Маршрутизатор деген не презентация
Понятие маршрутизации
Маршрутизация – это процесс определения на основе
данных из таблицы маршрутизации оптимального пути от
узла-источника к узлу-получателю в условиях избыточных
связей.
• В процессе маршрутизации выделяют две смысловые
части: определение дальнейшего пути пакета и
непосредственно его пересылка по этому пути
Время конвергенции
Время конвергенции – время необходимое для того,
чтобы после нескольких итераций обмена служебной
информацией все маршрутизаторы сети внесли
изменения в свои таблицы и в результате таблицы
снова стали согласованными
Статическая маршрутизация
Статическая маршрутизация - пакеты передаются по
определенному пути, установленному администратором и не
изменяемому в течение длительного времени.
Преимущества
o низкие требования к
маршрутизатору;
Недостатки
o высокая трудоемкость эксплуатации ;
o медленная адаптация к
o повышенная безопасность сети. изменениям топологии сети.
Динамическая (адаптивная)
маршрутизация
Динамическая (адаптивная) маршрутизация – распределенная
маршрутизация, позволяющая автоматически изменять маршрут
следования пакетов при отказах или перегрузках каналов связи.
oвнутренней маршрутизации – IGP (Interior Gateway Protocol),
например RIP, OSPF, IS-IS, ES-IS;
oвнешней маршрутизации – ЕGP (Exterior Gateway Protocol),
например протокол BGP (Border Gateway Protocol), используемый в
сети Internet.
Распределенный подход
o Распределенный подход - все маршрутизаторы сети находятся
в равных условиях, они находят маршруты и строят
собственные таблицы маршрутизации, работая в тесной
кооперации друг с другом, постоянно обмениваясь
информацией о конфигурации сети
Централизованный подход
oЦентрализованный подход -
в сети существует один
выделенный
маршрутизатор,
который
собирает
всю
информацию о топологии и состоянии сети от других
маршрутизаторов. На основании этих данных выделенный
маршрутизатор строит таблицы маршрутизации для всех
остальных маршрутизаторов сети, а затем распространяет их по
сети, чтобы каждый маршрутизатор получил собственную
таблицу и в дальнейшем самостоятельно принимал решение о
продвижении каждого пакета
Дистанционно-векторные
алгоритмы (DVA)
oКаждый маршрутизатор периодически и широковещательно
рассылает по сети вектор, компонентами которого являются
расстояния (измеренные в той или иной метрике) от данного
маршрутизатора до всех известных ему сетей. Пакеты
протоколов маршрутизации обычно называют объявлениями о
расстояниях, так как с их помощью маршрутизатор объявляет
остальным маршрутизаторам известные ему сведения о
конфигурации сети
Дистанционно-векторные
алгоритмы (DVA)
o Получив от некоторого соседа вектор расстояний (дистанций)
до известных тому сетей, маршрутизатор наращивает
компоненты вектора на величину расстояния от себя до
данного соседа.
o Он дополняет вектор информацией об известных ему
самому других сетях, о которых он узнал непосредственно
или из аналогичных объявлений других маршрутизаторов.
Дистанционно-векторные
алгоритмы (DVA)
oОбновленное значение вектора маршрутизатор рассылает
своим соседям.
oКаждый маршрутизатор узнает через соседние
маршрутизаторы информацию обо всех имеющихся в составной
сети сетях и о расстояниях до них.\
oВыбирает из нескольких альтернативных маршрутов к каждой
сети тот маршрут, который обладает наименьшим значением
метрики.
Алгоритмы состояния связей
(LSA)
oАлгоритмы состояния связей (LSA) обеспечивают каждый
маршрутизатор информацией, достаточной для построения
точного графа связей сети. Все маршрутизаторы работают на
основании одного и того же графа, что делает процесс
маршрутизации более устойчивым к изменениям конфигурации.
oКаждый маршрутизатор использует граф сети для нахождения
оптимальных по некоторому критерию маршрутов до каждой
из сетей, входящих в составную сеть.
Протокол RIP
oПротокол RIP (Routing Information Protocol — протокол
маршрутной информации) является внутренним протоколом
маршрутизации дистанционно-векторного типа.
oДля IP имеются две версии RIP — RIPv1 и RIPv2. Протокол
RIPv1 не поддерживает масок. Протокол RIPv2 передает
информацию о масках сетей, поэтому он в большей степени
соответствует требованиям сегодняшнего дня.
