bazı satırlarını analiz edelim.

Tablonun ilk satırı, bu istasyonun TCP/IP yapılandırmasındaki varsayılan ağ geçidinin değerine karşılık gelir. "0.0.0.0" adresli ağ, "bu yönlendirme tablosunun diğer satırlarıyla eşleşmeyen tüm diğer ağlar" anlamına gelir.

İkinci satır, ana bilgisayardan kendisine paket gönderme yoludur.

Üçüncü satır (255.255.255.0 maskeli 192.168.1.0 ağı), yerel IP ağında (bu iş istasyonunun bulunduğu ağın ᴛ.ᴇ.) paket gönderme yoludur.

Son satır, yerel IP ağındaki tüm ana bilgisayarların yayın adresidir.

üzerindeki son satır pilav. 4.6- iş istasyonunun kalıcı rotalarının listesi. Bunlar, rota ekleme komutuyla oluşturulan statik rotalardır. Bu örnekte, böyle bir statik rota yoktur.

Şimdi, üç ağ bağdaştırıcısına sahip bir Windows 2003 Server sistemine sahip bir sunucu düşünün:

• Adaptör 1 - şirketin dahili ağında bulunur (IP adresi - 192.168.1.10, alt ağ maskesi - 255.255.255.0);
• Adaptör 2 - İnternet sağlayıcı ISP-1'in harici ağında bulunur (IP adresi - 213.10.11.2, alt ağ maskesi - 255.255.255.248, sağlayıcının ağındaki en yakın arayüz - 213.10.11.1);
• Adaptör 3 - ISP-2 İnternet sağlayıcısının harici ağında bulunur (IP adresi - 217.1.1.34, alt ağ maskesi - 255.255.255.248, sağlayıcının ağındaki en yakın arayüz - 217.1.1.33).

Sağlayıcıların IP ağları koşulludur, IP adresleri yalnızca örnek olarak seçilmiştir (mevcut bir ağla çakışmak oldukça olası olsa da).

Aynı zamanda sunucu üzerinde Yönlendirme ve Uzaktan Erişim Hizmeti kurulur. yönlendirme kontrolü IP ağları arasındaki paketler ve bir modem havuzu aracılığıyla şirket ağına erişim.

Bu durumda, rota yazdırma komutu, aşağıda gösterilen yönlendirme tablosunu yazdıracaktır. pilav. 4.7.

Pirinç. 4.7.

Arayüzler listesindeki tablo, farklı modellerdeki üç ağ bağdaştırıcısını, bir geri döngü bağdaştırıcısını (MS TCP geri döngü arayüzü) ve WAN (PPP/SLIP) Arayüzü- bir modem havuzu aracılığıyla ağa erişim için arayüz.

Birkaç ağ arayüzüne sahip sunucunun rota tablosunun özelliklerini not edelim.

İlk satır, iş istasyonu tablosundaki ilk satıra benzer. Ayrıca, bu istasyonun TCP/IP yapılandırmasındaki varsayılan ağ geçidinin değerine karşılık gelir. Yalnızca bir arabirimin Varsayılan Ağ Geçidi parametre kümesine sahip olabileceğini unutmayın. Bu durumda, bu parametre harici arayüzlerden birine ayarlanmıştır (aynı değer "Ana Ağ Geçidi" satırındaki tablonun sonunda yansıtılır).

Bir iş istasyonunda olduğu gibi, her ikisi için de her arabirim için yollar vardır. tek noktaya yayın-paketler ve her alt ağ için yayın (yayın) için.

İkinci satır, konsolda yapılandırılan statik rotayı içerir. , paketleri 196.15.20.16/24 ağına iletmek için.

Yönlendirme tabloları için destek.

Yönlendirme tablolarını güncel tutmanın iki yolu vardır: manuel ve otomatik.

Manuel yöntem küçük ağlar için uygundur. Bu durumda, rotalar için statik girişler, rota tablolarına manuel olarak girilir. Girişler, rota ekleme komutuyla veya konsolda oluşturulur. Yönlendirme ve Uzaktan Erişim Hizmetleri.

