Маршрутизаторы

Маршрутизатор представляет собой сетевое устройство с двумя и более интерфейсами, которые обычно присоединяются к локальным сетям или каналам глобальных сетей. Маршрутизатор выполняет функцию направления данных из одной сети в другую. Отличие маршрутизатора от моста в том, что он передает данные на сетевом уровне. Следовательно маршрутизаторы способны передавать данные через различные сети, которые могут относиться к одному или разным типам канального уровня. Процесс маршрутизации можно представить следующим образом:

1. При получении кадра информация о нем удаляется, и дейтаграмма анализируется в поисках ошибок. При возможности все ошибки исправляются, и кадр перенаправляется по стеку.

2. Сетевой уровень определяет адрес назначения, указанный в заголовке, выявляет сетевую часть этого адреса и на ее основе проводит поиск в таблице маршрутов.

3. В таблице маршрутов выполняется поиск сети назначения, проводиться выбор наиболее точного из доступных маршрутов. Если маршрут не найден, на адрес источника отправляется сообщение ICMP (сеть недостижима)

4. В поле Time To Live маршрута кадра вносятся все необходимые изменения. Это поле является средством выявления петель. Когда показатель счетчика TTL равен нулю, кадр отбрасывается, и происходит отправка сообщения ICMP “TTL Expired” (время жизни маршрута истекло).

5. Проводиться подготовка к перенаправлению кадра на следующий транзит (хоп), который определяется по таблице маршрутов.

6. Готовый к отправке пакет данных ставиться в нужную очередь выходного интерфейса, после чего происходит перенаправление пакета на следующий хоп. Если очередь переполнена или маршрут стал недействительным, пакет отбрасывается, о чем нужно по возможности оповестить его источник.

Так как маршрутизаторы передают данные на сетевом уровне, для упаковки данных в маршрутизируемую форму необходим протокол сетевого уровня. Маршрутизатор определяет адрес источника и приемника с помощью IP адреса. Каждый хост должен иметь IP адрес, они выделяются логические сети с помощью маски. Чтобы маршрутизатор имел возможность передавать траффик между двумя различными сетями, он не только должен быть подключен к обоим из них, но и должен обладать IP адресом в каждой из этих логических сетей.

Маршрутизация в сетях, как правило, осуществляться с применением пяти популярных сетевых протоколов - ТСР/IР, Nоvеll IРХ, АррlеТаlk II, DECnеt Phase IV и Хегох ХNS. Если маршрутизатору попадается пакет неизвестного формата, он начинает с ним работать как обучающийся мост. Кроме того, маршрутизатор обеспечивает более высокий уровень локализации трафика, чем мост, предоставляя возможность фильтрации широковещательных пакетов, а также пакетов с неизвестными адресами назначения, поскольку умеет обрабатывать адрес сети.

Современные маршрутизаторы обладают следующими свойствами:

• поддерживают коммутацию уровня 3, высокоскоростную маршрутизацию уровня 3 и коммутацию уровня 4;

• поддерживают передовые технологии передачи данных, такие как Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и АТМ;

• поддерживают технологии АТМ с использованием скоростей до 622 Мбит/сек;

• поддерживают одновременно разные типы кабельных соединений (медные, оптические и их разновидности);

• поддерживают WAN-соединения включая поддержку PPP, Frame Relay, HSSI, SONET и др.;

• поддерживают технологию коммутации уровня 4 (Layer 4 Switching), использующую не только информация об адресах отправителя и получателя, но и информацию о типах приложений, с которыми работают пользователи сети;

• обеспечивают возможность использования механизма "сервис по запросу" (Quality of Service) - QoS, позволяющего назначать приоритеты тем или иным ресурсам в сети и обеспечивать передачу трафика в соответствии со схемой приоритетов;

• позволяют управлять шириной полосы пропускания для каждого типа трафика;

• поддерживают основные протоколы маршрутизации, такие как IP RIP1, IP RIP2, OSPF, BGP-4, IPX RIP/SAP, а также протоколы IGMP, DVMPR, PIM-DM, PIM-SM, RSVP;

• поддерживают несколько IP сетей одновременно;

• поддерживают протоколы SNMP, RMON и RMON 2, что дает возможность осуществлять управление работой устройств, их конфигурированием со станции сетевого управления, а также осуществлять сбор и последующий анализ статистики как о работе устройства в целом, так и его интерфейсных модулей;

• поддерживать как одноадресный (unicast), так и многоадресный (multicast) трафик;