მარშრუტიზაციის პროტოკოლები IP ქსელებში. ქსელის მარშრუტიზაციის IP მარშრუტიზაციის პროტოკოლი

ან ჭიშკარი, ქსელის კვანძით მრავალჯერადი IP ინტერფეისები ეწოდება (თქვენი MAC მისამართი და IP მისამართი), რომელიც დაკავშირებულია სხვადასხვა IP ქსელებთან, რომელიც დაფუძნებულია მარშრუტის ამოცანის გადაჭრისას. ერთი ქსელიდან Datagrams- ის გადამისამართება მიმღების მიმღებისგან.

წარმოადგენენ სპეციალიზებულს კომპიუტერული აპარატებიან კომპიუტერები მრავალჯერადი IP ინტერფეისით, რომლის საქმიანობაც მართავს სპეციალურ პროგრამას.

მარშრუტი IP ქსელებში

მარშრუტი გამოიყენება ერთი მოწყობილობადან პაკეტის მისაღებად და ქსელზე სხვა ქსელების მეშვეობით ქსელზე გადასცემს სხვა მოწყობილობას. თუ ქსელზე მარშრუტი არ არის, მარშრუტი არ არის მხარდაჭერილი. მარშრუტიზატორების სახელმძღვანელო (გადამისამართება) Traffic ყველა ქსელში, რომ შეადგინოს კომბინირებული ქსელი.

პაკეტის გასაყიდად, როუტერი უნდა ფლობდეს შემდეგ ინფორმაციას:

  • დანიშვნა მისამართი
  • მეზობელი როუტერი, საიდანაც მას შეუძლია გაეცნოს დისტანციურ ქსელებს
  • ყველა დისტანციური ქსელების ხელმისაწვდომი გზები
  • საუკეთესო გზა თითოეული დისტანციური ქსელი
  • მარშრუტიზაციის ინფორმაციის შენარჩუნებისა და გადამოწმების მეთოდები

როუტერი გაიგებს მეზობელი მარშრუტების დისტანციური ქსელების შესახებ ან ქსელის ადმინისტრატორს. როუტერი მაშინ აშენებს მარშრუტიზაციის მაგიდას, რომელიც აღწერს, თუ როგორ უნდა იპოვოთ წაშლილი ქსელები.

თუ ქსელი პირდაპირ უკავშირდება როუტერს, უკვე იცის, თუ როგორ უნდა გააგზავნოთ პაკეტი ამ ქსელში. თუ ქსელი პირდაპირ არ არის დაკავშირებული პირდაპირ, როუტერი უნდა ვისწავლოთ (შეისწავლონ) დაშვების გზა დისტანციური ქსელის გამოყენებით სტატიკური მარშრუტიზაციის გამოყენებით (შეყვანის ადმინისტრატორის მიერ ყველა ქსელების ყველა ქსელების მარშრუტიზაციის მაგიდა) ან დინამიური მარშრუტიზაციის.

დინამიური მარშრუტიზაცია არის მარშრუტიზაციის პროტოკოლის პროცესი, რომელიც განსაზღვრავს მოწყობილობის ურთიერთქმედებას მიმდებარე მარშრუტებთან. როუტერი განაახლებს ინფორმაციას თითოეული ქსელის შესახებ. თუ ცვლილება ქსელში ხდება, დინამიური მარშრუტიზაციის პროტოკოლი ავტომატურად აცნობებს ყველა მარშრუტს ცვლილების შესახებ. თუ სტატიკური მარშრუტი გამოიყენება, განახლდება მარშრუტიზაციის მაგიდები ყველა მოწყობილობაზე უნდა იყოს სისტემური ადმინისტრატორი.

IP Routing არის მარტივი პროცესი, რომელიც არის იგივე ქსელების ნებისმიერი ზომის. მაგალითად, ფიგურა გვიჩვენებს მასპინძელთა ნაბიჯ-ნაბიჯ ურთიერთქმედებას და მასპინძელს სხვა ქსელთან. მაგალითად, მასპინძელი მომხმარებელი ითხოვს მასპინძელი მასპინძლის Ping IP მისამართს. შემდგომი ოპერაციები არ არის ასე მარტივი, ასე რომ მათ უფრო დეტალურად მიიჩნევენ:

  • -ში ბრძანების ხაზი მომხმარებელი შედის პინგ 172.16.20.2. მასპინძელზე და პაკეტი გენერირდება ქსელის ფენისა და ICMP პროტოკოლების გამოყენებით.

  • IP ეხება ARP პროტოკოლს პაკეტისთვის დანიშნულების ქსელის გასარკვევად, IP მისამართი და მასპინძელი ქვეტექსტის ნიღაბი. ეს არის დისტანციური მასპინძლის მოთხოვნა, ანუ. პაკეტი არ არის განკუთვნილი მასპინძელით ლოკალური ქსელიაქედან გამომდინარე, პაკეტი უნდა გადაეგზავნოს როუტერს სასურველი დისტანციური ქსელის გადამისამართება.
  • ასე რომ მასპინძელი შეუძლია გააგზავნოს როუტერი პაკეტი, მასპინძელი უნდა იცოდეს ტექნიკის მისამართი, რომელიც დაკავშირებულია ადგილობრივ ქსელთან დაკავშირებულ როუტერის ინტერფეისს. ქსელის Layer გადასცემს პაკეტს და ტექნიკის მისამართს დანიშნულების არხის დონის ფარგლებში ფარგლებში და გაგზავნის ადგილობრივ მასპინძელს. ტექნიკის მისაღებად, მასპინძელი ეძებს დანიშნულ ადგილს საკუთარ მეხსიერებაში, მოუწოდა ARP ქეში.
  • თუ IP მისამართი ჯერ არ არის ხელმისაწვდომი და არ არის წარმოდგენილი ქეში ARP.მასპინძელი ARP- ის მაუწყებელს აძლევს აპრილის მისამართს IP მისამართი 172.16.10.1. ამიტომაც, პირველი პინგის მოთხოვნა, როგორც წესი, მთავრდება დროით, მაგრამ ოთხი სხვა მოთხოვნა წარმატებული იქნება. მას შემდეგ, რაც ქეშირების, Timeout მისამართი, როგორც წესი, არ მოხდება.
  • როუტერი პასუხობს და იუწყება ადგილობრივ ქსელთან დაკავშირებულ Ethernet ინტერფეისის ტექნიკის მისამართი. ახლა მასპინძელს აქვს ყველა ინფორმაცია პაკეტის გაგზავნისთვის ლოკალურ ქსელში როუტერისთვის. ქსელის დონეზე ჩამოდის პაკეტი ქვემოთ ICMP (PING) ECHO მოთხოვნის გენერირება არხის დონე, შეავსებს პაკეტს ტექნიკის მისამართით, რომლის მეშვეობითაც მასპინძელი უნდა გააგზავნოს პაკეტი. პაკეტს აქვს წყაროებისა და დანიშნულების IP მისამართი, ქსელის ფენის პროტოკოლის სფეროში პაკეტის ტიპის (ICMP) მითითებით.
  • არხის დონე ქმნის ჩარჩოში, რომელშიც პაკეტი encapsulated ერთად კონტროლის ინფორმაცია ადგილობრივ ქსელში. ასეთი ინფორმაცია მოიცავს წყაროსა და დანიშნულების აპარატების მისამართებს, ისევე როგორც ქსელის ფენის პროტოკოლის მიერ დამონტაჟებული ტიპის სფეროში (ეს იქნება ტიპის ველი, რადგან ნაგულისხმევი IP იყენებს Ethernet_II ჩარჩოებს). ფიგურა 3 გვიჩვენებს არხის დონეზე წარმოქმნილი ჩარჩო და ადგილობრივ გადამზიდველს. ფიგურა 3 გვიჩვენებს ყველა ინფორმაციას, რომელიც საჭიროა როუტერის ურთიერთქმედების მიზნით: აპარატურის წყარო და დანიშნულების მისამართები, წყარო და დანიშნულების IP მისამართები, მონაცემები და კონტროლი cRC თანხა ჩარჩო, რომელიც მდებარეობს FCS სფეროში (ჩარჩო შეამოწმეთ თანმიმდევრობა).
  • არხის დონეზე მასპინძელი გადასცემს ჩარჩო ფიზიკურ დონეზე. არსებობს კოდები zeros და ერთეულების შევიდა ციფრული სიგნალი შემდგომი გადაცემის ამ სიგნალი ადგილობრივი ფიზიკური ქსელი.