Построение таблицы
маршрутизации
oДля измерения расстояния до сети стандарты протокола RIP
допускают различные виды метрик: хопы, значения пропускной
способности, вносимые задержки, надежность сетей, а также
любые комбинации этих метрик. Метрика должна обладать
свойством аддитивности — метрика составного пути должна
быть равна сумме метрик составляющих этого пути.
Построение таблицы
маршрутизации
oЭтап 1 - создание минимальной таблицы, в которой учитываются
только непосредственно подсоединенные сети.
Номер сети
201.36.14.0
132.1.0.0
194.27.18.0
Адрес следующего Порт Расстояние
маршрутизатора
201.36.14.3
1
1
132.11.0.7
2
1
194.27.18.1
3
1
Протокол OSPF
oOSPF разбивает процедуру построения таблицы маршрутизации
на два этапа, к первому относится построение и поддержание базы
данных о состоянии связей сети, ко второму — нахождение
оптимальных маршрутов и генерация таблицы маршрутизации
Нахождение оптимальных маршрутов и
генерация таблицы маршрутизации
oВ протоколе OSPF для решения задачи нахождения оптимального
пути на графе используется итеративный алгоритм Дейкстры.
Каждый маршрутизатор сети, действуя в соответствии с этим
алгоритмом, ищет оптимальные маршруты от своих интерфейсов
до всех известных ему подсетей. В каждом найденном таким
образом маршруте запоминается только один шаг — до
следующего маршрутизатора. Данные об этом шаге и попадают в
таблицу маршрутизации.
Метрики
oПри поиске оптимальных маршрутов протокол OSPF по
умолчанию использует метрику, учитывающую пропускную
способность каналов связи. Кроме того, допускается применение
двух других метрик, учитывающих задержки и надежность
передачи пакетов каналами связи. Для каждой из метрик протокол
OSPF строит отдельную таблицу маршрутизации. Выбор нужной
таблицы происходит в зависимости от значений битов TOS в
заголовке пришедшего IP-пакета.
Особенность OSPF
oПротокол OSPF разрешает хранить в таблице маршрутизации
несколько маршрутов к одной сети, если они обладают
равными метриками. В таких случаях маршрутизатор может
работать в режиме баланса загрузки маршрутов, отправляя пакеты
попеременно по каждому из маршрутов
Маршрутизация в неоднородных
сетях
oЕсли информация о некоторой сети появляется от нескольких
протоколов, то для однозначности выбора маршрута (а данные
разных протоколов могут вести к разным рациональным
маршрутам) устанавливаются приоритеты протоколов
маршрутизации. Обычно предпочтение отдается протоколам LSA
как располагающим более полной информацией о сети по
сравнению с протоколами DVA
Внутренние и внешние шлюзовые
протоколы
oАвтономная система (Autonomous System, AS) - это
совокупность сетей под единым административным управлением,
обеспечивающим общую для всех входящих в автономную
систему маршрутизаторов политику маршрутизации.
oНомер автономной системы состоит из 16 разрядов и никак не
связан с префиксами IP-адресов входящих в нее сетей.
Уровни маршрутизации
oДвухуровневый подход - сначала маршрут определялся как
последовательность сетей, а затем вел непосредственно к
заданному узлу в конечной сети;
oТретий уровень маршрутизации - теперь сначала маршрут
определяется как последовательность автономных систем, затем —
как последовательность сетей и только потом ведет к конечному
узлу
Домашнее задание
o Конспект
o Рабочая тетрадь
oРеферат «Адаптация маршрутизаторов RIP к изменениям
состояния сети. Методы борьбы с ложными маршрутами в
протоколе RIP.
o Олифер, стр. 515-534
Маршрутизатор Выполнила: Абжалиева Ф.А. Высший Торгово-Экономический колледж Казпотребсоюза
Что такое маршрутизатор специализированный компьютер, который пересылает пакеты между различными сегментами сети на основе правил и таблиц маршрутизации. Маршрутизатор может связывать разнородные сети различных архитектур. Для принятия решений о пересылке пакетов используется информация о топологии сети и определённые правила, заданные администратором. Маршрутизаторы работают на «сетевом» (третьем) уровне сетевой модели OSI, в отличие от коммутаторов (свитчей) и концентраторов (хабов), которые работают соответственно на втором и первом уровнях модели OSI.
