Понятие маршрутизации. Таблицы маршрутизации.

Подсети соединяются между собой маршрутизаторами.

Маршрутизация – процесс определения пути следования пакета между двумя узлами сети.

Маршрут – последовательность маршрутизаторов, которые должен пройти пакет.

Чтобы по адресу сети назначения маршрутизатор мог выбрать наиболее рациональный маршрут, анализируется специальная таблица – таблица маршрутизации.

Пример таблицы маршрутизации:

 

№ сети назначения	Сетевой адрес следующего маршрутизатора	Сетевой адрес выходного порта маршрутизатора	Расстояние до следующего маршрутизатора
S1	M1(2)	M4(1)
S2	--	M4(1)
S3	M1(2)	M4(1)
S4	M2(1)	M4(1)
S5	--	M4(2)
Default	M5(1)	M4(2)	--

Default – путь во всю остальную сеть проходит через M5(1).

При выборе оптимального маршрута учитывается время прохождения пакета, количество обходов, надёжность линий связи.

Таблицы маршрутизации используют:

1) ПО стека TCP/IP

2) Администратор сети

3) Протоколы маршрутизации

Таблица маршрутизации обычно содержит:

• адрес сети или узла назначения, либо указание, что маршрут является маршрутом по умолчанию
• маску сети назначения
• шлюз, обозначающий адрес маршрутизатора в сети, на который необходимо отправить пакет, следующий до указанного адреса назначения
• интерфейс (это может быть порядковый номер или символьное имя устройства)
• метрику — числовой показатель, задающий предпочтительность маршрута. Чем меньше число, тем более предпочтителен маршрут

 

Транспортные протоколы стека TCP/IP.

Протоколы транспортного уровня могут решать проблему негарантированной доставки сообщений («дошло ли сообщение до адресата?»), а также гарантировать правильную последовательность прихода данных. В стеке TCP/IP транспортные протоколы определяют, для какого именно приложения предназначены эти данные.

И TCP, и UDP используют для определения протокола верхнего уровня число, называемое портом.

Все протоколы: TCP, UDP, SCTP, SPX, RTP, ATP, DCCP, GRE.

1. Протокол TCP

Осн. трансп. протокол. Задача – обеспечение надежного канала обмена данными между прикладными проц-ми сост-ой сети.

Вып-ет: контроль ошибок: RFC 793, 1122, 1323

Для трансляции дан. Исп. IP-дейтограммы, т.е. перед отправкой упаковывается в IP-пакет:

 

Надежность передачи достигается за счет установления логич-их соед-ий между взаимод-ми проц. Поддержка соед-я только один к одному.

Лог-ое соед-ие между 2мя прикладными проц-ми идентиф-ся парой сокетов. Сокет предст. Собой соб. Набор пар-ров:

- № сети; - № узла; - № порта прикладной службы

Пакеты, поступающие на трансп-й уровень, орг-ся ОС в виде очередей к точкам вх. Прикл-ых проц-ов. Для кажд. порта TCP ведет 2-е очереди:

- очередь входных сегментов

- очередь выходных сегментов

Максимальный размер TCP-сегм. Ограничен макс-м размером поля дан. IP-пакета.

 

 

Порт ист. (16 бит)	Порт адресата (16 бит)
Порядковый номер (32 бита)
Номер подтверждения (32 бита)
Дл. Загол. (4 бита)	Резерв. (6 бит)	Флаги (6 бит)	Размер окна (16 бит)
Контр. сумма по сегменту	Указ. на срочные данные
Опции и выравнивание

Протокол TCP исп-ет м-д скользящего окна.

2. Протокол UDP

Протокол дейтогр. Польз-ля: UDP –User Datagram Protocol.

Не гарантирует доставку. Работает без установления соединения,не управляет потоком данных. Ф-ции по установлению надежности доставки перекладывает на прикладной уровень. Кроме IP- адреса м. исп. № портов. Примен-ся мультимед-ми прил-ми и прил-ми реального времени и в случ. групповой рассылки.

Развитие стека TCP/IP. Протокол IPv6.

IPv6 — новая версия протокола IP, призванная решить проблемы, с которыми столкнулась предыдущая версия (IPv4) при её использовании в Интернете, за счёт использования длины адреса 128 бит вместо 32.

После того, как адресное пространство в IPv4 закончится, два стека протоколов — IPv6 и IPv4 будут использоваться параллельно, с постепенным увеличением доли трафика IPv6 по сравнению с IPv4. Такая ситуация станет возможной из-за наличия огромного количества устройств, в том числе устаревших, не поддерживающих IPv6 и требующих специального преобразования для работы с устройствами, использующими только IPv6.

Исчерпание IPv4 адресов ожидается в августе 2011 года.

Сравнение с IPv4

Новый протокол может обеспечить по 5·10²⁸ адресов на каждого жителя Земли. Однако такое огромное адресное пространство IPv6 было введено ради иерархичности адресов (это упрощает маршрутизацию) и большая его часть в принципе не будет задействована. Классическое применение IPv6 обеспечит возможность использования более 300 млн IP-адресов на каждого жителя Земли.

Из IPv6 убраны вещи, усложняющие работу маршрутизаторов:

• Маршрутизаторы больше не разбивают пакет на части (возможно разбиение пакета с передающей стороны).
• Исчезла контрольная сумма. С учётом того, что канальные (Ethernet) и транспортные (TCP) протоколы тоже проверяют корректность пакета, контрольная сумма на уровне IP воспринимается как излишняя.

Несмотря на огромный размер адреса IPv6, благодаря этим улучшениям заголовок пакета удлинился всего лишь вдвое: с 20 до 40 байт.

Улучшения IPv6 по сравнению с IPv4:

• На сверхскоростных сетях возможна поддержка огромных пакетов (джамбограмм) — до 4 гигабайт;
• Появились метки потоков и классы трафика;
• Появилось многоадресное вещание;
• Протокол IPSec из желательного превратился в обязательный.