  • სიგნალი აღწევს როუტერის Ethernet ინტერფეისს, რომელიც სინქრონიზებულია ციფრული სიგნალის პრეამბულაზე, რათა ამოიღონ ჩარჩო. როუტერის ინტერფეისი ჩარჩოების მშენებლობის შემდეგ CRC- ს ამოწმებს და ჩარჩოს მიღებისას FCS ველის შინაარსთან მოპოვებულ ღირებულებას ადარებს. გარდა ამისა, იგი ამოწმებს გადამცემი პროცესს გადამზიდველის ფრაგმენტაციისა და კონფლიქტების არარსებობის გამო.
  • დანიშნულების აპარატის მისამართი შემოწმებულია. მას შემდეგ, რაც იგი ემთხვევა როუტერის მისამართს, ჩარჩო ტიპის ველი გაანალიზებულია ამ მონაცემთა პაკეტის შემდგომი ქმედებების დასადგენად. IP პროტოკოლი მითითებულია ტიპის სფეროში, ამიტომ როუტერი აგზავნის Router- ის მიერ IP პროტოკოლის პროცესს. ჩარჩო ამოღებულია. წყარო პაკეტი (გენერირებული მასპინძელი A) მოთავსებულია როუტერის ბუფერში.
  • IP პროტოკოლი შეისწავლის IP მისამართს პაკეტში, რათა დადგინდეს, თუ პაკეტი მიმართულია როუტერისთვის. მას შემდეგ, რაც დანიშნულების IP მისამართი არის 172.16.20.2, როუტერი განსაზღვრავს მისი მარშრუტიზაციის მაგიდას, რომელიც ქსელს 172.16.20.0 პირდაპირ უკავშირდება Ethernet ინტერფეისს 1.
  • როუტერი გადასცემს პაკეტს ბუფერული Ethernet ინტერფეისიდან 1. თქვენ უნდა შექმნათ დანიშნულების მასპინძელი პაკეტის გაგზავნისთვის. პირველი, როუტერი ამოწმებს მის ARP ქეში, რათა დადგინდეს თუ არა ამ ქსელთან წინა ურთიერთქმედების დროს აპარატურის მისამართი. თუ არპ Cache- ში არ არის მისამართები, როუტერი აგზავნის ARP- ის სამაუწყებლო მოთხოვნას Ethernet Interface 1- ისთვის IP მისამართი IP მისამართი 172.16.20.2.
  • მასპინძელი პასუხობს მისი ტექნიკის მისამართით Ქსელის შეერთება ARP მოთხოვნით. როუტერის Ethernet ინტერფეისი 1-ს აქვს ყველაფერი, რაც თქვენ უნდა გააგზავნოთ პაკეტი საბოლოო მიღებაზე. ფიგურა გვიჩვენებს როუტერის მიერ წარმოქმნილი ჩარჩო და ადგილობრივი ფიზიკური ქსელის გადაცემას.

როუტერის Ethernet Interface 1-ის მიერ წარმოქმნილი ჩარჩო აქვს Ethernet Interface 1-ის წყაროდან და მასპინძელი ქსელის ადაპტერისთვის დანიშნულების ადგილისთვის. მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მიუხედავად ცვლილებებისა და დანიშნულების ადგილის შეცვლასთან დაკავშირებით . პაკეტი არ არის შეცვლილი, მაგრამ ჩარჩო იცვლება.

  • მასპინძელი იღებს ჩარჩოში და ამოწმებს CRC- ს. თუ შემოწმება წარმატებულია, ჩარჩო წაშლილია და პაკეტი გადაეცემა IP პროტოკოლს. იგი აანალიზებს დანიშნულების IP მისამართს. როგორც დანიშნულების IP მისამართი ემთხვევა მასპინძელში დამონტაჟებული მასპინძელი, IP პროტოკოლი იკვლევს პროტოკოლის ველს, რათა დადგინდეს პაკეტის სამიზნე.
  • ჩვენი პაკეტი შეიცავს ICMP Echo- ს მოთხოვნას, ამიტომ მასპინძელი B ქმნის ახალ ICMP Echo- ს რეაგირებას წყაროს IP მისამართით, მასპინძელი მისამართის ტოლი და დანიშნულების IP მისამართი, მასპინძელი Address ა. პროცესს ხელახლა დაიწყო, მაგრამ საპირისპირო მიმართულებით. თუმცა, პაკეტის გზაზე ყველა მოწყობილობის ტექნიკის მისამართები უკვე ცნობილია, ამიტომ ყველა მოწყობილობა შეძლებს ARP- ის საკუთარი ქეების ინტერფეისების ტექნიკის გამოყენებას.

დიდ ქსელებში, პროცესი ანალოგიურად ხდება, მაგრამ პაკეტი უნდა გაიაროს მეტი საიტები გასწვრივ გზა დანიშნულების მასპინძელი.

მარშრუტიზაციის მაგიდები

TCP / IP Stack მარშრუტიზატორები და საბოლოო კვანძების გადაწყვეტილებები, რომლებიც პაკეტს გადასცემენ, რათა წარმატებით მიაწოდონ დანიშნულების კვანძი, ე.წ. მარშრუტიზაციის მაგიდაზე (მარშრუტიზაციის მაგიდები).

ცხრილი არის მარშრუტების ცხრილის ტიპიური მაგალითი ქსელების IP მისამართით, ფიგურაში ნაჩვენები ქსელისთვის.

Routing მაგიდა როუტერი 2

მაგიდა წარმოადგენს მარშრუტიზაციის მაგიდასთან მრავალჯერადი დაზღვევის, რადგან იგი შეიცავს ორ მარშრუტს ქსელში 116.0.0.0. ერთსაათიანი მარშრუტის ცხრილის მშენებლობის შემთხვევაში აუცილებელია ქსელის მხოლოდ ერთი გზა 116.0.0.0 პატარა მეტრულ ღირებულებაში.

როგორც ადვილად ვხედავთ, რამდენიმე მარშრუტი სხვადასხვა პარამეტრებით არის განსაზღვრული მაგიდაზე. წაიკითხეთ თითოეული ასეთი ჩანაწერი მარშრუტიზაციის მაგიდაზე:

ქსელის ნიღბიდან ქსელის ნიღბიდან ქსელის მისამართიდან ქსელის მისამართიდან გამოსვლა ქსელის ნიღბიდან, თქვენ უნდა იყოს ინტერფეისი ინტერფეისიდან IP მისამართით ინტერფეისის სფეროში, რათა გააგზავნოთ პაკეტი IP მისამართით მისამართზე Gateway მისამართი, და "ღირებულება" ასეთი მიწოდების იქნება ტოლი ნომერი სფეროში Metrics.

ამ მაგიდასთან, ყველა ქსელის მისამართები, რომლებმაც ეს როუტერი შეუძლია "დანიშნულების ქსელის მისამართზე" სვეტში პაკეტების გადაცემა. TCP / IP დასტის მიღება ე.წ. ერთი ნაბიჯი მიდგომას პაკეტის ხელშეწყობის მარშრუტის ოპტიმიზაციისთვის (შემდეგი ჰოპ მარშრუტიზაცია) - თითოეული როუტერი და ბოლოს კვანძი მონაწილეობს მხოლოდ ერთი პაკეტის გადაცემის არჩევისას. აქედან გამომდინარე, თითოეული მარშრუტიზაციის ხაზში, მარშრუტიზაციის მაგიდა მიუთითებს მთელ მარშრუტზე, როგორც მარშრუტების IP მისამართების თანმიმდევრობა, რომლის მეშვეობითაც პაკეტი უნდა გაიაროს და მხოლოდ ერთი IP მისამართი არის შემდეგი როუტერის მისამართი, რომელსაც პაკეტი უნდა გადაეცეს . პაკეტთან ერთად, მომდევნო როუტერი გადაეცემა პასუხისმგებლობას მომდევნო მარშრუტიზაციის საფეხურზე. მარშრუტის ერთ-ერთი ნაბიჯი მიდგომა ნიშნავს მარშრუტის შერჩევის ამოცანის გადანაწილებას. ის შლის შეზღუდვას მაქსიმალური თანხა ტრანზიტის მარშრუტიზატორები პაკეტის გზაზე.

