Начальная установка маршрутизатора
Маршрутизаторы поддерживают три механизма пересылки пакетов:
- Программная коммутация — это устаревший механизм пересылки пакетов, который по-прежнему доступен на маршрутизаторах Cisco. Когда пакет прибывает на интерфейс, он пересылается на уровень управления, где ЦП сопоставляет адрес назначения с записью в таблице маршрутизации, а затем определяет выходной интерфейс и пересылает пакет. Важно понимать, что маршрутизатор совершает это с каждым пакетом, даже если целый поток пакетов предназначен для одного адреса назначения. Механизм программной коммутации работает очень медленно и редко реализуется в современных сетях.
- Быстрая коммутация — это распространённый механизм пересылки пакетов, который использует кэш быстрой коммутации для хранения информации о следующих переходах. Когда пакет прибывает на интерфейс, он пересылается на уровень управления, где ЦП ищет совпадение в кэше быстрой коммутации. Если совпадение не найдено, пакет проходит программную коммутацию и пересылается на выходной интерфейс. Информация о трафике для пакетов также хранится в кэше быстрой коммутации. Если на интерфейс прибывает другой пакет, адресованный тому же назначению, то из кэш-памяти повторно используется информация о следующем переходе без вмешательства ЦП.
- Cisco Express Forwarding (CEF) — это новейший и наиболее предпочтительный для Cisco IOS способ пересылки пакетов. Как и быстрая коммутация, CEF создаёт 24-портовую базу данных переадресации (FIB) и таблицу смежности (adjacency table). Однако записи таблицы инициированы не пакетами, как при быстрой коммутации, а изменениями — например изменениями в сетевой топологии. Таким образом, по завершении сходимости сети в базе данных FIB и таблице смежности содержится вся информация, необходимая маршрутизатору при пересылке пакета. FIB содержит предварительно вычисленные обратные просмотры, информацию о следующих переходах для маршрутизаторов, в том числе информацию об интерфейсе и 2-м уровне. Коммутация CEF — это самый быстрый механизм пересылки, наиболее предпочтительный для использования на маршрутизаторах Cisco.
Рис. 1-3 иллюстрируют различия между тремя механизмами пересылки пакетов. Допустим, что поток трафика, состоящий из пяти пакетов, отправлен в одно место назначения. Как показано на рис. 1, при программной коммутации каждый пакет должен быть по отдельности обработан центральным процессором. Сравните данный механизм с механизмом быстрой коммутации, проиллюстрированным на рис. 2. При быстрой коммутации только первый пакет потока проходит программную коммутацию, после чего он добавляется в кэш быстрой коммутации. Следующие четыре пакета быстро обрабатываются, исходя из информации в кэш-памяти. На рис. 3 процесс CEF формирует базу данных FIB и таблицу смежности после завершения сходимости сети. Все пять пакетов быстро обрабатываются на уровне данных.
Три механизма пересылки пакетов можно описать, проведя следующую аналогию:
Функция маршрутизатора пересылка пакетов
Мы поможем найти Вам клиентов!
Процесс доставки IP пакета и маршрутизаторы. Определение пути.
Нужны новые клиенты? Тогда Вам рекомендуем посмотреть этот раздел нашего сайта
_____
Процесс доставки IP пакета и маршрутизаторы. Определение пути.
В процессе доставки IP пакетов, маршрутизатор, работающий на третьем уровне, определяет, куда отправлять пакет с данными и по какому пути. Ниже приведены функции маршрутизатора в процессе доставки пакета.
Функции маршрутизатора в процессе доставки IP пакета
10. Маршрутизатор получает фрейм на один из его интерфейсов.
11. Маршрутизатор деинкапсулирует фрейм и использует информацию о протоколе из фрейма для определения, что пакет сетевого уровня должен быть передан IP процессу.
12. Маршрутизатор проверяет адрес назначения в IP заголовке. Как для пакетов, которые предназначены для него самого, так для пакетов, которые необходимо переслать. Если пакет необходимо переслать, маршрутизатор проверяет таблицу маршрутизации, для определения, куда отправить пакет.
13. Если сеть назначения является непосредственно подсоединенной, маршрутизатор использует протокол ARP, для получения MAC адреса хоста и пересылает его в соответствующий сегмент сети.
Если сеть достижима через другой маршрутизатор, то используется MAC адрес следующего маршрутизатора, и пересылается пакет, через интерфейс, отображенный в таблице маршрутизации.
14. Исходящий интерфейс инкапсулирует пакет в соответствии со средой передачи и посылает в сетевой сегмент.
Во время определена части пути, для передаваемых данных, маршрутизатор оценинасл доступные пути к точке назначения. В этом разделе описывается, как маршрут шоры определяют наиболее выгодный путь для пересылки пакетов.
