Статическая и динамическая маршрутизация

В TCP/IP предусмотрено два типа маршрутизации: статическая и динамическая. Статическая маршрутизация означает, что таблицы маршрутизации обслуживаются вручную с помощью команды route. Этот тип маршрутизации рекомендуется применять тогда, когда ваша сеть взаимодействует с одной или двумя другими сетями. Однако если сеть соединена с большим числом сетей, то число шлюзов резко возрастает, и для обслуживания таблиц маршрутизации вручную требуется значительное время.

При динамической маршрутизации таблицы маршрутизации автоматически обновляются демонами. Демоны маршрутизации непрерывно получают информацию, рассылаемую путем оповещения другими демонами маршрутизации, поэтому они постоянно обновляют таблицы маршрутизации.

В TCP/IP предусмотрено два демона, поддерживающих динамическую маршрутизацию: routed и gated. Демон gated поддерживает Протокол информации о маршрутизации (RIP), Протокол информации о маршрутизации следующего поколения (RIPng), Протокол внешних шлюзов (EGP), Протокол граничных шлюзов (BGP) и BGP4+, протокол HELLO, Протокол кратчайшего пути (OSPF), протоколы IS-IS, ICMP и ICMPv6/Router Discovery. Кроме того, демон gated поддерживает Простой протокол управления сетью (SNMP). Демон routed поддерживает только Протокол информации о маршрутизации.

В зависимости от опций, указанных при запуске демона маршрутизации, он может работать в одном из двух режимов - пассивном или активном. В активном режиме демон маршрутизации периодически отправляет шлюзам и хостам оповещающие сообщения, содержащие информацию о маршрутизации для их локальных сетей, а также получает информацию о маршрутизации от других хостов и шлюзов. В пассивном режиме демон маршрутизации только получает информацию о маршрутизации и не пытается обновить информацию о маршрутизации удаленных шлюзов (то есть он не распространяет собственную информацию о маршрутизации).

Два описанных типа маршрутизации применяются не только шлюзами, но и хостами сети. Статическая маршрутизация применяется для шлюзов точно так же, как и для других хостов. Однако демоны динамической маршрутизации, которые выполняются не на шлюзах, могут работать только в пассивном (тихом) режиме.

Шлюзы

Шлюз - это один из типов маршрутизаторов. Маршрутизаторы соединяют несколько сетей и выполняют функции маршрутизации пакетов. Например, некоторые маршрутизаторы передают данные по маршруту на уровне сетевого интерфейса или на физическом уровне.

Шлюзы осуществляют маршрутизацию на сетевом уровне. Шлюзы пересылают IP-дейтаграммы, полученные от других шлюзов или хостов, хостам локальной сети, а также передают IP-дейтаграммы из одной сети в другую. Например, если шлюз соединяет две сети Token-Ring, то у него есть две карты адаптера Token-Ring, с каждой из которых связан собственный сетевой интерфейс Token-Ring. Шлюз получает дейтаграммы по одному сетевому интерфейсу и отправляет их с помощью другого интерфейса. Периодически шлюзы проверяют состояние своих сетевых соединений с помощью сообщений о состоянии интерфейса.

При пересылке пакетов шлюзы ориентируются на адрес целевой сети, а не на адрес конкретного хоста. То есть шлюз не должен хранить список маршрутов до всех возможных целевых хостов пакета. Шлюз направляет пакет в сеть, к которой подключен целевой хост. За пересылку пакета целевому хосту будут отвечать маршрутизаторы этой сети. Таким образом, обычно для работы шлюза требуется только ограниченный объем оперативной памяти и, возможно, ограниченный объем дисковой памяти.

Расстояние, проходимое сообщением от исходного хоста к целевому, измеряется числом транзитных участков между шлюзами. Путь до шлюза, расположенного в сети, к которой подключен источник - это нулевой транзитный участок, путь к сети, которая достижима с этого шлюза - первый транзитный участок, и т.д. Расстояние до получателя сообщения обычно измеряется в числе транзитных участков (иногда оно также называется метрикой).

Внутренние и внешние шлюзы

Протоколы шлюзов

Все шлюзы, внутренние и внешние, обмениваются информацией согласно определенным протоколам. Ниже приведено краткое описание наиболее распространенных протоколов шлюзов TCP/IP:

Протокол HELLO (HELLO)

HELLO - это один из протоколов для обмена информацией между внутренними шлюзами. HELLO подсчитывает наикратчайший путь к другим сетям на основе минимальной временной задержки.