პაკეტის გასაგზავნად მომდევნო როუტერს მოითხოვს თავისი ადგილობრივი მისამართის ცოდნა, მაგრამ TCP / IP დასტის მარშრუტიზაციის მაგიდაზე მხოლოდ IP მისამართების შენახვა უნივერსალური ფორმატიარ არის დამოკიდებული თანამგზავრულებში შედის ქსელების ტიპზე. იპოვონ ადგილობრივი მისამართი ცნობილი IP მისამართით, თქვენ უნდა გამოიყენოთ ARP პროტოკოლი.

ერთი ნაბიჯი მარშრუტი აქვს კიდევ ერთი უპირატესობა - ის საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ მარშრუტიზაციის მაგიდები ბოლოს კვანძებში და მარშრუტიზატორებს ე.წ. ნაგულისხმევი მარშრუტის ნაგულისხმევი მარშრუტის გამოყენებით, რომელიც, როგორც წესი, უკანასკნელ სიმებიანი მარშრუტიზაციის მაგიდასთან. თუ არსებობს ასეთი შესვლის მარშრუტიზაციის მაგიდა, მაშინ ყველა პაკეტი ქსელის ნომრები, რომლებიც დაკარგული მარშრუტიზაციის მაგიდასთან არის გადაცემული როუტერი მითითებული ნაგულისხმები სიმებიანი. აქედან გამომდინარე, მარშრუტიზატორები ხშირად ინახება მათი ცხრილების შეზღუდული ინფორმაცია ინტერნეტ ქსელების შესახებ, პორტის სხვა ქსელების სხვა ქსელების გადაგზავნილ პაკეტებსა და როუტერს. მიხვდება, რომ ნაგულისხმევი როუტერი პაკეტს გადასცემს ძირითად ქსელს და გზატკეცილთან დაკავშირებული მარშრუტიზატორებს სრული ინფორმაცია ინტელექტის შემადგენლობის შესახებ.

ნაგულისხმევი მარშრუტის გარდა, ორი ტიპის სპეციალური მასალა შეგიძლიათ იხილოთ მარშრუტიზაციის მაგიდაზე - შესვლის შესახებ კვანძის სპეციფიკური მარშრუტის შესახებ და ქსელის მისამართების შესახებ პირდაპირ უკავშირდება როუტერის პორტებს.

კვანძის სპეციფიკური მარშრუტი შეიცავს ქსელის ნომრის ნაცვლად სრულ IP მისამართს, ანუ, არა მხოლოდ ქსელის ნომრის სფეროში, არამედ კვანძის ნომერზე. ვივარაუდოთ, რომ ასეთი საბოლოო კვანძისთვის, მარშრუტი უნდა შეირჩეს არა, როგორც ქსელის ყველა სხვა კვანძისთვის, რომელსაც ეს ეხება. იმ შემთხვევაში, როდესაც მაგიდასთან აქვს სხვადასხვა ჩანაწერების ხელშეწყობის პაკეტების ხელშეწყობა N და მისი ცალკე კვანძის მქონე მისამართი N, D, როდესაც პაკეტი მიმართა მიმართა node n, dროუტერი ურჩევნია ჩანაწერი N, D.

"მეტრულ" სფეროში როუტერთან პირდაპირ უკავშირდება ქსელების მარშრუტიზაციის მაგიდასთან დაკავშირებულ მაგიდასთან, შეიცავს zeros ("დაკავშირებულ").

მარშრუტი ალგორითმები

მარშრუტიზაციის ალგორითმების ძირითადი მოთხოვნები:

  • სიზუსტე;
  • სიმარტივე;
  • საიმედოობა;
  • სტაბილურობა;
  • სამართლიანობა;
  • ოპტიმიტაცია.

არსებობს სხვადასხვა ალგორითმები მაგიდები ერთი ნაბიჯი მარშრუტიზაციისთვის. ისინი შეიძლება იყოფა სამ კლასად:

  • მარტივი მარშრუტიზაციის ალგორითმები;
  • ფიქსირებული მარშრუტიზაციის ალგორითმები;
  • ადაპტური მარშრუტიზაციის ალგორითმები.

მიუხედავად იმისა, რომ ალგორითმი გამოიყენება მარშრუტიზაციის მაგიდასთან, მათი მუშაობის შედეგი ერთი ფორმატია. ამის გამო, იმავე ქსელში, სხვადასხვა კვანძებს შეუძლიათ შექმნან მარშრუტიზაციის მაგიდები თავიანთ ალგორითმებში, შემდეგ კი ერთმანეთისგან დაკარგული მონაცემების გაცვლა, რადგან ამ მაგიდების ფორმატები დაფიქსირდა. აქედან გამომდინარე, როუტერი მოქმედი ადაპტაციური მარშრუტიზაციის ალგორითმი შეუძლია საბოლოო კვანძის, რომელიც ვრცელდება ფიქსირებული მარშრუტიზაციის ალგორითმი, ინფორმაცია გზაზე ქსელის, რომელიც ბოლოს კვანძის იცის არაფერი.

მარტივი მარშრუტიზაცია

ეს არის მარშრუტიზაციის მეთოდი, რომელიც არ იცვლება მონაცემთა ქსელის ტოპოლოგიისა და სახელმწიფოს (SPD) შეცვლისას.

მარტივი მარშრუტიზაცია უზრუნველყოფილია სხვადასხვა ალგორითმებით, რომლებიც ტიპიურია:

  • შემთხვევითი მარშრუტიზაცია არის კვანძისგან შეტყობინებების გადაცემა ნებისმიერი შემთხვევით შერჩეულ მიმართულებით, გარდა იმ მიმართულებით, რომლისთვისაც შეტყობინება შევიდა კვანძში.
  • Avalanche Routing არის გადაცემის შეტყობინებები კვანძის ყველა მიმართულებით, გარდა იმ მიმართულებით, რომლითაც შეტყობინება შევიდა კვანძის. ასეთი მარშრუტიზაცია უზრუნველყოფს მცირე პაკეტის მიწოდების დროს, გაუარესების გაუარესებას andwidg.
  • წინა გამოცდილების მარშრუტიზაცია - თითოეული პაკეტი აქვს კვანძების რაოდენობის კონტრს, რომელიც გაანალიზებულია თითოეულ საკომუნიკაციო კვანში და მარშრუტი, რომელიც შეესაბამება მეტრის მინიმალურ ღირებულებას. ასეთი ალგორითმი საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ ქსელის ტოპოლოგიის ცვლილება, მაგრამ ადაპტაციის პროცესი ნელ-ნელა და არაეფექტურად აგრძელებს.

ზოგადად, მარტივი მარშრუტი არ ითვალისწინებს მიმართულებით პაკეტის გადაცემას და აქვს დაბალი ეფექტურობა. მისი მთავარი უპირატესობა ქსელის მდგრადი ფუნქციონირების უზრუნველსაყოფად ქსელის სხვადასხვა ნაწილების უკმარისობის უზრუნველსაყოფად.

ფიქსირებული მარშრუტიზაცია

ეს ალგორითმი გამოიყენება ქსელებში მარტივი Linkopy- ში და ქსელის ადმინისტრატორის მარშრუტის მექანიკური შედგენის საფუძველზე. ალგორითმი ხშირად ეფექტურად მუშაობს მაღალი მასშტაბის მაგისტრალზე, რადგან ძირითადი ხაზი შეიძლება ჰქონდეს მარტივი სტრუქტურა აშკარა საუკეთესო გზებით, რათა შეასრულოს პაკეტები, რომლებიც მიმაგრებულია გზატკეცილზე, რომელიც გამოირჩევა შემდეგი ალგორითმები:

  • ერთჯერადი საწოლი ფიქსირებული მარშრუტი, როდესაც ერთადერთი გზაა ორი აბონენტის შორის. ქსელის ასეთი მარშრუტიზაცია არასტაბილურია, რომ ჩავარდნილი და გადატვირთვა.
  • მრავალჯერადი ფიქსირებული მარშრუტიზაცია - რამდენიმე შესაძლო ბილიკი შეიძლება დამონტაჟდეს და გზების შერჩევის წესი შევიდა. ამგვარი მარშრუტის ეფექტურობა იზრდება დატვირთვისთვის. თუ თქვენ უარს იტყვით ნებისმიერ საკომუნიკაციო ხაზს, თქვენ უნდა შეცვალოთ მარშრუტიზაციის მაგიდა, ამისათვის რამდენიმე მაგიდა ინახება თითოეულ საკომუნიკაციო კვანში.