Büyük ağlarda, manuel yöntem çok zaman alıcı ve hataya açık hale gelir. Yönlendirme tablolarının otomatik yapımı ve modifikasyonu sözde tarafından gerçekleştirilir. "dinamik yönlendiriciler". Dinamik yönlendiriciler, ağ topolojisindeki değişiklikleri takip eder, yönlendirme tablolarında gerekli değişiklikleri yapar ve bu bilgileri aynı yönlendirme protokollerini kullanarak diğer yönlendiricilerle değiştirir. Windows Server, dinamik yönlendirme uygular Yönlendirme ve Uzaktan Erişim Hizmeti. Bu hizmet, en yaygın yönlendirme protokollerini uygular - RIP protokolü sürüm 1 ve 2 ve OSPF protokolü.

IP yönlendirmeye giriş - kavram ve türleri. "IP Yönlendirmeye Giriş" kategorisinin sınıflandırması ve özellikleri 2017, 2018.

Yönlendirme, bir bilgi paketini bir alıcıya iletmenin en iyi yolunu belirleyen bir ağ katmanı işlemidir. Bilgi paketlerinin iletilme yollarına rota denir. "Tanıdık" hedeflere en iyi tanımlanmış rotalar, rota tablosunda kaydedilir ve saklanır.

İki tür yönlendirme vardır:

• Statik yönlendirme
• Dinamik Yönlendirme

Bölme, yönlendirme tablosundaki giriş yöntemine bağlı olarak gerçekleşir.

Yönlendirme, özel cihazlar tarafından gerçekleştirilir - yönlendiriciler veya birkaç ağ kartına sahip sıradan bilgisayarlar.

Bağlantısız Hizmet Tabanlı Ağlarda Yönlendirme

Yönlendirme sürecini koşullu bir örnek üzerinde ele alacağız.

Örneğin durumuna göre Host 1'in Host 2'ye bir mesaj göndermesi gerekiyor (Şekil 1).

Bu durumda, mesajın uzunluğu, iletim için izin verilenden 4 kat daha uzundur. Bu nedenle, mesaj 4 parçaya (paket) bölünmeli ve sırayla A yönlendiricisine gönderilmelidir.

A yönlendiricisi yalnızca B ve C yönlendiricilerine bağlıdır. Buna göre, Ana Bilgisayar A'dan gelen tüm paketler yalnızca B ve C yönlendiricilerine iletilebilir.

Bilgi paketlerinin tüm olası hareket yolları dahili yönlendirme tablosuna kaydedilir. Yönlendirme tablosundaki girişler gerçek bağlantılara karşılık gelir.

Bu nedenle, A yönlendiricisi üzerinden 4 paketin iletilmesi gerekir. Geçerli yönlendirme tablosuna göre, 1-3 paketleri yönlendirici C'ye iletilir. Ayrıca, yönlendirici C'nin yönlendirme tablosuna göre, paketler, doğrudan ana bilgisayar B'ye bağlı olan yönlendirici olan E'ye iletilir. Tüm paketler 1-3 teslim edilir.

Zamanın bir sonraki noktasında, A-C-E rotasındaki bir "trafik sıkışıklığı" nedeniyle A yönlendiricisindeki yönlendirme tablosu değişti. Yeni yönlendirme tablosuna göre, A yönlendiricisi, A-B-D, ardından E ve Ana Bilgisayar B'ye yönlendirme yolu boyunca paket 4'ü gönderir.

Yönlendirme tablolarının yönlendirme algoritmalarına göre hazırlandığını not ediyorum.

Bu örnek, kurulmamış bir bağlantıya sahip ağlar içindi. Ve zaten kurulmuş bir bağlantı ile yönlendirme nasıl yapılır.

Bağlantı tabanlı servis ağlarında yönlendirme

Bağlantı yönelimli ağlarda, tüm bilgi paketleri tek bir yol boyunca iletilir. Bu, tüm iletişim oturumu için güvenilir bir sanal kanal kurarak sağlanır.

Görev, Host 1'den Host 2'ye bilgi aktarmaktır.

yönlendirme Yönlendirme tablosundaki verilere dayanarak, yedekli bağlantı koşullarında kaynak düğümden hedef düğüme en uygun yolu belirleme işlemidir.

Yönlendirme işleminde, iki anlamsal kısım ayırt edilir: paketin daha sonraki yolunun belirlenmesi ve bu yol boyunca doğrudan iletilmesi.

