IP protokol rutiranja. Protokoli rutiranja u IP mrežama Određivanje putanje toka informacija

IP je skraćenica za Internet Protocol (Internet Protocol), a konkretno 4. verzija ovog protokola je trenutno najčešća. IPv4 je definiran kroz RFC 791.

Unutar OSI-ja, to je protokol mreže (3.) sloja. Ovaj nivo, podsjećam, dizajniran je da odredi put prijenosa podataka.

IPv4 koristi komutaciju paketa. U ovom slučaju, originalna poslana poruka se deli na male delove (pakete) koji se prenose nezavisno preko mreže.

Pored toga, IPv4 ne garantuje isporuku paketa, niti odsustvo duplikata. Ovo je takozvana „isporuka najboljeg truda“ (za razliku od garantovane isporuke). Shodno tome, ovi zadaci se prenose na protokole višeg nivoa, kao što je TCP.

Addressing

IPv4 identifikuje pošiljaoca i primaoca koristeći 32-bitnu adresu, što ograničava broj mogućih adresa na 4 294 967 296. Od ovog broja, IPv4 rezerviše posebne opsege adresa koje se nazivaju privatni (~18M) i multicast (~270M).

Adrese se obično pišu kao četiri točkasta decimalna okteta, na primjer: 198.51.100.25 odgovara broju C6336419 16 .

Kada se koristi globalni adresni prostor, potrebno je razlikovati adrese dostupne u lokalni fizičke mreže koje ne zahtijevaju rutiranje i adrese koje se fizički nalaze na drugoj mreži. U slučaju potonjeg, paketi se usmjeravaju na ruter, koji ih mora proslijediti dalje.

U prvim verzijama standarda, prvi oktet je korišten za identifikaciju mreže, a ostatak za identifikaciju čvora. Brzo je postalo jasno da 256 mreža nije dovoljno. Stoga su uvedene klase mreža:

Klasa Prvi udarci Dužina mrežne adrese Dužina adrese domaćina
A 0 8 24
B 10 16 16
C 110 24 8
D 1110 N / A N / A
E 1111 N / A N / A
Klasa Početak dometa Kraj dometa
A 0.0.0.0 127.255.255.255
B 128.0.0.0 191.255.255.255
C 192.0.0.0 223.255.255.255
D 224.0.0.0 239.255.255.255
E 240.0.0.0 255.255.255.255

Klasa D je rezervisana za multicast, klasa E je samo rezervisana "za svaki slučaj".

Dužina mrežne adrese i dužina adrese domaćina određuju se prvim bitovima adrese. Otprilike 1985. i ovo je napušteno. Razlozi za to su što su mnoge organizacije tražile više adresa nego što ih je dala mreža klase C i dobile mrežu klase B. Mreža klase B je, međutim, nekoliko puta premašila zahtjeve organizacije.

Mrežne klase su zamijenjene mrežnom maskom. Ovo je bitmaska ​​koja označava koji bitovi adrese su mrežni, a koji host. Po standardnoj konvenciji, maska ​​se mora popuniti s lijeva na desno, tako da je mrežna adresa uvijek u visokim bitovima. Ovo vam omogućava da samo specificirate dužina mrežne adrese, umjesto cijele mrežne maske.

Na primjer, 192.0.2.0/24 znači da su prva 24 bita (tri okteta) za mrežnu adresu, a ostatak za adresu hosta. /24 je ekvivalentno mrežnoj maski 255.255.255.0.

Upotreba mrežnih maski opisana je u RFC 1517.

Brojni standardi takođe rezervišu različite opsege adresa za posebne potrebe.

Domet Opis RFC
0.0.0.0/8 Trenutna mreža (izvorna adresa) 6890
10.0.0.0/8 privatna mreža 1918
100.64.0.0/10 Zajednički adresni prostor CGN 6598
127.0.0.0/8 loopback 6890
169.254.0.0/16 Autokonfiguracija 3927
172.16.0.0/12 privatna mreža 1918
192.0.0.0/24 Zadaci IETF protokola 6890
192.0.2.0/24 Dokumentacija i primjeri 1 5737
192.88.99.0/24 Prenesite ipv6 na ipv4 3068
192.168.0.0/16 privatna mreža 1918
198.18.0.0/15 Testiranje propusnosti mreže 2544
198.51.100.0/24 Dokumentacija i primjeri 2 5737
203.0.113.0/24 Dokumentacija i primjeri 3 5737
224.0.0.0/4 Multicast 5771
240.0.0.0/4 rezervisano 1700
255.255.255.255 Zahtjev za emitiranje 919

Host adrese su takođe rezervisane, u binarnom prikazu koji se sastoji od nula (koje označava celu mrežu, rezervisanu) i jedinica (zahtev za emitovanje za ovu mrežu).