ადაპტური მარშრუტიზაცია

ეს არის მარშრუტიზატორების მიერ გამოყენებული მარშრუტის ალგორითმების ძირითადი ტიპი თანამედროვე ქსელები კომპლექსური ტოპოლოგია. ადაპტური მარშრუტიზაცია ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ მარშრუტიზატორებს პერიოდულად გაცვალეს სპეციალური ტოპოლოგიური ინფორმაცია interceties- ში არსებული ქსელების შესახებ, ასევე მარშრუტებს შორის კავშირები. როგორც წესი, გათვალისწინებულია არა მარტო ბმულების ტოპოლოგია, არამედ მათი გამტარუნარიანობა და სახელმწიფო.

ადაპტური პროტოკოლები საშუალებას მისცემს ყველა მარშრუტიზატორს ქსელის ბმულების ტოპოლოგიის შესახებ ინფორმაციის შეგროვება, დაუყოვნებლივ პრაქტიკას ყველა კონფიგურაციის ცვლილებები. ეს ოქმები ნაწილდება ბუნებაში, რომელიც გამოხატულია იმით, რომ არ არსებობს ერთგულ მარშრუტიზატორები, რომლებიც შეგროვებულნი და შეჯამდნენ ტოპოლოგიური ინფორმაცია: ეს ნამუშევარი გადანაწილებულია ყველა მარშრუტზე, გამოირჩევა შემდეგი ალგორითმები:

  • ადგილობრივი ადაპტური მარშრუტინგი - თითოეული კვანძი შეიცავს ინფორმაციას კომუნიკაციის ხაზის სტატუსის შესახებ, რიგის სიგრძე და მარშრუტიზაციის მაგიდა.
  • გლობალური ადაპტაციური მარშრუტიზაცია ეფუძნება მეზობელი კვანძებისგან მიღებული ინფორმაციის გამოყენებას. ამის გაკეთება, თითოეული კვანძის შეიცავს მარშრუტიზაციის მაგიდა, რომელიც მიუთითებს დრო გავლის დრო. მეზობელი კვანძებისგან მიღებული ინფორმაციის საფუძველზე, ცხრილის ღირებულება ხორციელდება კვანძის რიგის სიგრძის გათვალისწინებით.
  • ცენტრალიზებული ადაპტური მარშრუტიზაცია - არსებობს რამდენიმე ცენტრალური კვანძი, რომელიც ჩართულია ქსელის სტატუსის შესახებ ინფორმაციის შეგროვებაში. ეს ცენტრი ქმნის კონტროლს, რომელიც შეიცავს მარშრუტიზაციის მაგიდასთან დაკავშირებულ საკონტროლო პაკეტებს და აგზავნის მათ კომუნიკაციის კვანძებს.
  • ჰიბრიდული ადაპტური მარშრუტიზაცია ეფუძნება მაგიდასთან გამოყენებას ცენტრში პერიოდულად გაგზავნილი ცენტრისთვის და კოდის სიგრძის ანალიზზე.

ალგორითმების ინდიკატორები (მეტრიკა)

მარშრუტის მაგიდები შეიცავს ინფორმაციას, რომ გადართვის პროგრამების გამოყენება საუკეთესო მარშრუტის შესარჩევად. რა ხასიათდება მარშრუტის მაგიდებით? რა არის ფუნქცია ინფორმაციის ბუნების შესახებ? ამ სექციაში ალგორითმების მაჩვენებლებისადმი მიძღვნილი მცდელობა, მცდელობა უპასუხოს კითხვას, თუ როგორ ალგორითმი განსაზღვრავს სხვებთან შედარებით ერთი მარშრუტის უპირატესობას.

მარშრუტიზაციის ალგორითმებში გამოიყენება მრავალი სხვადასხვა ინდიკატორი. მარშრუტის არჩევისას კომპლექსური მარშრუტიზაციის ალგორითმები შეიძლება ეფუძნებოდეს ინდიკატორების სიმულატორებს, აერთიანებს მათ ისე, რომ შედეგი არის ერთი ჰიბრიდული მაჩვენებელი. ჩამოთვლილია შემდეგი ინდიკატორები, რომლებიც გამოიყენება მარშრუტიზაციის ალგორითმებში:

  • მარშრუტის სიგრძე.
  • საიმედოობა.
  • დაგვიანებით.
  • გამტარუნარიანობა სიგანე.

მარშრუტის სიგრძე.

მარშრუტის სიგრძე ყველაზე გავრცელებული მარშრუტიზაციის მაჩვენებელია. ზოგიერთი მარშრუტიზაციის ოქმები საშუალებას მისცემს ქსელის ადმინისტრატორებს თითოეული არხის არხისთვის შემთხვევითი ფასების მინიჭება. ამ შემთხვევაში, გზების სიგრძეა თითოეული არხთან დაკავშირებული ხარჯების ოდენობა, რომელიც გადიოდა. სხვა მარშრუტიზაციის პროტოკოლები განსაზღვრავს "წინსვლის წინ" (Hops- ის ნომერი), ანუ მაჩვენებელს, რომელიც ახასიათებს იმას, რომ პაკეტი უნდა გაკეთდეს წყაროდან წყაროსგან, ქსელის კომბინირებული ელემენტების მეშვეობით (როგორიცაა მარშრუტიზატორები).

საიმედოობა.

საიმედოობა, მარშრუტიზაციის ალგორითმების კონტექსტში, ეხება ქსელის თითოეული არხის საიმედოობას (ჩვეულებრივ აღწერილია ბიტი / შეცდომის თანაფარდობის თანაფარდობის თვალსაზრისით). ზოგიერთი ქსელის არხებს შეიძლება უფრო ხშირად უარი თქვან, ვიდრე სხვები. ზოგიერთი ქსელის არხების წარუმატებლობა შეიძლება აღმოიფხვრას უფრო ადვილად ან უფრო სწრაფად, ვიდრე სხვა არხის ჩავარდნები. საიმედოობის შეფასებისას, ნებისმიერი საიმედოობის ფაქტორები შეიძლება გათვალისწინებული იყოს. საიმედოობის შეფასებები, როგორც წესი, ენიჭება ადმინისტრატორების ქსელის არხებს. როგორც წესი, ეს არის თვითნებური ციფრული ღირებულებები.

დაგვიანებით.

მარშრუტიზაციის შეფერხებისას, როგორც წესი, გვესმის, რომ საჭიროა პაკეტის გადატანა წყაროდან წყაროდან კომბინირებული ქსელის მეშვეობით. დაგვიანებით დამოკიდებულია ბევრ ფაქტორზე, მათ შორის ქსელის შუალედური არხების გამტარუნარიანობის ჩათვლით, თითოეული როუტერის პორტში, პაკეტის გზაზე, ქსელის გადატვირთვა ყველა შუალედურ ქსელ არხზე და ფიზიკურ მანძილზე, რომელსაც პაკეტი უნდა გადავიდა. T. K. აქ არის რამდენიმე მნიშვნელოვანი ცვლადის კონგლომერაცია, დაგვიანებით ყველაზე გავრცელებული და სასარგებლო მაჩვენებელია.

ველოსიპედით.

გამტარუნარიანობა ეხება ნებისმიერ არხის მოძრაობის არსებულ ძალას. სხვა რამ არის თანაბარი, Ethernet Channel 10 Mbps სასურველია ნებისმიერი იჯარით ხაზის სიჩქარის 64 KB / s. მიუხედავად იმისა, რომ სიჩქარეს წარმოადგენს მაქსიმალური მიღწევების მაქსიმალური მიღწეული არხის გამტარუნარიანობის შეფასება, არხების მეშვეობით მარშრუტები უფრო დიდი სიჩქარის მეშვეობით არ იქნება უკეთესი, ვიდრე ნაკლებად მაღალსიჩქარიანი არხებით.

TCP / IP მონაცემთა გადაცემის პროტოკოლი

ინტერნეტ ქსელი, რომელიც ქსელების ქსელია და სხვადასხვა ადგილობრივი, რეგიონალური და კორპორატიული ქსელების, ფუნქციების, ფუნქციების დიდი რაოდენობით და ერთი TCP / IP მონაცემთა გადაცემის პროტოკოლის გამოყენებისას. ტერმინი TCP / IP მოიცავს ორ ოქმის დასახელებას:

  • გადამცემი კონტროლის ოქმი (TCP) - სატრანსპორტო ოქმი;
  • ინტერნეტ პროტოკოლი (IP) - მარშრუტიზაციის პროტოკოლი.

