|
Reitityssuunnitelmat _
|
|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Reititys on prosessi , jossa määritetään optimaalinen datareitti viestintäverkoissa.
Reittejä voidaan asettaa hallinnollisesti ( staattiset reitit ) tai laskea käyttämällä reititysalgoritmeja reititysprotokollien (dynaamisten reitit) avulla saatujen verkon topologiaa ja tilaa koskevien tietojen perusteella .
Staattiset reitit voivat olla:
Reititys tietokoneverkoissa suoritetaan erityisillä ohjelmistoilla ja laitteistoilla - reitittimillä ; yksinkertaisissa kokoonpanoissa sitä voidaan käyttää myös yleiskäyttöisillä tietokoneilla, jotka on konfiguroitu vastaavasti.
Reititysprotokolla voi toimia vain pakettien kanssa, jotka kuuluvat johonkin reititetyistä protokollista, kuten IP , IPX tai Xerox Network System , AppleTalk . Reititysprotokollat määrittelevät pakettien (otsikoiden) muodon, joiden tärkein tieto reitityksessä on kohdeosoite. Protokollat, jotka eivät tue reititystä, voidaan siirtää verkkojen välillä tunneleiden avulla . Tällaisia ominaisuuksia tarjoavat yleensä ohjelmistoreitittimet ja jotkin laitteistoreitittimet.
Ensimmäiset reitittimet olivat erikoisohjelmistoja, jotka käsittelivät saapuvia IP-paketteja tietyllä tavalla. Tämä ohjelmisto toimi tietokoneissa, joissa oli useita verkkoliitäntöjä, jotka olivat osa eri verkkoja (reititys niiden välillä). Myöhemmin reitittimet ilmestyivät erikoislaitteiden muodossa. Reititysohjelmistolla varustettuja tietokoneita kutsutaan ohjelmistoreitittimiksi , laite- laitteistoreitittimiksi .
Nykyaikaisissa laitteistoreitittimissä reititystaulukoiden rakentamiseen käytetään erikoisohjelmistoja ("firmware"), kun taas IP-pakettien käsittelyssä käytetään kytkentämatriisia (tai muuta laitteiston kytkentätekniikkaa), jota on laajennettu IP-paketin otsikossa olevilla osoitesuodattimilla.
Laitteistoreititystä on kahta tyyppiä: staattisilla vuomalleilla ja dynaamisesti mukautuvilla taulukoilla [1] .
Staattiset mallit tarkoittavat kaikkien reitittimeen tulevien IP-pakettien jakamista virtuaalivirroiksi; jokaiselle virralle on ominaista paketin ominaisuudet, kuten: lähettäjän/vastaanottimen IP-osoitteet , lähettäjän/vastaanottimen TCP/UDP-portti (jos tuetaan kerroksen 4 tietoihin perustuvaa reititystä), portti , jonka kautta paketti saapui [1] .
Tässä tapauksessa reitityksen optimointi perustuu ajatukseen, että kaikki paketit, joissa on samat ominaisuudet, tulee käsitellä samalla tavalla (samojen sääntöjen mukaan), kun taas ominaisuudet tarkistetaan vain virran ensimmäisen paketin osalta (kun paketti ilmestyy joukolla ominaisuuksia, jotka eivät sovi olemassa oleviin virtoihin, luodaan uusi virta ), tämän paketin analyysin tulosten perusteella muodostetaan staattinen malli, jota käytetään saapuvien pakettien vaihtamisen sääntöjen määrittämiseen ( virtauksen sisällä). Yleensä käyttämätön malli säilytetään rajoitetun ajan (reitittimen resurssien vapauttamiseksi). Tällaisen järjestelmän keskeisin haittapuoli on inertia reititystaulukon muuttamisen suhteen (olemassa olevan vuon tapauksessa muutosta paketin reitityssäännöissä ei "huomaa" ennen kuin malli on poistettu) [1] .
Dynaamisesti mukautuvat taulukot käyttävät reitityssääntöjä "suoraan" käyttämällä maskia ja verkkonumeroa reititystaulukosta vahvistamaan paketin ja määrittämään portin, johon paketti tulee välittää. Samalla muutokset reititystaulukossa (esimerkiksi reititys/varausprotokollien seurauksena) vaikuttavat välittömästi kaikkien uusien pakettien käsittelyyn. Dynaamisesti mukautettavien taulukoiden avulla on myös helppo toteuttaa pääsylistojen nopea (laitteisto)tarkistus [1] .
Ohjelmistoreititys suoritetaan joko erikoistuneella reititinohjelmistolla (jos laitteistomenetelmiä ei voida käyttää esim. tunneloinnin tapauksessa ) tai tietokoneohjelmistolla. Yleensä mikä tahansa tietokone reitittää omat lähtevänsä pakettinsa (ainakin erilleen oletusyhdyskäytävälle lähetetyt paketit ja paketit, jotka on tarkoitettu paikallisen verkkosegmentin isännille). Toisten IP- pakettien reitittämiseen sekä reititystaulukoiden rakentamiseen käytetään erilaisia ohjelmistoja:
Internet-reititys perustuu TCP/IP-protokolliin .
Tieto välitetään IP-pakettien avulla, kunkin IP-paketin otsikko sisältää paketin vastaanottajan ja lähettäjän IP-osoitteet . Reititin käsittelee jokaisen paketin sen reititystaulukon mukaisesti . Taulukko puolestaan sisältää tiedot tietokoneesta, millä osoitteella lähetetään paketteja, joissa on yksi tai toinen osoitealue. Esimerkiksi kaikki tietyllä alueella olevat paketit voidaan ohjata toiselle reitittimelle, joka on "vastuussa" tästä segmentistä.
Joissakin tapauksissa reititin voi muuttaa paketin otsikon korvaamalla paketin lähettäjän ja/tai vastaanottajan osoitteet. Tämä tapahtuu erityisesti, kun paikallinen verkko (jolla on omat osoitteensa) on vuorovaikutuksessa maailmanlaajuisen Internetin kanssa. Tässä tapauksessa paikallisverkko voidaan nähdä ulkopuolelta yhdellä globaalilla IP-osoitteella. Jotta reititin voisi välittää paketteja, joissa on yksi globaali osoite, tietyille paikallisverkon vastaanottajille, käytetään NAT -taulukkoa , jossa IP-osoitteiden lisäksi osoitetaan portit, jotka tunnistavat yhteyden muodostavat sovellukset. Tässä tapauksessa porttinumeroita ei ilmoiteta IP-paketin otsikossa, vaan TCP- tai UDP -segmenttiotsikossa (segmentit on kapseloitu IP-pakettien tietokenttään). Tämä mahdollistaa vastaanottajan ja lähettäjän yksilöllisen tunnistamisen tapauksissa, joissa yhden globaalin osoitteen takana on useita tietokoneita paikallisissa verkoissa. NAT-taulukkoesimerkki [2] :
| Globaali osoite | Paikallinen osoite |
|---|---|
| 209.165.200.226:1444 | 192.168.1.15:1444 |
| 209.165.200.226:1445 | 192.168.1.26:1444 |