Bu anlamsal parçalara göre, yönlendirme süreci hiyerarşik olarak ilişkili iki seviyeye ayrılabilir.

Yönlendirme İşlem Katmanları

Yönlendirme katmanı. Bu seviyede, yönlendirme tablosu ile çalışma gerçekleşir. Yönlendirme tablosu, bir sonraki yönlendiricinin adresini (ağ katmanı) veya doğrudan mevcut adresteki (ağ katmanı) alıcıyı belirlemek için kullanılır ve alıcı, aktarım adresini belirledikten sonra yönlendiricinin belirli bir çıkış fiziksel bağlantı noktasını seçer. Bu süreç denir paketin rotasını belirleme . Yönlendirme tablosu, yönlendirme protokolleri tarafından yapılandırılır. Aynı seviyede, gerekli hizmetlerin bir listesi belirlenir.

paket seviyesi. Bir paketi iletmeden önce şunları yapmak gerekir: paket başlığının sağlama toplamını kontrol etmek, paketin alıcısının adresini (bağlantı katmanı) belirlemek ve sipariş, parçalanma, filtreleme vb. dikkate alarak paketi doğrudan göndermek. Bu eylemler, yönlendirme katmanından gelen komutlara göre gerçekleştirilir.

Bu bağlamda aşağıdaki benzetmeyi yapabiliriz.

Yönlendirme İşlemini Yorumlama

İki tür yönlendirme vardır: doğrudan ve dolaylı. Doğrudan yönlendirme ile, belirli bir IP ağındaki gönderici, çerçeveleri aynı ağdaki herhangi bir alıcıya doğrudan iletebilir. Bu, IP yönlendirme işlevi gerektirmez.

Dolaylı yönlendirme, gönderici ve alıcı farklı IP ağlarında olduğunda gerçekleşir. Dolaylı yönlendirme, gönderenin paketleri WAN üzerinden teslim edilmek üzere yönlendiriciye iletmesini gerektirir.

Şekilde, 10.2.2.1 düğümü 10.2.2.2 gibi ağ 10 içindeki bir düğüme bir paket göndermek istiyorsa, bu doğrudan yönlendirme olacaktır, ağa limitler gönderirken, örneğin 192.168.1 dolaylı olacaktır. .

Doğrudan Yönlendirme

Yönlendiricileri genellikle gerçekten yönlendirme yapan cihazlarla ilişkilendiririz, ancak IP protokolünü destekleyen herhangi bir cihaz bunu yapabilir. Şekilde, düğüm 10 doğrudan ağ 10'a bağlıdır ve paketleri ağ 10'daki herhangi bir başka düğüme yönlendirebilir.

10.1.1.1 düğümünün 10.2.2.2 düğümüne bir paket göndermesi gerekir. Yaptığı ilk şey, alıcının IP adresinin olduğu gibi aynı ağda olup olmadığını belirlemektir. Bunu yapmak için, kendi ağ numarası 10'u alıcının ağ numarası 10 ile karşılaştırır. Alıcı düğümün, olduğu gibi aynı ağ kesiminde olduğu sonucuna varır.

APR protokolünü kullanarak hedef hostun MAC adresini belirler ve paketi bu adrese gönderir.

Dolaylı yönlendirme

Aşağıdaki örnek, ana bilgisayar 10.1.1.1'in ana bilgisayara gönderilecek bir paketi olduğunu varsayar. 172.16.0.1 .

Adres çalışması, hedef düğümün ileten ağ düğümü ile aynı olmadığını göstermektedir. Ana bilgisayar 10.1.1.1, dolaylı yönlendirme gerektiren paketlerin varsayılan ağ geçidi olan yönlendirici 1'e iletileceği şekilde yapılandırılmıştır.

Bir paketi yönlendirici 1'e teslim etmek için, ana bilgisayar 10.1.1.1, yönlendirici 10.3.3.3'ün MAC adresine ihtiyaç duyar. MAC adresi 10.1.1.1 düğümü tarafından bilinmiyorsa, onu almak için bir ARP isteği gönderir. Ardından 172.16.0.1 hedefli bir paket Yönlendirici 1'e gönderilir.