მარშრუტიზაციის პროტოკოლი. IP პროტოკოლი უზრუნველყოფს ქსელის კომპიუტერებს შორის ინფორმაციის გადაცემას. განვიხილოთ მუშაობა ეს ოქმი ანალოგიით რეგულარული ფოსტის გამოყენებით ინფორმაციის გადაცემით. დანიშნულების ადგილის მისაღებად, კონვერტში მიუთითებს მიმღების მისამართი (წერილით) და გამგზავნის მისამართზე (ვისგან წერილი).

ანალოგიურად, ქსელში გადაცემული ინფორმაცია "შეფუთულია კონვერტში", რომელზეც "მიმღების კომპიუტერების IP მისამართი და გამომგზავნის IP მისამართი წერია, მაგალითად" დან: 198.78.213.185, "" 193.124.5.33 ". კონვერტის შინაარსი კომპიუტერულ ენაზე ეწოდება IP პაკეტი და არის კომპლექტი bytes.

ჩვეულებრივი ასოების გაგზავნის პროცესში, ისინი პირველად უახლოვდება გამგზავნი. საფოსტო ოფისიდა შემდეგ გადაცემული პოსტი ოფისში ჯაჭვის უახლოეს ფოსტაში მიმღები. შუალედური პოსტი ოფისებში, წერილები დალაგებულია, ანუ, განისაზღვრება, თუ რა პოსტი ოფისში უნდა გაიგზავნოს ეს წერილი.

IP პაკეტები მიმღების კომპიუტერის გზაზე ასევე გაივლის მრავალრიცხოვან შუალედურ ინტერნეტ სერვერებს, რომელზეც შესრულებულია ოპერაცია. მარშრუტიზაცია. მარშრუტის შედეგად, IP პაკეტები ერთ ინტერნეტ სერვერზე გაგზავნილია, თანდათანობით ახლოვდება მიმღების კომპიუტერი.

ინტერნეტ პროტოკოლი (IP) უზრუნველყოფს IP პაკეტის მარშრუტიზაციას, რომელიც არის გამგზავნის კომპიუტერის ინფორმაციის მიწოდება მიმღების კომპიუტერში.

ინფორმაციის მარშრუტის განსაზღვრა. ინტერნეტში "გეოგრაფია" მნიშვნელოვნად განსხვავდება ჩვეულებრივი გეოგრაფიისგან. ინფორმაციის მოპოვების სიჩქარე დამოკიდებულია არა სერვერის შთამბეჭდავზე და შუალედური სერვერების რაოდენობაზე და საკომუნიკაციო ხაზების ხარისხზე (მათი გამტარუნარიანობა), რომლის მიხედვითაც კვანძის ინფორმაცია გადაეცემა კვანძს.

ჩვენ შეგვიძლია უბრალოდ გაეცნოთ ინტერნეტში ინფორმაციის მიწოდებას. სპეციალური პროგრამა Tracert.exe, რომელიც შედის Windows- ში, საშუალებას გაძლევთ კვალი, რომლის მეშვეობითაც სერვერები და თქვენი კომპიუტერის შერჩეული ინტერნეტ სერვერის ინფორმაციის გადადება თქვენს კომპიუტერში გადაცემულია.

მიჰყევი, თუ რამდენად ხელმისაწვდომობა ინტერნეტში მოსკოვის ნაწილში ინფორმაციის ხელმისაწვდომობა ხორციელდება ერთ-ერთ ყველაზე პოპულარული ძიების სერვერზე. რუსული ინტერნეტი www.rambler.ru.

ინფორმაციის მიწოდების მარშრუტის განსაზღვრა

2. ფანჯარაში სესია MS-DOS მოწვევის სისტემის საპასუხოდ, შეიყვანეთ ბრძანება.

3. გარკვეული დროის შემდეგ, გამოჩნდება ინფორმაციის გადამცემი, ანუ კვანძების ჩამონათვალი, რომლის მეშვეობითაც ინფორმაცია გადაეცემა თქვენს კომპიუტერს და კვანძებს შორის გადაცემის დროს.


ინფორმაციის გადაცემის მარშრუტის ტრასირება გვიჩვენებს, რომ სერვერი www.rambler.ru არის აშშ-დან 7 გარდამავალი "მანძილი", I.E. ინფორმაცია გადაცემულია ექვსი შუალედური ინტერნეტ სერვერების მეშვეობით (MTU- ინფორმირებული და მოსკოვის პროვაიდერების მეშვეობით). კვანძებს შორის ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე საკმარისად მაღალია, ერთი "გარდამავალი" 126-დან 138 წლამდე იხარჯება.

სატრანსპორტო პროტოკოლი. ახლა მოდით წარმოგიდგინოთ, რომ ჩვენ უნდა გამოგვიგზავნოთ მრავალგვერდიანი ხელნაწერი ფოსტით, და ფოსტის ამანათი არ იღებს. იდეა მარტივია: თუ ხელნაწერი არ არის განთავსებული რეგულარული ფოსტის კონვერტში, უნდა დაიშალოს ფურცლები და გააგზავნოთ რამდენიმე კონვერტში. ამავდროულად, ხელნაწერთა ფურცლები უნდა იყოს დათვლილი ისე, რომ მიმღები იცის, რომელი თანმიმდევრობით მაშინ ეს ფურცლები უკავშირდება.

ინტერნეტში, მსგავსი სიტუაცია ხშირად ხდება, როდესაც კომპიუტერების გაცვლა დიდი მოცულობის ფაილებში. თუ ამ ფაილს მთლიანად გააგზავნით, მას შეუძლია დიდი ხნის განმავლობაში "Clog" საკომუნიკაციო არხი, მიუწვდომელი სხვა შეტყობინებების გაგზავნა.

იმისათვის, რომ არ მოხდეს ეს, გამგზავნი კომპიუტერზე, თქვენ უნდა smash დიდი ფაილის მცირე ნაწილები, numb მათ და ტრანსპორტირება მათ ცალკე IP პაკეტების მიმღების კომპიუტერი. მიმღების კომპიუტერი უნდა შეაგროვოს ორიგინალური ფაილი ინდივიდუალური ნაწილებისგან სწორი თანმიმდევრობით.

გადამცემი კონტროლის ოქმი (TCP)ეს არის, სატრანსპორტო ოქმი, უზრუნველყოფს ფაილების დანაწევრებას IP პაკეტებში მიღებისას ფაილების გადაცემის პროცესსა და ასამბლეაში.

საინტერესოა, რომ მარშრუტიზაციისთვის პასუხისმგებელი IP პროტოკოლისთვის, ეს პაკეტები აბსოლუტურად არ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. აქედან გამომდინარე, ბოლო IP პაკეტი ადვილად შეუძლია პირველი IP პაკეტის გადატვირთვა. ეს შეიძლება იყოს ისე, რომ ამ პაკეტების მიწოდების მარშრუტებიც სრულიად განსხვავდება. თუმცა, TCP პროტოკოლი პირველ IP პაკეტს შეასრულებს და შეაგროვებს წყაროს ფაილს სწორი თანმიმდევრობით.

IP- პაკეტის დროის განსაზღვრა. გაცვლითი დრო IP პაკეტები შორის ადგილობრივი კომპიუტერი და ინტერნეტ სერვერზე შეიძლება განისაზღვროს ping კომუნალური გამოყენებით, რომელიც არის ოპერაციული windows სისტემები. კომუნალური აგზავნის ოთხი IP პაკეტს მითითებულ მისამართზე და აჩვენებს მთლიანი გადაცემის დროს და მიღებას თითოეული პაკეტისთვის.

IP გრაფიკის განსაზღვრის დროის განსაზღვრა

1. ინტერნეტთან დაკავშირება, შეიყვანეთ [MS-DOS სესიის პროგრამა] ბრძანება.

2. ფანჯარაში სესია MS-DOS მოწვევის სისტემის საპასუხოდ, შეიყვანეთ ბრძანება.

3. ფანჯარაში სესია MS-DOS ნაჩვენებია ოთხი მცდელობის გამოცდის სიგნალის შედეგი. რეაგირების დრო ახასიათებს სერვერზე საკომუნიკაციო ხაზების მთლიანი კავშირის მაღალსიჩქარიან პარამეტრებს ადგილობრივ კომპიუტერში.