Na primjer, 203.0.113.0 znači (u tekstu) mrežu 203.0.113.0/24, a 203.0.113.255 znači zahtjev za emitiranje toj mreži.

Format paketa

Paket se sastoji od zaglavlja i podataka. IP ne podrazumijeva nikakvu provjeru integriteta. Osnovni protokol (recimo, Ethernet) već pruža provjere integriteta na sloju veze podataka, a viši (recimo, TCP) na sloju podataka.

Verzija, 4 bita Prvo polje zaglavlja. U IPv4, vrijednost je 0010 2 , tj. 4. Dužina zaglavlja, 4 bita Broj 32-bitnih riječi u zaglavlju. Minimalna vrijednost je 5, što odgovara dužini zaglavlja od 20 bajtova. Maksimalno je 15, dužina zaglavlja je 60 bajtova. DSCP ili ToS - tip usluge, 6 bita Određuje prioritete za, recimo, VoIP. ECN, 2 bita Oznaka za eksplicitnu indikaciju zagušenja mreže. Zahteva podršku sa obe strane (prijem i odašiljanje). Kada se primi ova oznaka, brzina prijenosa se smanjuje. Ako zastavica nije podržana, paketi se jednostavno odbacuju. Ukupna dužina, 16 bita Ukupna dužina paketa u bajtovima, uključujući zaglavlje i podatke. Minimalna dužina je 20, maksimalna dužina je 65535. Identifikacija, 16 bita Koristi se za jedinstvenu identifikaciju datagrama. Budući da može biti potrebno podijeliti paket na manje dijelove kada se prenosi preko različitih mreža, ovo polje se koristi za identifikaciju dijelova koji pripadaju istom paketu. Zastavice, 3 bita

Bit zastavice:

  1. Rezervisano, uvek 0
  2. Nemojte fragmentirati. Ako daljnji prijenos paketa zahtijeva fragmentaciju, paket se odbacuje.
  3. Još fragmenata. Za fragmentirane pakete, svi osim posljednjeg imaju ovu zastavicu postavljenu na 1.
Offset, 13 bita Pomak fragmenta u odnosu na početak datagrama, mjereno u blokovima od 64 bita. Prvi fragment ima pomak od 0. Maksimalni pomak je 65528 bajtova, što premašuje maksimalnu dužinu paketa od 65515 (minus zaglavlje od 20 bajtova). Vrijeme života (TTL), 8 bita Kada paket prođe kroz ruter, ovo polje se smanjuje za 1. Ako je ovo polje nula, ruter ga odbacuje. Protokol, 8 bit
  • 1-ICMP
  • 6 - TCP
  • 17-UDP
Kontrolna suma zaglavlja, 16 bita Razmatra se zbir 16-bitnih riječi u zaglavlju, osim same kontrolne sume. Ovaj zbir se takođe sabira u blokove od 16 bita dok ne ostane jedan. Tada se negacija po bitu primjenjuje na rezultat. Adresa pošiljaoca, 32 bita Ovdje je sve jasno Adresa primaoca, 32 bita I ovdje je sve jasno. Opcije (opcionalno polje)

Rijetko korišteno. Sastoji se od blokova podataka zaglavlja. Zaglavlje opcije ima 8-16 bita i sastoji se od sljedećih polja:

  • Vrsta opcije, 8 bita - polje koje navodi šta je opcija. Vrijednost “0” označava kraj liste opcija. Registrovano je ukupno 26 kodova.
  • Dužina, 8 bita - veličina cijele opcije u bitovima, uključujući zaglavlje. Za neke vrste opcija možda nedostaju.

ARP

IP definira logičke adrese. Međutim, da biste poslali paket na Ethernet mrežu, morate znati i fizičku adresu odredišnog hosta (ili rutera). ARP protokol se koristi za mapiranje jednog u drugi.

ARP (Address Resolution Protocol) je formalno mrežni (3.) protokol sloja u OSI modelu, iako zapravo pruža interakciju sloja 2 i sloja 3. ARP je implementiran za različite parove protokola sloja 2 i sloja 3.

Sam protokol je izgrađen na jednostavnoj šemi zahtjev-odgovor. Pogledajmo konkretan primjer.