Yönlendirici 1, 172.16 ağına bağlı olduğunu bilir. ve ana bilgisayar 172.16.0.1'in bu ağın parçası olması gerektiğini varsayar. Yönlendirici 1, kendi doğrudan yönlendirme prosedürünü uygular ve bir hedef ana bilgisayar arayan bir ARP isteği gönderir.

10.1.1.1 ana bilgisayarından 192.168.1.1 ana bilgisayarına bir paket gönderildiğinde, gönderen ana bilgisayar ağ numarasını hedef ağ numarasıyla karşılaştıracak ve alıcının farklı bir ağda olduğunu öğrenecektir. Paket varsayılan ağ geçidine gönderilecektir, bu durumda Yönlendirici 1. Yönlendirici tablosunda ağ 192.168.1 ile ilgili herhangi bir giriş olmasın, ancak varsayılan ağ geçidi yönlendirici 2'dir, ardından paketi kendisine iletecektir ve paketi alıcıya teslim edecektir.

10.1.1.1 düğümü 192.164.1.1 düğümüne bir paket göndermeye çalışırsa, bu paket yönlendirici 1'e iletilecektir. Ancak 192.164.1 ağı hakkında hiçbir şey bilmediği için en önemli yönlendirme kurallarından biri yerine getirilmiş olacaktır: paket alınırsa ve yönlendirme tablosu hedef ağı hakkında bilgi içermiyorsa, paket atılmalıdır.

Yönlendirme tablosuIPağlar

Birkaç olası olandan son bir rota seçme görevi, yönlendiriciler ve uç düğümler tarafından çözülür. Rota, bu cihazların mevcut ağ yapılandırması hakkında sahip olduğu bilgilere ve ayrıca belirtilen rota kriterlerine göre seçilir.

Paketin hedef ağ adresinde takip etmesi için rasyonel bir yol seçmek için, her uç düğüm ve yönlendirici, yönlendirme tablosu adı verilen özel bir bilgi yapısını analiz eder.

Bu tabloda, sütunda

Hedef ağ adresi - bu yönlendiricinin paket gönderebileceği tüm ağların adreslerini belirtir

Yoldaki bir sonraki yönlendirici, paketin hedefine iletilmesi için gönderilmesi gereken uzak yönlendiricinin IP adresidir.

Çıkış bağlantı noktası numarası - paketin gönderileceği yer

Hedef ağa olan mesafe, ağ paketinde belirtilen hizmet sınıfına göre kullanılan herhangi bir ölçüdür. Bu, atlamaların (geçişlerin) sayısı, bir paketin iletişim hatları boyunca seyahat etmesi için geçen süre, iletişim hatlarının güvenilirliği veya belirli bir hizmet sınıfıyla ilgili olarak belirli bir yolun kalitesini yansıtan başka bir değer olabilir. Yönlendirici birkaç paket hizmet sınıfını destekliyorsa, yol tablosu her bir hizmet türü için ayrı ayrı derlenir ve uygulanır (rota seçim kriterleri).

Yönlendirme tablosu, aynı hedef ağ için birden çok giriş ve varsayılan ağ geçidi için bir giriş içerebilir.

Önce bazı kavramları açıklayalım:

• ağ düğümü (düğüm) - TCP/IP protokolüne sahip herhangi bir ağ cihazı;
• ana bilgisayar (ana bilgisayar) - paketleri yönlendirme yeteneğine sahip olmayan bir ağ düğümü;
• yönlendirici (yönlendirici) - paketleri yönlendirme yeteneğine sahip bir ağ düğümü

IP yönlendirme, rastgele bir topoloji IP ağındaki bir kaynak ana bilgisayardan bir hedef ana bilgisayara tek noktaya yayın trafiği iletme işlemidir.