Принцип работы Обычно маршрутизатор использует адрес получателя, указанный в заголовке пакета, и определяет по таблице маршрутизации путь, по которому следует передать данные. Если в таблице маршрутизации для адреса нет описанного маршрута — пакет отбрасывается. Существуют и другие способы определения маршрута пересылки пакетов, когда, например, используется адрес отправителя, используемые протоколы верхних уровней и другая информация, содержащаяся в заголовках пакетов сетевого уровня. Нередко маршрутизаторы могут осуществлять трансляцию адресов отправителя и получателя, фильтрацию транзитного потока данных на основе определённых правил с целью ограничения доступа, шифрование/расшифровывание передаваемых данных и т. д.
Таблица маршрутизации Таблица маршрутизации содержит информацию, на основе которой маршрутизатор принимает решение о дальнейшей пересылке пакетов. Таблица состоит из некоторого числа записей — маршрутов, в каждой из которых содержится идентификатор сети получателя (состоящий из адреса и маски сети), адрес следующего узла, которому следует передавать пакеты, административное расстояние — степень доверия к источнику маршрута и некоторый вес записи — метрика. Метрики записей в таблице играют роль в вычислении кратчайших маршрутов к различным получателям. В зависимости от модели маршрутизатора и используемых протоколов маршрутизации, в таблице может содержаться некоторая дополнительная служебная информация. Например: 192.168.64.0/18 [110/49] via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1 где 192.168.64.0/18 — сеть назначения, 110/- административное расстояние /49 — метрика маршрута, 192.168.1.2 — адрес следующего маршрутизатора, которому следует передавать пакеты для сети 192.168.64.0/18, 00:34:34 — время, в течение которого был известен этот маршрут, FastEthernet0/0.1 — интерфейс маршрутизатора, через который можно достичь «соседа» 192.168.1.2.
Применение Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети благодаря её разделению на домены коллизий или широковещательные домены, а также благодаря фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам, например для объединения локальных сетей Ethernet и WAN-соединений, использующих протоколы xDSL, PPP, ATM, Frame relay и т. д. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана. В качестве маршрутизатора может выступать как специализированное (аппаратное) устройство, так и обычный компьютер, выполняющий функции маршрутизатора. Существует несколько пакетов программного обеспечения (на основе ядра Linux, на основе операционных систем BSD) с помощью которого можно превратить ПК в высокопроизводительный и многофункциональный маршрутизатор, например, Quagga, IPFW или простой в применении PF.
Устройства для дома и малого офиса В бытовом секторе обычно используются маршрутизаторы, обеспечивающие подключение домашней сети компьютеров к каналу связи интернет-провайдера. Как правило, при этом маршрутизатор обеспечивает IP-адресацию устройств локальной сети по протоколу DHCP, а сам получает IP-адрес от внешнего провайдера. Обычно современный маршрутизатор имеет ряд вспомогательных функций и встроенных возможностей: беспроводная точка доступа Wi-Fi для подключения мобильных устройств, межсетевой экран для защиты сети от внешних атак, резервирование доступа в Интернет через каналы от нескольких провайдеров, веб-интерфейс для упрощения настройки устройства, USB-порт для подключения принтера или дискового хранилища и другие.
Маршрутизаатор или Роутер (от англ. router ) — сетевое устройство, используемое в компьютерных сетях передачи данных, которое, на основании информации о топологии сети (таблицы маршрутизации) и определённых правил, принимает решения о пересылке пакетов сетевого уровня модели OSI их получателю. Обычно применяется для связи нескольких сегментов сети.
Применение
Маршрутизаторы помогают уменьшить загрузку сети, благодаря её разделению на домены коллизий и широковещательные домены, а также фильтрации пакетов. В основном их применяют для объединения сетей разных типов, зачастую несовместимых по архитектуре и протоколам. Нередко маршрутизатор используется для обеспечения доступа из локальной сети в глобальную сеть Интернет, осуществляя функции трансляции адресов и межсетевого экрана.
Функции маршрутизаторов
Две основные функции маршрутизатора:
обслуживание среды, в которой он работает.
Функции маршрутизаторов
Архитектура маршрутизатора с интеграцией услуг
Таблица маршрутизации
Строки таблицы маршрутизации содержат, по крайней мере, следующую информацию:
действительный адрес или множество действительных адресов в сети;
информация, вычисленная протоколом маршрутизации или необходимая ему;
Основная функция маршрутизатора
Чтение заголовков пакетов сетевых протоколов, принимаемых и буферизуемых по каждому порту (например, IPX, IP, AppleTalk или DECnet), и принятие решения о дальнейшем маршруте следования пакета по его сетевому адресу, включающему, как правило, номер сети и номер узла.