Ako host, recimo A sa logičkom adresom 198.51.100.1 (na mreži 198.51.100.0/24) želi poslati paket hostu B sa logičkom adresom 198.51.100.2, on šalje zahtjev za emitovanje protokola sloja 2 (u ovom slučaju Ethernet ) sa inkapsuliranom porukom ARP koji pita mrežne čvorove - koja je fizička adresa čvora sa logičkom adresom 198.51.100.2, i koja sadrži logičku i fizičku adresu čvora A. Čvor B, nakon što je vidio svoju logičku adresu u zahtjevu, šalje odgovor čvoru A na logičkoj i fizičkoj adresi primljenoj u zahtjevu. Rezultati upita su keširani.

ARP poruke imaju sljedeću strukturu:

Fizički protokol (HTYPE), 2 bajta Korišteni protokol Layer 2. Ethernet ima identifikator 1. Logički protokol (PTYPE), 2 bajta Korišteni protokol Layer 3. Odgovara EtherTypes. IPv4 ima ID 0x0800. Fizička dužina adrese (HLEN), 1 bajt. Dužina fizičke adrese u oktetima, za Ethernet - 6 Logička dužina adrese (PLEN), 1 bajt Logička dužina adrese u oktetima, za IPv4 - 4 Operacija (OPER), 2 bajta 1 za zahtjev, 2 za odgovor i mnoge druge opcije za proširenja protokola. Fizička adresa pošiljaoca (SHA), HLEN bajtovi U zahtjevu, adresa podnosioca zahtjeva. Odgovor sadrži adresu traženog hosta. Logička adresa pošiljaoca (SPA), PLEN bajtova
Fizička adresa odredišta (THA), HLEN bajtovi Ignorirani u zahtjevu. Odgovor sadrži adresu podnosioca zahtjeva. Odredišna logička adresa (TPA), PLEN bajtova

Tipično, mrežni čvorovi također šalju ARP poruke kada mijenjaju svoju IP adresu ili kada se uključe. Ovo se obično implementira kao APR gdje je TPA=SPA i THA=0. Druga opcija je ARP odgovor u kojem je TPA=SPA i THA=SHA.

Dodatno, ARP se može koristiti za otkrivanje sukoba logičke adrese (sa SPA=0).

Postoje ekstenzije protokola koje izvode obrnute operacije, InARP (Inverse ARP), koji dobija L3 adresu od L2 adrese, i RARP, koji dobija L3 adresu čvora koji zahteva.

RARP je korišten za autokonfiguraciju L3 adresa. Nakon toga zamijenjen sa BOOTP, a zatim DHCP.

Rutiranje u IPv4 mrežama

Osnovni algoritam rutiranja u IPv4 mrežama naziva se algoritam prosljeđivanja.

Ako postoji odredišna adresa D i mrežni prefiks N, onda

  • Ako N odgovara mrežnom prefiksu trenutnog čvora, pošaljite podatke preko lokalne veze.
  • Ako postoji ruta za N u tabeli usmjeravanja, pošaljite podatke ruteru sljedećeg skoka.
  • Ako postoji zadana ruta, pošaljite podatke sljedećeg skoka na zadani ruter
  • U suprotnom, to je greška.

Tabela rutiranja je tabela mapiranja između mrežnih adresa i adresa rutera sljedećeg skoka za te mreže. Tako, na primjer, čvor sa adresom 198.51.100.54/24 može imati sljedeću tablicu rutiranja: 203.0.113.0/24

Odredište Gateway uređaj
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

U osnovi, ruta je također vezana za mrežni uređaj s kojeg treba slati podatke.

Ako se do čvora može doći preko više ruta, bira se ruta s dužom mrežnom maskom (tj. onom specifičnijom). Može postojati samo jedna zadana ruta.

Na primjer, host 198.51.100.54/24 ima tabelu usmjeravanja:

Odredište Gateway uređaj
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

Or gateway, je mrežni čvor sa nekoliko IP sučelja (sadrži vlastitu MAC adresu i IP adresu) povezanih na različite IP mreže, koji na osnovu rješenja problema rutiranja preusmjerava datagrame s jedne mreže na drugu radi isporuke od pošiljatelja do primalac.

To su ili specijalizovani računari ili računari sa više IP interfejsa, čiji rad se kontroliše posebnim softverom.

Rutiranje u IP mrežama

Usmjeravanje se koristi za primanje paketa s jednog uređaja i prijenos preko mreže na drugi uređaj preko drugih mreža. Ako na mreži nema rutera, rutiranje nije podržano. Ruteri usmjeravaju (preusmjeravaju) promet na sve mreže koje čine internet.

