Маршрутизація за допомогою ip-адрес
Розглянемо тепер принципи, на підставі яких в мережах IP відбувається вибір маршруту передачі пакету між мережами.
Спочатку необхідно звернути увагу на той факт, що не тільки маршрутизатори, але і кінцеві вузли - комп'ютери - повинні брати участь у виборі маршруту. Приклад, наведений на малюнку
Довжина маршруту може істотно змінитися в залежності від того, який маршрутизатор обере комп'ютер для передачі свого пакета на сервер, розташований, наприклад, в Німеччині, якщо маршрутизатор 1 з'єднаний виділеною лінією з маршрутизатором в Копенгагені, а маршрутизатор 2 має супутниковий канал, який з'єднує його з Токіо .
У стеці TCP / IP маршрутизатори і кінцеві вузли приймають рішення про те, кому передавати пакет для його успішної доставки вузлу призначення, на підставі так званих таблиць маршрутизації (routing tables).
відстань до
мережі призначення
Однокрокової маршрутизація володіє ще однією перевагою - вона дозволяє скоротити обсяг таблиць маршрутизації в кінцевих вузлах і маршрутизаторах за рахунок використання в якості номера мережі призначення так званого маршруту за замовчуванням - default, який зазвичай займає в таблиці маршрутизації останній рядок. Якщо в таблиці маршрутизації є такий запис, то всі пакети з номерами мереж, які відсутні в таблиці маршрутизації, передаються маршрутизатора, зазначеному в рядку default. Тому маршрутизатори часто зберігають у своїх таблицях обмежену інформацію про мережах інтермережі, пересилаючи пакети для інших мереж в порт і маршрутизатор, використовувані за замовчуванням. Мається на увазі, що маршрутизатор, який використовується за замовчуванням, передасть пакет на магістральну мережу, а маршрутизатори, підключені до магістралі, мають повну інформацію про склад інтермережі.
Іншим способом розвантаження комп'ютера від необхідності ведення великих таблиць маршрутизації є отримання від маршрутизатора відомостей про раціональне маршруті для якої-небудь конкретної мережі за допомогою протоколу ICMP.
Записи в таблиці маршрутизації, що відносяться до мереж, безпосередньо підключеним до маршрутизатора, в поле "Відстань до мережі призначення" містять нулі.
Ще однією відмінністю роботи маршрутизатора і кінцевого вузла при виборі маршруту є спосіб побудови таблиці маршрутизації. Якщо маршрутизатори зазвичай автоматично створюють таблиці маршрутизації, обмінюючись службовою інформацією, то для кінцевих вузлів таблиці маршрутизації створюються, як правило, вручну адміністраторами, і зберігаються у вигляді постійних файлів на дисках.
Існують різні алгоритми побудови таблиць для однокрокової маршрутизації. Їх можна розділити на три класи:
- алгоритми фіксованої маршрутизації,
- алгоритми простий маршрутизації,
- алгоритми адаптивної маршрутизації.
Незалежно від алгоритму, який використовується для побудови таблиці маршрутизації, результат їх роботи має єдиний формат. За рахунок цього в одній і тій же мережі різні вузли можуть будувати таблиці маршрутизації за своїми алгоритмами, а потім обмінюватися між собою відсутніми даними, так як формати цих таблиць фіксовані. Тому маршрутизатор, що працює за алгоритмом адаптивної маршрутизації, може забезпечити кінцевий вузол, що застосовує алгоритм фіксованої маршрутизації, відомостями про шляхи до мережі, про яку кінцевий вузол нічого не знає.
Цей алгоритм застосовується в мережах з простою топологією зв'язків і заснований на ручному складанні таблиці маршрутизації адміністратором мережі. Алгоритм часто ефективно працює також для магістралей великих мереж, так як сама магістраль може мати просту структуру з очевидними найкращими шляхами проходження пакетів в підмережі, приєднані до магістралі.
Алгоритми простий маршрутизації поділяються на три підкласи:
Це основний вид алгоритмів маршрутизації, що застосовуються маршрутизаторами в сучасних мережах зі складною топологією. Адаптивна маршрутизація заснована на тому, що маршрутизатори періодично обмінюються спеціальної топологічної інформацією про наявні в інтермережі мережах, а також про зв'язки між маршрутизаторами. Зазвичай враховується не тільки топологія зв'язків, але і їх пропускна здатність і стан.
Адаптивні протоколи дозволяють всім маршрутизаторам збирати інформацію про топологію зв'язків в мережі, оперативно відпрацьовуючи всі зміни конфігурації зв'язків. Ці протоколи мають розподілений характер, який виражається в тому, що в мережі відсутні будь-які виділені маршрутизатори, які б збирали і узагальнювали топологічну інформацію: ця робота розподілена між усіма маршрутизаторами.