კითხვები ასახვისთვის

1. რა გულისხმობს გლობალური ჰოლისტიკური ფუნქციონირებას კომპიუტერული ქსელი Ინტერნეტი?

პრაქტიკული ამოცანები

4.5. კვალი მარშრუტი ინფორმაციის ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული ინტერნეტ საძიებო სერვერები www.yahoo.com, რომელიც მდებარეობს "ამერიკული" ინტერნეტ სეგმენტში.

4.6. განსაზღვრეთ IP პაკეტის დროის გაზიარების დრო www.yahoo.com სერვერთან ერთად.

შიდა Rup Routing პროტოკოლი

ეს მარშრუტიზაციის პროტოკოლი განკუთვნილია შედარებით მცირე და შედარებით ერთგვაროვანი ქსელებისთვის. მარშრუტი ხასიათდება დისტანციური ვექტორით დანიშნულების ადგილას. ვარაუდობენ, რომ თითოეული როუტერი არის რამდენიმე მარშრუტის დაწყების წერტილი ქსელებთან, რომელთანაც იგი უკავშირდება. ამ მარშრუტების აღწერილობა ინახება სპეციალურ მაგიდაზე, რომელსაც უწოდებენ მარშრუტს. RIP მარშრუტიზაციის მაგიდა შეიცავს თითოეულ მომსახურებას (თითოეული მარშრუტისთვის). ჩანაწერი უნდა შეიცავდეს:

  • დანიშნულების IP მისამართი.
  • მარშრუტის მეტრული (1-დან 15-მდე; დანიშნულების ნაბიჯების რაოდენობა).
  • დანიშნულების ადგილის უახლოეს როუტერის (Gateway) IP მისამართი.
  • ქრონომეტრები მარშრუტი.

პერიოდულად (ერთხელ 30 წამში), თითოეული როუტერი აგზავნის სამაუწყებლო ასლს მისი მარშრუტის ცხრილის ყველა მეზობელს, რომელიც პირდაპირ უკავშირდება. მიმღები როუტერი გამოიყურება მაგიდაზე. თუ მაგიდას აქვს ახალი გზა ან მოკლე მარშრუტი, ან შეცვალა გზების სიგრძე, ეს ცვლილებები ფიქსირდება მიმღების მიერ მისი მარშრუტის მაგიდაზე. RIP პროტოკოლი უნდა შეეძლოს სამი სახის შეცდომების მართვა:

ციკლური მარშრუტები.

RIP- ის არასტაბილურობის აღსაკვეთად, უნდა იქნას გამოყენებული მაქსიმალური შესაძლო ნაბიჯების მცირე ღირებულება (არა უმეტეს 16).

ქსელის შესახებ მარშრუტის ინფორმაციის ნელი გავრცელება მარშრუტის მდგომარეობის დინამიურ ცვლილებებთან პრობლემებს ქმნის (სისტემა არ სძინავს). მეტრიკის მცირე ლიმიტი აუმჯობესებს კონვერგენციას, მაგრამ პრობლემის აღმოფხვრა არ არის.

OSPF ურთიერთობების პროტოკოლი

OSPF პროტოკოლი (ღია უმოკლეს გზას) არის ურთიერთობების სახელმწიფო ალგორითმის რეალიზაცია (იგი მიღებულია 1991 წელს) და ბევრი ფუნქცია აქვს დიდი ჰეტეროგენული ქსელების გამოყენებისას.

OSPF პროტოკოლი ითვლის მარშრუტებს IP ქსელებში, ხოლო სხვა გაცვლითი ოქმების შენარჩუნება მარშრუტის შესახებ.

პირდაპირ უკავშირდება მარშრუტიზატორებს "მეზობლები". თითოეული როუტერი ინახავს ინფორმაციას იმის შესახებ, თუ რა მდგომარეობაშია მისი აზრით, მეზობელია. როუტერი ეყრდნობა მიმდებარე მარშრუტებს და გადასცემს მათ მონაცემთა პაკეტებს მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ დარწმუნებულია, რომ ისინი სრულად ფუნქციონირებს. კავშირების მდგომარეობის გასარკვევად, მეზობლების მარშრუტიზატორები ხშირად მიესალმებიან მოკლე გამარჯვებით.

ქსელური მონაცემების შესახებ კავშირების გავრცელება, მარშრუტიზატორები ერთმანეთს გაცვალეს. ეს შეტყობინებები მოუწოდა როუტერის ბმულები რეკლამა - როუტერის კავშირების გამოცხადება (კერძოდ, კავშირების სტატუსის შესახებ). OSPF მარშრუტიზატორები გაცვალეს არა მხოლოდ საკუთარი, არამედ უცხოური განცხადებები კავშირების შესახებ, მიღების შესახებ ინფორმაცია ყველა ქსელური კავშირების ბოლოს. ეს ინფორმაცია ჩამოყალიბებულია ქსელის ბმულების გრაფაში, რაც, ბუნებრივია, ყველა ქსელის მარშრუტისთვის.

BGP პროტოკოლი

ზოგადი სქემა BGP მუშაობს. BGP მეზობელი AU- ის BGP მარშრუტიზატორები, რომელმაც გადაწყვიტა მარშრუტის ინფორმაციის გაცვლა, BGP პროტოკოლის მეშვეობით კავშირების დამყარება და BGP მეზობლების (BGP- თან) მეშვეობით.

შემდეგი BGP იყენებს მიდგომა მოუწოდა Path Vector, რომელიც არის დისტანციური ვექტორული მიდგომის განვითარება. BGP მეზობლები იგზავნება (გამოაცხადებენ, რეკლამას) ერთმანეთს ვექტორებს (გზა ვექტორი). ვექტორული ბილიკები, განსხვავებით დისტანციური ვექტორი, არ შეიცავს არა მხოლოდ ქსელის მისამართს და მის მანძილზე და ქსელის მისამართს და ატრიბუტის სიას (PATH ATTRIBUTES), რომელიც აღწერს გამგზავნი როუტერის მარშრუტის სხვადასხვა მახასიათებლებს მითითებულ ქსელში. მომავალში, brevity, ჩვენ მოვუწოდებთ კომპლექტი მონაცემები, რომელიც შედგება ქსელის მისამართი და გზა ატრიბუტები ამ ქსელში, მარშრუტი ამ ქსელში.

BGP განხორციელება

BGP მეზობლების წყვილი აყალიბებს TCP- ის პროტოკოლს შორის TCP- ის კავშირს, პორტის 179. მეზობლები სხვადასხვა დინამიკას პირდაპირ უნდა იყოს ხელმისაწვდომი ერთმანეთის მიმართ; მეზობლებისთვის მეზობლების ასეთი შეზღუდვა არ არის, რადგან შიდა მარშრუტიზაციის ოქმი უზრუნველყოფს ერთი ავტონომიური სისტემის კვანძებს შორის ყველა საჭირო მარშრუტს.

ინფორმაციის მიწოდება, რომელიც BGP მეზობლებმა TCP- ის მეშვეობით გაცვალეს, შედგება BGP შეტყობინებების თანმიმდევრობით. მაქსიმალური შეტყობინება სიგრძე 4096 octets, მინიმუმ 19. არის 4 ტიპის შეტყობინებები.

IP გაშიფრულია, როგორც ინტერნეტ პროტოკოლი (ინტერნეტ პროტოკოლი) და კონკრეტულად ამ ოქმის მე -4 ვერსია ამჟამად ყველაზე გავრცელებულია. IPv4 განისაზღვრება RFC 791 მეშვეობით.

როგორც OSI- ის ნაწილი, ეს არის ქსელის პროტოკოლი (მე -3) დონე. ამ დონეზე, მე შეგახსენებთ, მიზნად ისახავს მონაცემთა გადაცემის გზას.

IPv4 იყენებს პაკეტის გადართვას. ამავდროულად, თავდაპირველი გადამდები გაგზავნა დაყოფილია მცირე ზომის (პაკეტების) ნაწილებად, რომლებიც დამოუკიდებლად გადაეცემა ქსელს.

გარდა ამისა, IPv4 არ უზრუნველყოფს პაკეტების მიწოდებას, ან დუბლიკატების ნაკლებობას. ეს არის ე.წ. "საუკეთესო ძალისხმევა" (გარანტირებული მიწოდებისგან განსხვავებით). შესაბამისად, ეს ამოცანები მაღალ დონეზე ოქმებს მიდიან, მაგალითად, TCP.

