Маршрутизаторы и Сетевые протоколы маршрутизации

1. Маршрутизаторыи Сетевые протоколы маршрутизации Computer Networking Technologies

2. 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 Computer Networking Technologies

3. 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 Computer Networking Technologies

4. 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 Computer Networking Technologies

5. Сравнение и выбор • Производительность • Повторители • Мосты • Маршрутизаторы • Маршрутизаторы на основе Раб./станции • Изоляция неисправностей • Маршрутизаторы • Мосты • Повторители • Цена • Повторители • Мосты • Маршрутизаторы • Многопротокольные маршрутизаторы • Проcтота инсталяции • Повторители (plug and go) • Мосты(plug and go, база фильтрации) • Маршрутизаторы (необх. конфигурация маршрутизатора и хоста) • Изоляция трафика • Маршрутизаторы • Мосты (кроме Broad/Multicast) • Повторители (не позволяют) • Безопасность сетей • Маршрутизаторы • Мосты (только фильтрация адресов) • Повторители (не позволяют) Computer Networking Technologies

6. 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 Computer Networking Technologies

7. Original Data Field Ethernet Packet TF CRC DA SA Network data Transport data Session Data Application data 1518 Bytes Структура пакета сетевого уровня Computer Networking Technologies

8. Узел D Маршрутизатор посылает пакет прямо к конечной станции Сеть 2 MAC-адрес для маршрутизатора C Адрес сети назначения не местный Router Z B Ищет маршрутизатор и посылает ему пакет Посылается специальный пакет All-routers broadcast packet Сеть 1 Адрес сети назначения - местный. Посылает пакет прямо к конечной станции Узел A Узел P Работа Маршрутизаторов Computer Networking Technologies

9. Узел D Шаг 4 Маршрутизатор направляет пакет к станции D Сеть 100 Шаг 2 Послать пакет к маршрутизатору Z C Router Z B Сеть 1 Шаг 1 Найти сеть 100 Шаг 3 Пакет передается к маршрутизатору Node A Маршрутизаторы - Прямо подключенные сети Computer Networking Technologies

10. Network 4 G Router X H F Network 3 E Router Y D Network 2 C Router Z MAC addresses B Network 1 A Диаграмма маршрутизации ûûû Computer Networking Technologies

11. 4 3 D 5 2 Таблица маршрутизации и формат пакета RIP Network Hops Next Hop Age Port ID 1 1 B 30 1 2 1 C 45 2 2 D 20 1 3 Computer Networking Technologies

12. Network 4 Hops Network 3 1 Router C 4 1 2 2 1 3 Network 3 Hops Network Router B 2 1 3 1 1 2 4 2 Network 2 Network Hops Internal routing table 1 1 Router A 2 1 3 2 4 3 Network 1 Таблицы маршрутизации RIP Computer Networking Technologies

13. Network 4 Internal routing table Network Hops 3 1 Router C 4 1 2 2 1 3 Network 3 Router B Transmitted routing table Network Hops 2 1 3 1 1 2 Network 2 Transmitted routing table Network Hops 1 1 Router A 2 1 3 2 Network 1 Вычисление стоимости Computer Networking Technologies

14. Network 4 Network Hops 3 1 Transmitted routing table Router C 4 1 2 2 1 3 Network 3 Router B Network Hops Transmitted routing table 2 1 3 1 1 2 4 2 Network 2 Network Hops Internal routing table 1 1 Router A 2 1 3 2 4 3 Network 1 Вычисление стоимости (продолжение) Computer Networking Technologies

15. Network 3 M Network Hops Router B Transmitted routing table from router B 2 1 Z 3 1 1 2 Network 2 Network Hops Next Hop Network Hops Next Hop Y 1 16 X 1 3 Z Router A 2 1 Y 2 1 Y 3 2 Z 3 2 Y O Old routing table Network disabled New routing table Network 1 Недостатки RIP Computer Networking Technologies

16. Network 3 M Network Hops Router B 2 1 Update from router B Z 3 1 Network 2 Network Hops Next Hop Y 16 1 X Router A 2 1 Y 3 2 Z X Link disabled O Network 1 Расщепленные горизонты (Split Horizon) Computer Networking Technologies

17. Многопротокольные 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. Computer Networking Technologies

18. Многопротокольные маршрутизаторы Bridge Router Forward on MAC address Route on network IDs Combine both into one box Can packet be routed based on protocol type? Incoming packet Bridged or routed packet Bridge packet if not Computer Networking Technologies

19. Received packet Is learning disabled? No Learn the source address Yes Route the packet Is destination routers address? Is routing enabled for the protocol? Route the packet based on the protocol’s rules Yes Yes Check the packet type No No Is the source and destination on the same network? Is the destination address in bridge table? Yes Yes Discard packet No No Is routing for the protocol enabled ? Yes No Bridge the packet Does packet meet any filter or log rules ? Yes Filter or log the packet Forward the packet No Алгоритм работы многопротокольного маршрутизатора Computer Networking Technologies