Функциональная модель
Уровень интерфейсов
На нижнем уровне маршрутизатор, как и любое устройство, подключенное к сети, обеспечивает физический интерфейс со средой передачи, включая согласование уровней электрических сигналов, линейное и логическое кодирование, оснащение определенным типом разъема.
Интерфейсы маршрутизатора выполняют полный набор функций физического и канального уровней по передаче кадра, включая получение доступа к среде (если это необходимо), формирование битовых сигналов, прием кадра, подсчет его контрольной суммы и передачу поля данных кадра верхнему уровню, в случае если контрольная сумма имеет корректное значение.
Перечень физических интерфейсов, которые поддерживает та или иная модель маршрутизатора, является его важнейшей потребительской характеристикой. Маршрутизатор должен поддерживать все протоколы канального и физического уровней, используемые в каждой из сетей, к которым он будет непосредственно присоединен.
Сегодня в каждой квартире, за редким исключением, есть интернет. Слова «роутер», «маршрутизатор», «IP-адрес», «локальная сеть» прочно вошли в обиход. Но не все разбираются в этих понятиях. Особенно это касается начинающих пользователей, которые только решили подключиться к сети. В этой статье мы простыми словами попытаемся рассказать что такое роутер, зачем он нужен в квартире и как им пользоваться.
Роутер простыми словами
Внешне роутер выглядит как небольшая коробка с одной или несколькими антеннами и портами для подключения сетевых кабелей. Его задача получить сигнал от провайдера и раздать его на компьютеры и ноутбуки пользователя. То есть он позволяет подключить к интернету одновременно несколько устройств.
Но, кроме этого, роутер выполняет ряд других важных функций: он умеет распределять (маршрутизировать) трафик между несколькими устройствами. Поэтому ещё его называют маршрутизатором. Роутер и маршрутизатор это одно и то же, потому что по-английски router собственно и означает «маршрутизатор».
Какие бывают роутеры
Чаще всего мы имеем дело с Wi-Fi роутером, который подключается к провайдеру по кабелю (Ethernet-подключение) и раздаёт интернет на клиентские устройства так же по кабелю или по беспроводной сети. Но на самом деле роутеры бывают разные и отличаются способом подключения к интернету.
Витая пара и оптоволокно
Самый распространённый роутер, как уже было сказано, подключается к интернету по кабелю (витой паре). Но вместо витой пары может использоваться оптоволокно (GPON). Такой способ подключения обеспечивает значительно более высокую скорость и ряд дополнительных возможностей. Соответственно, роутер здесь используется другой – имеющий встроенный порт для подключения к оптоволоконной линии. В остальном он работает точно так же – получает по кабелю интернет и раздаёт его устройствам в квартире.
Телефонная линия
Для соединения с провайдером может использоваться телефонная линия. Такой способ подключения называется ADSL. Как правило, в этом случае используется либо ADSL-модем с функцией роутера либо пара ADSL-модем+обычный роутер. В первом случае маршрутизатор непосредственно подключается к телефонной линии, а интернет раздаёт по кабелю или по Wi-Fi. Во втором – ADSL-модем подключается к телефонной линии, а к нему по витой паре обычный роутер, который раздаёт интернет.
Мобильные
И есть отдельная группа устройств – портативные 3G/4G роутеры, предназначенные для подключения к мобильным сетям. В этом случае к интернету маршрутизатор подключается по воздуху. Клиентские устройства подключаются по Wi-Fi. Но некоторые мобильные роутеры умеют раздавать интернет, например, по USB-кабелю.
3G модулем оснащаются и некоторые модели обычных Wi-Fi роутеров. А, кроме того, к маршрутизатору с USB-портом можно подключить 3G модем и получать интернет от мобильного оператора.
Во всех случаях роутеры работают одинаково: находясь между интернетом и домашней сетью, они принимают трафик извне и распределяют его между устройствами пользователя.
Для чего нужен роутер в квартире
Раньше, когда в доме был всего один подключенный к интернету компьютер, необходимости использовать роутер не было. Кабель от провайдера подключался непосредственно к сетевой карте ПК и интернет поступал напрямую. Но сегодня очень часто в квартире используется больше одного устройства. Это может быть стационарный ПК и ноутбук. А ещё смартфон или планшет, которые тоже хочется подключить к интернету. Кроме того, например, современные ТВ-приставки тоже используют интернет-соединение. Кабель же от провайдера заведен один. Кроме того, провайдер предоставляет обычно только один IP-адрес. А это означает, что подключиться к интернету может только одно устройство, которому этот адрес присвоен. Можно, конечно, получить дополнительные адреса, но их придётся оплачивать дополнительно.