თავის შესახებ

IPv4 განსაზღვრავს გამგზავნი და მიმღებს 32-ბიტიანი მისამართების გამოყენებით, რომელიც ზღუდავს შესაძლო მისამართების რაოდენობას 4 294 967 296. ამ თანხის ipv4 რეზერვები სპეციალური მერყეობს მისამართები, მოუწოდა კერძო (~ 18 მილიონი) და multicast (~ 270 მილიონი).

მისამართები, როგორც წესი, ჩაწერილია ოთხი ათობითი octets- ის სახით, მაგალითად: 198.51.100.25 შეესაბამება C6336419 16-ს.

გლობალური მისამართების სივრცის გამოყენებისას აუცილებელია განისაზღვროს მისამართები ადგილობრივი ფიზიკური ქსელი, რომელიც არ საჭიროებს მარშრუტიზაციას და მისამართებს, რომლებიც ფიზიკურად განსხვავდებიან. ამ უკანასკნელის შემთხვევაში, პაკეტები იგზავნება როუტერისთვის, რომელიც მათ უფრო უნდა გადმოგცეთ.

სტანდარტის პირველი ვერსიით, პირველი OCET გამოყენებული იყო ქსელის იდენტიფიცირების მიზნით, დანარჩენი - კვანძის იდენტიფიცირება. საკმაოდ სწრაფად ნათელი გახდა, რომ 256 ქსელი არ არის საკმარისი. აქედან გამომდინარე, ქსელის კლასები გაეცნენ:

Კლასი პირველი ბიტი ქსელის სიგრძე მისამართი სიგრძე კვანძის
ა. 0 8 24
ბ. 10 16 16
C. 110 24 8
დ. 1110 N / ა N / ა
ე. 1111 N / ა N / ა
Კლასი დაწყება დიაპაზონი დიაპაზონის დასასრული
ა. 0.0.0.0 127.255.255.255
ბ. 128.0.0.0 191.255.255.255
C. 192.0.0.0 223.255.255.255
დ. 224.0.0.0 239.255.255.255
ე. 240.0.0.0 255.255.255.255

კლასი D დაცულია multicast, კლასი E - უბრალოდ დაცულია "მხოლოდ იმ შემთხვევაში."

ქსელის სიგრძე და კვანძის სიგრძის სიგრძე განისაზღვრა პირველივე მისამართზე. 1985 წლიდან მათ უარი თქვეს. ამის მიზეზებია, რომ ბევრმა ორგანიზაციამ მოითხოვა მეტი მისამართები, ვიდრე კლასის C ქსელი და მოიპოვა კლასი B კლასის B ქსელში, თუმცა ორგანიზაციის მოთხოვნებს გადააჭარბა.

ქსელის კლასების შეცვლაზე ქსელის ნიღაბი მოვიდა. ეს ცოტა ნიღაბი, რომელიც მიუთითებს, თუ რომელი ბიტი მისამართები უკავშირდება ქსელს, და რომელიც - კვანძის. სტანდარტული შეთანხმების თანახმად, ნიღაბი უნდა იყოს სავსე მარცხნიდან მარჯვნივ, ისე, რომ ქსელის მისამართი ყოველთვის უფროსი ბიტი. ეს საშუალებას გაძლევთ მიუთითოთ მხოლოდ ქსელის მისამართი სიგრძე, ქსელის ნიღაბი, მთელი ქსელი.

მაგალითად, 192.0.2.2.0/24 ნიშნავს, რომ პირველი 24 ბიტი (სამი ოქტეტი) ეხება ქსელის მისამართს და დანარჩენი კი კვანძის მისამართია. / 24 ექვივალენტი ქსელის ნიღაბი 255.255.255.0.

ქსელის ნიღბების გამოყენება აღწერილია RFC 1517- ში.

მრავალრიცხოვანი სტანდარტი ასევე იტოვებს სხვადასხვა მისამართს სპეციალური საჭიროებებისათვის.

Დიაპაზონი აღწერილობა Rfc
0.0.0.0/8 მიმდინარე ქსელი (წყარო მისამართი) 6890
10.0.0.0/8 კერძო ქსელი 1918
100.64.0.0/10 გაზიარებული მისამართი სივრცე CGN 6598
127.0.0.0/8 Loopback 6890
169.254.0.0/16 ავტოკონფიგურაცია 3927
172.16.0.0/12 კერძო ქსელი 1918
192.0.0.0/24 IETF პროტოკოლის დავალებები 6890
192.0.2.0/24 დოკუმენტაცია და მაგალითები 1 5737
192.88.99.0/24 IPv6 to IPv4 სარელეო 3068
192.168.0.0/16 კერძო ქსელი 1918
198.18.0.0/15 ტესტირების ქსელის გამტარუნარიანობა 2544
198.51.100.0/24 დოკუმენტაცია და მაგალითები 2 5737
203.0.113.0/24 დოკუმენტაცია და მაგალითები 3 5737
224.0.0.0/4 მულტიკასტი 5771
240.0.0.0/4 დაცულია 1700
255.255.255.255 სამაუწყებლო შეკითხვა 919

ასევე განკუთვნილ მისამართებს კვანძების, ორობითი წარმომადგენლობა, რომელიც შედგება zeros (აღნიშნავს მთელი ქსელი, დაცულია) და ერთეული (სამაუწყებლო მოთხოვნა ამ ქსელში).

მაგალითად, 203.0.113.0 ნიშნავს (ტექსტში) ქსელში 203.0.113.0/24, და 203.0.113.255 - ამ ქსელში სამაუწყებლო მოთხოვნა.

პაკეტის ფორმატი

პაკეტი შედგება სათაურისა და მონაცემებისგან. IP არ გულისხმობს ნებისმიერი მთლიანობის შემოწმებას. ძირითადი ოქმი (ამბობენ, Ethernet) უკვე უზრუნველყოფს მთლიანობის შემოწმებას არხის დონეზე, ხოლო ზემოთ (ვთქვათ, TCP) არის მონაცემთა დონე.

ვერსია, 4 ბიტი პირველი ჰედერის ველი. IPv4- ს აქვს ღირებულება 0010 2, I.E. 4. სათაურის სიგრძე, 4 ბიტიანი რიცხვი 32-ბიტიანი სიტყვების ნომერზე. მინიმალური ღირებულება 5, რომელიც შეესაბამება ჰედერის სიგრძე 20 ბაიტს. მაქსიმალური - 15, ჰედერის სიგრძე 60 ბაიტი. DSCP ან TOS - სერვისის ტიპი, 6 ბიტი განსაზღვრავს ტრანსკრაციას, ვთქვათ VoIP- სთვის. ECN, 2 ბიტიანი დროშა აშკარა ქსელის გადატვირთვა. მოითხოვს მხარდაჭერას ორივე მხარის (მიღება და გადაცემის) მხარდაჭერა. ამ დროშის მიღებისას, გადაცემის მაჩვენებელი მცირდება. თუ არ არსებობს FAG მხარდაჭერა, პაკეტები უბრალოდ უგულებელყოფილია. სრული სიგრძე, 16 ბიტი სრული პაკეტის სიგრძე ბაიტებში, მათ შორის სათაური და მონაცემები. მინიმალური სიგრძე - 20, მაქსიმუმ - 65535. საიდენტიფიკაციო, 16 ბიტი ემსახურება Datagram- ის უნიკალურ იდენტიფიკაციას. მას შემდეგ, რაც როდესაც სხვადასხვა ქსელების გადაცემა, შეიძლება საჭირო გახდეს პაკეტის გაყოფა პატარა ნაწილად, ეს ველი ერთ პაკეტს ეკუთვნის ნაწილების იდენტიფიცირებას. დროშები, 3 ბიტი

ცოტა დროშები:

  1. დაცულია, ყოველთვის 0
  2. არ ფრაგმენტული. თუ პაკეტის შემდგომი გადაცემა ფრაგმენტაციას მოითხოვს, პაკეტი გაუქმებულია.
  3. გაძლიერებული ფრაგმენტები. ფრაგმენტული პაკეტებისთვის, ყველას, ამ უკანასკნელის გარდა, ეს დროშა 1-ს არის მითითებული.
Shift, 13 ბიტი Shift ფრაგმენტი შედარებით დაწყების datagram, იზომება 64 ბიტი ბლოკები. პირველი ფრაგმენტი აქვს ცვლას 0. მაქსიმალური ცვლა არის 65528 ბაიტი, რომელიც აღემატება მაქსიმალური სიგრძე პაკეტი 65515 (მინუს 20-byte header). სიცოცხლის ხანგრძლივობა (TTL), 8 ბიტი, როდესაც პაკეტი როუტერის მეშვეობით გადის, ეს ველი მცირდება 1. თუ ეს ველი ნულოვანია, როუტერი უგულებელყოფს მას. ოქმი, 8 ბიტი
  • 1 - ICMP.
  • 6 - TCP.
  • 17 - UDP.
სათაურის გამშვები პუნქტი, 16 ბიტი ითვლება 16 ბიტიანი სიტყვის თანხის სათაურში, გარდა, სინამდვილეში, ჩეკი. ეს თანხა ასევე შეაჯამებს 16 ბიტი ბლოკს, სანამ არ დარჩება. მაშინ უარყოფა მაშინ მიმართა შედეგს. გამგზავნის მისამართი, 32 ბიტი აქ ყველაფერი ნათელია მიმღების მისამართი, აქედან 32 ბიტი, ყველაფერი ნათელია. პარამეტრები (პირობითი ველი)

იშვიათად გამოიყენება. შედგება სათაური-მონაცემთა ბლოკებისგან. სათაური ვარიანტი აქვს 8-16 ბიტის სიგრძე და შედგება სფეროებში:

  • ტიპის ვარიანტი, 8 ბიტი - ველი განსაზღვრავს რა არის ვარიანტი. ღირებულება "0" ნიშნავს პარამეტრების სიის ბოლოს. სულ დარეგისტრირებული 26 კოდები.
  • სიგრძე, 8 ბიტი - ზომის მთელი ვარიანტი ბიტი, მათ შორის სათაური. ზოგიერთი სახის ვარიანტი შეიძლება არ იყოს.

ARP.

IP განსაზღვრავს ლოგიკურ მისამართებს. თუმცა, Ethernet ქსელში პაკეტის გაგზავნა, ასევე აუცილებელია სამიზნე კვანძის (ან როუტერის) ფიზიკური მისამართის გაცნობა. სხვათან შედარებით, ARP პროტოკოლი გამოიყენება.

ARP (მისამართი რეზოლუციის პროტოკოლი) არის OSI- ის მოდელში ქსელის (მე -3) დონის ფორმალური ოქმი, თუმცა, ფაქტობრივად უზრუნველყოფს მე -2 და მე -3 დონის ურთიერთქმედებას. ARP ხორციელდება მე -2 და მე -3 საფეხურის სხვადასხვა ოქმების სხვადასხვა წყვილებისთვის.

პროტოკოლი თავად აგებულია უბრალო რიგის სქემაზე. განიხილეთ კონკრეტული მაგალითი.

თუ ქსელის კვანძი, მოდით ვთქვათ, ლოგიკური მისამართი 198.51.100.1 (ქსელში 198.51.100.0/224) სურს გააგზავნოს პაკეტი კვანძის B ლოგიკური მისამართით 198.51.100.2, იგი აგზავნის მეორე დონის სამაუწყებლო შეკითხვას (ამ შემთხვევაში Ethernet) ერთად encapsulated შეტყობინება ARP, ითხოვს ქსელის კვანძების - რა ფიზიკური მისამართით კვანძის 198.51.100.2, ხოლო შემცველი ლოგიკური და ფიზიკური მისამართი Node A. Node B, ხედავს საკუთარი ლოგიკური მისამართი თხოვნით, იღებს პასუხს კვანძის მიხედვით, რომელიც მოპოვებული ლოგიკური და ფიზიკური მისამართის მიხედვით. მოთხოვნის შედეგები ქეშია.

ARP შეტყობინებები აქვს შემდეგ სტრუქტურას:

ფიზიკური პროტოკოლი (HUTE), 2 ბაიტი გამოყენებული პროტოკოლის 2 დონე. Ethernet- ს იდენტიფიკატორი აქვს 1. ლოგიკური პროტოკოლი (Ptype), 2 ბაიტი გამოყენებული პროტოკოლის 3 დონე. შეესაბამება Ethertype ტიპის. IPv4- ს აქვს 0x0800 იდენტიფიკატორი. ფიზიკური მისამართის სიგრძე (HLEN), 1 byte ფიზიკური მისამართის octets, Ethernet - 6 ლოგიკური მისამართი სიგრძე (PLEN), 1 byte ლოგიკური მისამართი სიგრძე octets, for IPv4 - 4 ოპერაცია (OPER), 2 ბაიტი 1 შეკითხვაზე, 2 საპასუხოდ, და მრავალი სხვა ვარიანტი პროტოკოლის გაგრძელება. გამგზავნის ფიზიკური მისამართი (შა), Hlen Byte შეკითხვაზე - მოთხოვნის მისამართი. პასუხი არის მოთხოვნილი კვანძის მისამართი. Logic მისამართი Sender (SPA), PLEN BYTE
მიმღების ფიზიკური მისამართი (THA), Hlen Byte იგნორირებულია შეკითხვაზე. საპასუხოდ - მისამართი მოთხოვნილი. მიმღების ლოგიკური მისამართი (TPA), PLEN BYTE

როგორც წესი, ქსელის კვანძების ასევე გაგზავნა ARP შეტყობინებები, როდესაც შეცვლის IP მისამართი ან როდესაც ჩართული. ეს ჩვეულებრივ ხორციელდება APR თხოვნით, რომელშიც TPA \u003d SPA, და THA \u003d 0. კიდევ ერთი ვარიანტი არის ARP პასუხი, რომელშიც TPA \u003d SPA და THA \u003d SHA.

გარდა ამისა, ARP შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლოგიკური მისამართების კონფლიქტის გამოვლენისთვის (SPA \u003d 0).

არსებობს პროტოკოლის გაფართოებები, რომლებიც ქმნიან შებრუნებულ ოპერაციებს, INARP (Inverse ARP), რომელიც იღებს L3 მისამართს L2- ის მისამართზე და RARP- ის მოთხოვნის კვანძის L3 მისამართზე.

RARP იყო გამოყენებული Autoconfiguration L3 მისამართები. შემდგომში შეცვალა bootp პროტოკოლი, შემდეგ კი DHCP.

მარშრუტი IPv4 ქსელებში

IPv4 ქსელებში ძირითადი მარშრუტიზაციის ალგორითმი ეწოდება საექსპედიტორო ალგორითმს.

თუ არსებობს სამიზნე მისამართი D და პრეფიქსი N ქსელი, მაშინ

  • თუ N ემთხვევა მიმდინარე კვანძის ქსელის პრეფიქსას, გააგზავნეთ ადგილობრივი საკომუნიკაციო მონაცემები.
  • თუ არსებობს მარშრუტი მარშრუტიზაციის მაგიდაზე, გააგზავნეთ შემდეგი ჰოპის მონაცემები როუტერისთვის.
  • თუ არსებობს ნაგულისხმევი მარშრუტი, გააგზავნეთ შემდეგი ჰოპის მონაცემები ნაგულისხმევი როუტერით
  • წინააღმდეგ შემთხვევაში - შეცდომა.

მარშრუტიზაციის მაგიდა არის ქსელის მისამართების რუკების მაგიდა და ამ ქსელების მარშრუტების შემდეგი ჰოპის მისამართები. მაგალითად, მაგალითად, კვანძის მისამართით 198.51.100.54/24 შეიძლება ასეთი მარშრუტიზაციის მაგიდა: 203.0.113.0/24

დანიშნულების ადგილი კარიბჭე. მოწყობილობა.
198.51.100.0/24 0.0.0.0 eth0.
203.0.113.0/24 198.51.100.1 eth0.
0.0.0.0/0 203.0.113.1 eth0.

პრინციპში, მარშრუტი ასევე ერთვის ქსელის მოწყობილობარომელი მონაცემები უნდა გაიგზავნოს.

თუ კვანძის მიღება შესაძლებელია რამდენიმე მარშრუტით, შერჩეული მარშრუტი მარშრუტი შერჩეულია (ანუ უფრო კონკრეტული). ნაგულისხმევი მარშრუტი შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთი.

მაგალითად, კვანძის 198.51.100.54/24 აქვს მარშრუტიზაციის მაგიდა:

დანიშნულების ადგილი კარიბჭე. მოწყობილობა.
198.51.100.0/24 0.0.0.0 eth0.
203.0.113.0/24 198.51.100.1 eth0.
203.0.113.224/27 198.51.100.5 eth0.
დაყოფა