Bir IP ağındaki bir ana bilgisayar başka bir ana bilgisayara bir paket gönderdiğinde, gönderen ana bilgisayarın IP adresi ve hedef ana bilgisayarın IP adresi IP paket başlığında belirtilir. Paket şu şekilde gönderilir:

1. Gönderen ana bilgisayar, alıcı ana bilgisayarın gönderen ile aynı IP ağında mı (yerel ağda) yoksa farklı bir IP ağında mı (uzak ağda) olduğunu belirler. Bunu yapmak için, gönderen ana bilgisayar, IP adresinin alt ağ maskesiyle bit düzeyinde mantıksal çarpmasını, ardından hedef ana bilgisayarın IP adresini alt ağ maskesiyle bit düzeyinde mantıksal çarpmasını gerçekleştirir. Sonuçlar eşleşirse, her iki ana bilgisayar da aynı alt ağdadır. Sonuçlar farklıysa, düğümler farklı alt ağlardadır.
2. Her iki ağ düğümü de aynı IP ağında bulunuyorsa, gönderen düğüm önce ARP tablosunda hedef düğümün MAC adresinin bulunup bulunmadığını ARP önbelleğini kontrol eder. Tabloda gerekli giriş mevcutsa, diğer paketler doğrudan bağlantı katmanındaki alıcı düğüme gönderilir. ARP tablosunda gerekli bir giriş yoksa, gönderen ana bilgisayar, alıcı ana bilgisayarın IP adresi için bir ARP isteği gönderir, yanıt ARP tablosuna yerleştirilir ve bundan sonra paket de bağlantı düzeyinde iletilir ( bilgisayarların ağ bağdaştırıcıları arasında).
3. Gönderen ana bilgisayar ve alıcı ana bilgisayar farklı IP ağlarında bulunuyorsa, gönderen ana bilgisayar bu paketi gönderenin yapılandırmasında "varsayılan ağ geçidi" olarak belirtilen ağ ana bilgisayarına gönderir. Varsayılan ağ geçidi her zaman gönderen ana bilgisayarla aynı IP ağındadır, bu nedenle iletişim veri bağlantı katmanında gerçekleşir (ARP isteği yapıldıktan sonra). Varsayılan ağ geçidi, paketleri diğer alt ağlara (doğrudan veya diğer yönlendiriciler aracılığıyla) göndermekten sorumlu bir yönlendiricidir.

Şekil 2'de gösterilen örneği düşünün. 4.5.

Pirinç. 4.5.

Bu örnekte 2 alt ağ: 192.168.0.0/24 ve 192.168.1.0/24 . Alt ağlar, bir yönlendirici tarafından tek bir ağda birleştirilir. Birinci alt ağdaki yönlendirici arabiriminin IP adresi 192.168.0.1, ikinci alt ağdaki IP adresi 192.168.1.1'dir. İlk alt ağın 2 ana bilgisayarı vardır: ana bilgisayar A (192.168.0.5 ) ve ana bilgisayar B (192.168.0.7 ). İkinci alt ağ, 192.168.1.10 IP adresine sahip ana bilgisayar C'ye sahiptir.

Ana bilgisayar A, ana bilgisayar B'ye bir paket gönderirse, ilk önce ana bilgisayar B'nin ana bilgisayar A ile aynı alt ağda (yani yerel alt ağda) olduğunu anlayacaktır, ardından ana bilgisayar A, 192.168. 0.7 IP adresi için bir ARP isteği yapacaktır. Bundan sonra, IP paketinin içeriği bağlantı katmanına aktarılacak ve bilgi, A düğümünün ağ bağdaştırıcısı tarafından B düğümünün ağ bağdaştırıcısına iletilecektir. Bu, doğrudan veri dağıtımına (veya doğrudan yönlendirmeye) bir örnektir. , doğrudan teslimat).

Ana bilgisayar A, ana bilgisayar C'ye bir paket gönderecekse, önce ana bilgisayar C'nin farklı bir alt ağda (yani uzak bir alt ağda) olduğunu anlayacaktır. Bundan sonra, A düğümü, yapılandırmasında varsayılan ağ geçidi olarak yapılandırılan düğüme bir paket gönderir (bu durumda, bu, 192.168.0.1 IP adresine sahip yönlendiricinin arayüzüdür). 192.168.1.1 arabirimindeki yönlendirici daha sonra ana bilgisayar C'ye doğrudan bir teslimat yapacaktır. Bu, bir paketin ana bilgisayar A'dan ana bilgisayar C'ye dolaylı teslimine (veya dolaylı teslimine) bir örnektir. Bu durumda, dolaylı yönlendirme işlemi iki aşamadan oluşur. doğrudan yönlendirme işlemleri.

Genel olarak, IP yönlendirme işlemi, doğrudan veya dolaylı paket yönlendirmenin bir dizi bireysel işlemidir.

Her ağ düğümü, düğümün RAM'inde depolanan yönlendirme tablosuna dayalı olarak bir paket yönlendirme kararı verir. Yönlendirme tabloları yalnızca birden çok arabirime sahip yönlendiriciler için değil, aynı zamanda bir ağ bağdaştırıcısı aracılığıyla ağa bağlı iş istasyonları için de mevcuttur. Bir Windows sistemindeki yönlendirme tablosu, route print komutu ile görüntülenebilir. Her yönlendirme tablosu bir dizi girdi içerir. Kayıtlar çeşitli şekillerde oluşturulabilir:

• ağ bağdaştırıcılarının her birinde TCP / IP protokolünün yapılandırmasına dayalı olarak sistem tarafından otomatik olarak oluşturulan girişler;
• rota ekleme komutu tarafından veya hizmet konsolunda oluşturulan statik girişler Yönlendirme ve Uzaktan Erişim Hizmeti ;
• çeşitli yönlendirme protokolleri (RIP veya OSPF) tarafından oluşturulan dinamik girişler.

İki örneği ele alalım: bir şirketin yerel ağında bulunan tipik bir iş istasyonunun yönlendirme tablosu ve birden çok ağ arabirimine sahip bir sunucunun yönlendirme tablosu.

İş istasyonu.

Bu örnekte, bir ağ bağdaştırıcısına ve aşağıdaki TCP/IP protokol ayarlarına sahip bir Windows XP iş istasyonumuz var: IP adresi - 192.168.1.10 , alt ağ maskesi - 255.255.255.0 , varsayılan ağ geçidi - 192.168.1.1 .

Windows sisteminin komut satırına komut yolu yazdırma komutunu girelim, komutun sonucu aşağıdaki ekran olacaktır (Şekil 4.6; sistemin İngilizce versiyonu için metin parantez içinde verilmiştir):

Pirinç. 4.6.

Arayüz Listesi- bilgisayarda kurulu ağ bağdaştırıcılarının listesi. Arayüz MS TCP geri döngü arabirimi her zaman mevcuttur ve düğümün kendisine hitap etmesi amaçlanmıştır. Arayüz Realtek RTL8139 Ailesi PCI Hızlı Ethernet NIC- Ağ kartı.

Ağ adresi- bu rota kullanılarak erişilebilen IP adresleri aralığı.

ağ maskesi- paketin bu rotayı kullanarak gönderildiği alt ağ maskesi.

ağ geçidi adresi- Bu rotaya karşılık gelen paketlerin yönlendirildiği ana bilgisayarın IP adresi.

Arayüz- rotaya karşılık gelen paketlerin gönderildiği bu bilgisayarın ağ arayüzünün belirlenmesi.

Metrikler- rotanın koşullu maliyeti. Aynı ağ için birden fazla rota varsa, en düşük maliyetli rota seçilir. Kural olarak ölçü, bir paketin istenen ağa ulaşmak için geçmesi gereken yönlendirici sayısıdır.

Tablonun bazı satırlarını analiz edelim.

Tablonun ilk satırı, bu istasyonun TCP/IP yapılandırmasındaki varsayılan ağ geçidinin değerine karşılık gelir. "0.0.0.0" adresli ağ, "bu yönlendirme tablosundaki diğer girişlerle eşleşmeyen tüm diğer ağlar" anlamına gelir.

İkinci satır, ana bilgisayardan kendisine paket gönderme yoludur.

Üçüncü satır (255.255.255.0 maskeli 192.168.1.0 ağı), yerel IP ağında (yani, bu iş istasyonunun bulunduğu ağda) paket gönderme yoludur.

Son satır, yerel IP ağındaki tüm ana bilgisayarların yayın adresidir.

Şekildeki son satır. 4.6 - iş istasyonunun kalıcı rotalarının listesi. Bunlar, rota ekleme komutu tarafından oluşturulan statik rotalardır. Bu örnekte, böyle bir statik rota yoktur.

Şimdi, üç ağ bağdaştırıcısına sahip bir Windows 2003 Server sistemine sahip bir sunucu düşünün:

• Adaptör 1 - şirketin dahili ağında bulunur (IP adresi - 192.168.1.10 , alt ağ maskesi - 255.255.255.0 );
• Adaptör 2 - İnternet sağlayıcı ISP-1'in harici ağında bulunur (IP adresi - 213.10.11.2 , alt ağ maskesi - 255.255.255.248 , sağlayıcının ağındaki en yakın arayüz - 213.10.11.1 );
• Adaptör 3 - ISP-2'nin harici ağında bulunur (IP adresi - 217.1.1.34 , alt ağ maskesi - 255.255.255.248 , sağlayıcının ağındaki en yakın arayüz - 217.1.1.33 ).

Sağlayıcıların IP ağları koşulludur, IP adresleri yalnızca örnek olarak seçilmiştir (mevcut bir ağla çakışmak oldukça olası olsa da).

Ayrıca, sunucuya Yönlendirme ve Uzaktan Erişim Hizmeti kurulur.

Yönlendirme, iletişim ağlarında bilgi yolunu belirleme işlemidir. Yönlendirme, bir cihazdan paket almak ve diğer ağlar üzerinden başka bir cihaza iletmek için kullanılır. Yönlendirici veya ağ geçidi, her biri kendi MAC adresi ve IP adresine sahip birkaç arabirime sahip bir ağ düğümüdür.

Bir diğer önemli kavram da yönlendirme tablosudur. Yönlendirme tablosu, bir veri paketinin bir sonraki sıçramaya gönderilmesi gereken hedef adresler ve arabirimler arasındaki yazışmaları tanımlayan bir yönlendiricide depolanan bir veritabanıdır. Yönlendirme tablosu şunları içerir: hedef ana bilgisayar adresi, hedef ağ maskesi, ağ geçidi adresi (belirtilen hedef adrese bir paket göndermenin gerekli olduğu ağdaki yönlendiricinin adresini gösterir), arabirim (paketin üzerinden fiziksel bağlantı noktası) iletilen), metrik (öncelikli yolu belirleyen sayısal bir gösterge).

Yönlendirme tablosundaki girişler üç farklı şekilde yerleştirilebilir. İlk yöntem, yönlendiricinin bağlı alt ağı belirlediği doğrudan bir bağlantının kullanılmasını içerir. Doğrudan rota, bir yönlendirici için yerel olan bir yoldur. Yönlendiricinin arayüzlerinden biri doğrudan bir ağa bağlıysa, o alt ağa adreslenmiş bir paket aldığında, yönlendirici paketi hemen bağlı olduğu arayüze gönderir. Doğrudan bağlantı, en güvenilir yönlendirme yöntemidir.

İkinci yöntem, rotaları manuel olarak girmeyi içerir. Bu durumda, statik yönlendirme gerçekleşir. Statik bir yol, trafiği belirli bir hedef alt ağa yönlendirmek için kullanılan bir sonraki komşu yönlendiricinin veya yerel çıkış arabiriminin IP adresini tanımlar. Yönlendiriciler arasındaki iletişim kanalının her iki ucunda statik yollar ayarlanmalıdır, aksi takdirde uzak yönlendirici, yanıt paketlerinin gönderileceği yolu bilemez ve yalnızca tek yönlü iletişim organize edilir.

Ve üçüncü yol, yönlendirme protokollerini kullanarak kayıtların otomatik olarak yerleştirilmesini içerir. Bu yönteme dinamik yönlendirme denir. Dinamik yönlendirme protokolleri, ağ topolojisindeki değişiklikleri otomatik olarak izleyebilir. Dinamik yönlendirmenin başarılı çalışması, yönlendiricinin iki ana işlevi yerine getirmesine bağlıdır:

1. Yönlendirme tablolarınızı güncel tutma
2. Diğer yönlendiriciler arasında kendileri tarafından bilinen ağlar ve rotalar hakkındaki bilgilerin zamanında yayılması

Metrik hesaplama parametreleri şunlar olabilir:

1. Bant genişliği
2. Gecikme (bir paketi kaynaktan hedefe taşıma süresi)
3. Yükleme (zaman birimlerinde kanal yükü)
4. Güvenilirlik (kanaldaki göreli hata sayısı)
5. Atlama sayısı (yönlendiriciler arasındaki atlamalar)

Yönlendirici, alıcının ağına giden birden fazla yol biliyorsa, bu yolların metriklerini karşılaştırır ve en düşük metrik (maliyet) olan yolu, yönlendirme tablosuna geçirir.

Oldukça az sayıda yönlendirme protokolü vardır - hepsi aşağıdaki özelliklere göre bölünmüştür:

1. Kullanılan algoritmaya göre (mesafe vektör protokolleri, iletişim kanalı durum protokolleri)
2. Kapsama göre (alan içi yönlendirme için, alanlar arası yönlendirme için)

Kanal durumu protokolü Dijkstra algoritmasına dayanmaktadır, bundan bahsetmiştim. Uzaklık vektörü algoritmasından kısaca bahsedeceğim.

Yani, mesafe vektörü protokollerinde yönlendiriciler:

• Yönü (vektör) ve istenen ağ düğümüne olan mesafeyi belirleyin
• Yönlendirme tablolarını periyodik olarak birbirlerine gönderin
• Düzenli güncellemelerde, yönlendiriciler ağ topolojisi değişiklikleri hakkında bilgi edinir

Ayrıntılara girmeden, bağlantı durumu yönlendirme protokolü birkaç nedenden dolayı daha iyidir:

• Ağ topolojisinin doğru anlaşılması. Bağlantı durumu yönlendirme protokolleri, bir ağdaki en kısa yollardan oluşan bir ağaç oluşturur. Böylece, her yönlendirici “kardeşinin” nerede olduğunu tam olarak bilir. Uzaklık vektörü protokollerinde böyle bir topoloji yoktur.
• Hızlı yakınsama. Bir LSP bağlantı durumu paketini aldıktan sonra, yönlendiriciler paketi hemen daha fazla akıtır. Uzaklık vektörü protokollerinde, bir yönlendirici, diğer arabirimlere taşmadan önce, yönlendirme tablosunu güncellemelidir.
• Olay odaklı güncellemeler. LSP'ler yalnızca topolojide bir değişiklik olduğunda ve yalnızca bu değişiklikle ilgili bilgiler olduğunda gönderilir.
• Bölgelere bölme. Bağlantı durumu protokolleri, içinde yönlendirme bilgilerinin dağıtıldığı bir alan olan bölge kavramını kullanır. Bu ayırma, yönlendiricinin CPU'su üzerindeki yükü azaltmaya ve ağı yapılandırmaya yardımcı olur.

Bağlantı durumu protokolü örnekleri: OSPF, IS-IS.

Uzaklık vektörü protokollerine örnekler: RIP, IGRP.

Kapsama göre başka bir küresel protokol bölümü: etki alanları arası IGP yönlendirmesi için, etki alanları arası EGP yönlendirmesi için. Tanımları gözden geçirelim.

IGP (Interior Gateway Protocol), dahili bir ağ geçidi protokolüdür. Bunlar, otonom bir sistem (RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS) içinde kullanılan tüm yönlendirme protokollerini içerir. Her IGP protokolü, özerk bir sistem içindeki bir yönlendirme alanını temsil eder.

EGP (Dış Ağ Geçidi Protokolü), dahili bir ağ geçidi protokolüdür. Farklı otonom sistemler arasında yönlendirme sağlar. EGP protokolleri, ayrı otonom sistemlerin bağlantısını ve bu otonom sistemler arasında iletilen verilerin geçişini sağlar. Protokol örneği: BGP.

Otonom sistem kavramını da açıklayalım.

Otonom sistem (AS), tek bir idari kontrol altında olan ve tek bir strateji ve yönlendirme kuralları kullanan bir dizi ağdır.

Harici ağlar için özerk bir sistem, tek bir nesne gibi davranır.

Yönlendirme etki alanı, aynı yönlendirme protokolünü kullanan ağlar ve yönlendiriciler topluluğudur.

Son olarak, dinamik yönlendirme protokollerinin yapısını açıklayan bir resim.

Bilgisayarların, akıllı telefonların, tabletlerin, wi-fi yönlendiricilerin, modemlerin, IP-TV'lerin, yazıcıların onarımı ve konfigürasyonu için hizmet veriyoruz. Nitelikli ve ucuz. Sorun var? Aşağıdaki formu doldurun, sizi geri arayalım.