Следующие три типа заполнения данных в таблицы маршрутизации, могут быть использованы для выбора лучшего пути до точки назначения:
■ Статическая маршрутизация (Static routing): Этот тип маршрутизации требует, чтобы сетевой администратор вручную заполнял информацию о маршрутах в таблице маршрутизации.
■ Динамическая маршрутизация (Dynamic routing): Этот тип маршрутизации создает таблицу маршрутизации динамически, используя информацию, полученную от протоколов маршрутизации.
■ Маршрут по умолчанию (Default route): Этот тип маршрута замещает необходимость указания явных маршрутов во все сети. Маршрут по умолчанию может быть настроен статически или может быть получен от протокола динамической маршрутизации.
В таблице маршрутизации хранится только одна запись для сети. Если существует больше чем один источник информации для определения пути к определенной точке назначения, то для работы процесса маршрутизации необходимо выбрать источник информации, который будет использоваться в таблице маршрутизации. Множество источников источников информации о маршрутах появляется из-за наличия нескольких протоколов маршрутизации и информации о статических или динамических маршрутах, которые доступны в данный момент времени. Протоколы маршрутизации используют различную метрику для оценки дистанции и предпочтительности маршрута к сети назначения. В процессе маршрутизации Cisco, решает эту проблему, назначая веса каждому источнику информации, потому что непосредственно из различных протоколов маршрутизации нельзя выбрать информацию о лучшем пути. Эти номера известны как административное расстояние (administrative distance). Лучший, наиболее верный источник имеет меньший номер.
Что такое пересылка пакетов?
Изучение
Процесс пересылки пакетов просто подразумевает пересылку входящих пакетов по назначению.
- Интернет обычно состоит из двух терминов — взаимосвязи и сети. Итак, это подключение к большому набору сетей. Пакет, который необходимо переслать, может быть связан с той же сетью, что и хост-источник, или может принадлежать хосту-получателю в другой сети. Таким образом, от пункта назначения зависит, сколько может пройти пакет, прежде чем он достигнет пункта назначения.
- Маршрутизатор отвечает за процесс пересылки пакетов. Он принимает пакет от хоста-источника или другого маршрутизатора на пути пакета и помещает его на маршрут, ведущий к целевому хосту.
- Таблица маршрутизации поддерживается маршрутизатором, который используется для принятия решения о пересылке пакетов.
Пересылка пакетов в маршрутизаторе
Маршрутизаторы используются в сети для пересылки пакетов из локальной сети в удаленную сеть. Таким образом, процесс маршрутизации включает в себя пересылку пакетов от входного интерфейса к выходному интерфейсу.
Working
Следующие шаги включены в пересылку пакетов в маршрутизаторе:
- Маршрутизатор принимает прибывший пакет от входного интерфейса, а затем пересылает этот пакет на другой интерфейс.
- Маршрутизатору необходимо выбрать наилучший возможный интерфейс для того, чтобы пакет достиг намеченного пункта назначения, поскольку в маршрутизаторе существует несколько интерфейсов.
- Решение о пересылке принимается маршрутизатором на основе записей в таблице маршрутизации. Записи в таблице маршрутизации содержат сети назначения и интерфейсы выхода, на которые должен быть направлен пакет.
- Выбор выходного интерфейса зависит от того, во-первых, интерфейс должен вести к целевой сети, в которую предполагается отправить пакет, а во-вторых, это должен быть наилучший возможный путь, ведущий к сети назначения.
Методы пересылки пакетов
Ниже приведены методы пересылки пакетов в зависимости от хоста назначения:
- Метод следующего перехода: сохраняя сведения только о следующем переходе или следующем маршрутизаторе на пути пакета, подход следующего перехода уменьшает размер таблицы маршрутизации. Таблица маршрутизации, поддерживаемая с использованием этого метода, не содержит информации обо всем маршруте, по которому должен пройти пакет.
- Сетевой метод: в этом методе записи не делаются для всех хостов назначения в сети маршрутизатора. Скорее, запись делается для сетей назначения, которые подключены к маршрутизатору.
- Метод для конкретного хоста: в этом методе таблица маршрутизации содержит записи для всех хостов назначения в сети назначения. С увеличением размера таблицы маршрутизации эффективность таблицы маршрутизации снижается. Он находит свое применение в процессе проверки маршрута и в целях безопасности.
- Метод по умолчанию: предположим, что хост в сети N1 подключен к двум маршрутизаторам, один из которых (маршрутизатор R1) подключен к сети N2, а другой маршрутизатор R2 — к остальной части Интернета. В результате в таблице маршрутизации есть только одна запись по умолчанию для маршрутизатора R2.