Кроме того, роутер позволяет организовать совместный доступ к сетевым ресурсам. Если у вас есть принтер, нет необходимости таскать файлы для печати с компьютера на компьютер на флешке. Принтер можно подключить непосредственно к роутеру, если есть такая возможность, или просто разрешить печать по сети на том ПК, к которому он подсоединён. Теперь распечатать документ можно с любого устройства в вашей домашней сети, не важно подключается оно к роутеру по кабелю или по Wi-Fi. Точно так же можно открыть доступ к файлам, например, к папке с фильмами на компьютере и просматривать их по сети без необходимости копировать на ноутбук или планшет.
Одним словом, если у вас дома больше чем один компьютер, и вы хотите, чтобы они одновременно могли подключиться к интернету, без роутера не обойтись.Как работает роутер
Зачем в квартире нужен Wi-Fi роутер мы разобрались. Теперь давайте выясним, как же он работает.
Итак, провайдер завёл к вам в квартиру кабель и выдал внешний IP-адрес. Он будет выглядеть, например, так: 130.180.210.32. Но, скорее всего, адрес будет динамический – то есть при каждом подключении вам будет присваиваться новый. Эти цифры – ваш адрес в интернете. Когда вы отправляете запрос, он уходит в сеть с этого адреса и на этот же адрес приходит ответ.
Если же вы попытаетесь подключить к сети одновременно два компьютера, использующих один и тот же IP, возникнет конфликт IP-адресов – сервера в интернете не будут знать на какой из двух компьютеров нужно передать данные. Получится, что запрос отправил один компьютер, а сервер переслал данные на другой. В результате невозможно открыть сайт или скачать файл. Два устройства с одним IP-адресом в сети работать не могут. Это примерно то же самое, как если бы на улице было бы два дома с одинаковым номером.
Для решения этой проблемы мы приобретаем роутер и настраиваем на нём подключение к интернету. Роутер будет использовать внешний IP, предоставленный провайдером, и обмениваться данными с серверами в интернете.Чтобы ваши ПК и прочие гаджеты смогли выходить в интернет, потребуется подключить их к роутеру. Компьютеры обычно соединяются с ним по кабелю, а мобильные устройства и ноутбуки по Wi-Fi. Программное обеспечение роутера настроено таким образом, что каждому из этих устройств присваивается внутренний сетевой адрес. Обычно он имеет вид 192.168.0.2, 192.168.0.3 и так далее. Эти адреса из интернета не видны, их видит только ваш маршрутизатор. Сам он в этом случае использует внутри сети адрес 192.168.0.1.
Получается, что у роутера одновременно два адреса – внутрисетевой и внешний. По внутреннему адресу ваши устройства передают запросы на роутер, адресованные удалённым серверам в интернете. Он запоминает, с какого внутреннего адреса пришёл запрос и передаёт его дальше, используя внешний IP. На этот адрес приходит ответ. Поскольку роутер запомнил, какой именно компьютер внутри сети запрашивал данные, то он тут же передаёт ответ по назначению. Этот процесс и называется маршрутизацией. Таким образом, роутер делает возможным одновременное подключение к интернету десятков устройств, используя всего лишь одно внешнее подключение.
Как пользоваться роутером
Современные роутеры просты в использовании. Вам потребуется только один раз настроить подключение к интернету и в дальнейшем вмешательство в работу устройства, скорее всего, не потребуется. Разве что иногда нужно будет перезагружать ваш маршрутизатор (специальной кнопкой или просто отключив его ненадолго от питания). Это может потребоваться, если роутер «завис» или не работает интернет.
В большинстве случаев, если ваш провайдер использует стандартные параметры подключения, настройка роутера займёт меньше минуты. При первом подключении, как только вы войдёте в панель управления устройством, запустится мастер настройки. В процессе вам потребуется ввести указанные провайдером логин и пароль, после чего уже можно пользоваться интернетом. Локальную сеть также не придётся настраивать, если вам не потребуется менять параметры по умолчанию.
Более тонкая настройка может потребоваться, если ваш провайдер требует настроить дополнительные параметры. Например, в случае, если используется подключение типа PPPoE или L2TP. Для этого рекомендуется воспользоваться инструкцией, которая может прилагаться к вашему роутеру. Также её можно скачать на официальном сайте производителя. А подробное описание процедуры настройки со скриншотами вы легко найдёте в интернете по модели вашего устройства или на нашем сайте.
Читайте также: