|
Ruteplaner _
|
|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Routing er processen med at bestemme den optimale datarute i kommunikationsnetværk.
Ruter kan indstilles administrativt ( statiske ruter ), eller beregnes ved hjælp af routingalgoritmer , baseret på information om topologien og netværkets tilstand opnået ved hjælp af routingprotokoller (dynamiske ruter).
Statiske ruter kan være:
Routing i computernetværk udføres af speciel software og hardware- routere ; i simple konfigurationer kan den også køres af almindelige computere, der er konfigureret i overensstemmelse hermed.
Routingprotokollen kan kun fungere med pakker, der tilhører en af de rutede protokoller, såsom IP , IPX eller Xerox Network System , AppleTalk . Rutede protokoller definerer formatet af pakker (headere), hvis vigtigste information til routing er destinationsadressen. Protokoller, der ikke understøtter routing, kan overføres mellem netværk ved hjælp af tunneler . Sådanne muligheder leveres normalt af softwareroutere og nogle modeller af hardwareroutere.
De første routere var specialiseret software, der håndterede indgående IP-pakker på en bestemt måde. Denne software kørte på computere, der havde flere netværksgrænseflader, der var en del af forskellige netværk (routing mellem dem). Senere dukkede routere op i form af specialiserede enheder. Computere med routing-software kaldes software-routere , udstyr- hardware-routere .
I moderne hardware-routere bruges specialiseret software ("firmware") til at bygge routingtabeller, mens behandling af IP-pakker bruger en switching matrix (eller anden hardware switching-teknologi), udvidet med adressefiltre i IP-pakkeheaderen.
Der er to typer hardware-routing: med statiske flowskabeloner og med dynamisk tilpasningsdygtige tabeller [1] .
Statiske skabeloner indebærer opdeling af alle IP-pakker, der kommer ind i routeren, i virtuelle streams; hver strøm er kendetegnet ved et sæt funktioner for pakken, såsom: afsender/modtager IP-adresser , afsender/modtager TCP/UDP-port (hvis routing baseret på lag 4-information er understøttet), port , hvorigennem pakken ankom [1] .
I dette tilfælde er routingoptimering baseret på ideen om, at alle pakker med de samme funktioner skal behandles på samme måde (i henhold til de samme regler), mens funktionerne kun kontrolleres for den første pakke i strømmen (når en pakke vises med et sæt funktioner, der ikke passer ind i eksisterende flows, oprettes et nyt flow ), baseret på resultaterne af analysen af denne pakke dannes en statisk skabelon, som bruges til at bestemme reglerne for at skifte indgående pakker ( i strømmen). Normalt gemmes en ubrugt skabelon i en begrænset periode (for at frigøre routerressourcer). Den vigtigste ulempe ved et sådant skema er trægheden med hensyn til at ændre routingtabellen (i tilfælde af et eksisterende flow, vil en ændring i pakkeroutingreglerne ikke blive "bemærket", før skabelonen er slettet) [1] .
Dynamisk tilpasningsdygtige tabeller bruger routingregler "direkte" ved hjælp af masken og netværksnummeret fra routingtabellen til at validere pakken og bestemme porten, hvorpå pakken skal videresendes. Samtidig påvirker ændringer i routing-tabellen (som følge af f.eks. routing/reservationsprotokoller) umiddelbart behandlingen af alle nyankomne pakker. Dynamisk tilpasningsdygtige tabeller gør det også nemt at implementere hurtig (hardware) kontrol af adgangslister [1] .
Softwarerouting udføres enten af specialiseret routersoftware (i tilfælde af, hvor hardwaremetoder ikke kan bruges, f.eks. i tilfælde af tunneling ), eller af computersoftware. Generelt dirigerer enhver computer sine egne udgående pakker (i det mindste for at adskille pakker sendt til standardgatewayen og pakker bestemt til værter på det lokale netværkssegment). Til routing af andres IP-pakker, samt opbygning af routingtabeller, bruges forskellig software:
Internet-routing er baseret på TCP/IP-protokoller .
Information transmitteres ved hjælp af IP-pakker , headeren på hver IP-pakke indeholder IP-adresserne på modtageren og afsenderen af pakken. Hver pakke behandles af routeren i henhold til dens routingtabel . Tabellen indeholder til gengæld information på computeren, med hvilken adresse der skal sendes pakker med et eller andet adresseområde. For eksempel kan alle pakker i et bestemt område dirigeres til en anden router, der er "ansvarlig" for dette segment.
I nogle tilfælde kan routeren transformere pakkehovedet og erstatte adresserne på afsenderen og/eller modtageren af pakken. Dette sker især, når et lokalt netværk (som har sine egne adresser) interagerer med det globale internet. I dette tilfælde kan det lokale netværk ses udefra af en enkelt global IP-adresse. For at routeren kan videresende pakker med én global adresse til bestemte modtagere på det lokale netværk, bruges NAT -tabellen , hvor der udover IP-adresser er angivet porte, der identificerer applikationer, der etablerer forbindelse. I dette tilfælde er portnumrene ikke angivet i IP-pakkeheaderen, men i TCP- eller UDP -segmentheaderen (segmenter er indkapslet i datafeltet for IP-pakker). Dette giver mulighed for en-til-en identifikation af modtager og afsender i tilfælde, hvor der er mange computere på lokale netværk bag én global adresse. NAT tabel eksempel [2] :
| Global adresse | Lokal adresse |
|---|---|
| 209.165.200.226:1444 | 192.168.1.15:1444 |
| 209.165.200.226:1445 | 192.168.1.26:1444 |