Da bi usmjerio paket, ruter mora imati sljedeće informacije:

  • Adresa odredišta
  • Susjedni ruter sa kojeg može učiti o udaljenim mrežama
  • Dostupne staze do svih udaljenih mreža
  • Najbolji put do svake udaljene mreže
  • Metode za održavanje i provjeru informacija o rutiranju

Ruter uči o udaljenim mrežama od susjednih rutera ili od administratora mreže. Ruter zatim pravi tabelu rutiranja koja opisuje kako pronaći udaljene mreže.

Ako je mreža povezana direktno na ruter, ona već zna kako da usmjeri paket na tu mrežu. Ako mreža nije direktno povezana, ruter mora naučiti (naučiti) pristupne staze do udaljene mreže pomoću statičkog rutiranja (ručni unos od strane administratora lokacije svih mreža u tabeli usmjeravanja) ili korištenjem dinamičkog rutiranja.

Dinamičko usmjeravanje je proces protokola usmjeravanja koji određuje kako uređaj komunicira sa susjednim ruterima. Ruter će ažurirati informacije o svakoj mreži koju nauči. Ako dođe do promjene u mreži, protokol dinamičkog usmjeravanja automatski obavještava sve rutere o promjeni. Ako se koristi statičko rutiranje, administrator sistema će morati ažurirati tabele usmjeravanja na svim uređajima.

IP rutiranje je jednostavan proces koji je isti na mrežama bilo koje veličine. Na primjer, slika prikazuje korak po korak proces komunikacije hosta A sa hostom B na drugoj mreži. U primjeru, korisnik hosta A pinguje IP adresu hosta B. Sljedeće operacije nisu tako jednostavne, pa ih razmotrimo detaljnije:

  • Na komandnoj liniji, korisnik upisuje ping 172.16.20.2. Host A generiše paket koristeći protokole mrežnog sloja i ICMP.

  • IP koristi ARP da pronađe odredišnu mrežu za paket tražeći IP adresu i podmrežnu masku hosta A. Ovo je zahtjev udaljenom hostu, tj. paket nije namijenjen hostu na lokalnoj mreži, tako da se paket mora usmjeriti na ruter da bi bio proslijeđen na ispravnu udaljenu mrežu.
  • Da bi Host A poslao paket ruteru, on mora znati hardversku adresu interfejsa rutera povezanog na lokalnu mrežu. Mrežni sloj prosljeđuje paket i hardversku odredišnu adresu sloju veze za uokvirivanje i prosljeđivanje lokalnom hostu. Da bi dobio hardversku adresu, host traži lokaciju odredišta u vlastitoj memoriji, koja se naziva ARP keš memorija.
  • Ako IP adresa još nije dosegnuta i nije prisutna u ARP kešu, host šalje ARP emitiranje kako bi potražio hardversku adresu na IP adresi 172.16.10.1. Zbog toga će prvi Ping zahtjev obično isteći, ali će ostala četiri zahtjeva uspjeti. Nakon keširanja adrese obično nema vremenskog ograničenja.
  • Ruter odgovara i javlja hardversku adresu Ethernet interfejsa povezanog na LAN. Sada domaćin ima sve informacije za prosljeđivanje paketa ruteru na lokalnoj mreži. Mrežni sloj spušta paket kako bi generirao ICMP eho zahtjev (Ping) na sloju veze, popunjavajući paket hardverskom adresom na koju bi domaćin trebao poslati paket. Paket ima izvornu i odredišnu IP adresu zajedno sa indikacijom tipa paketa (ICMP) u polju protokola mrežnog sloja.
  • Sloj veze formira okvir u koji je paket enkapsuliran zajedno sa kontrolnim informacijama potrebnim za slanje preko lokalne mreže. Ove informacije uključuju izvornu i odredišnu hardversku adresu i vrijednost u polju za tip postavljeno protokolom mrežnog sloja (ovo će biti polje tipa jer IP standardno koristi Ethernet_II okvire). Slika 3 prikazuje okvir generiran na sloju veze i poslan preko lokalnog medija. Slika 3 prikazuje sve informacije potrebne za komunikaciju sa ruterom: izvorne i odredišne ​​hardverske adrese, izvorne i odredišne ​​IP adrese, podatke i kontrolni zbir CRC okvira koji se nalazi u polju FCS (Frame Check Sequence).
  • Sloj veze hosta A šalje okvir fizičkom sloju. Tu se nule i jedinice kodiraju u digitalni signal, nakon čega slijedi prijenos ovog signala preko lokalne fizičke mreže.

  • Signal stiže do Ethernet 0 interfejsa rutera, koji je sinhronizovan sa preambulom digitalnog signala za izdvajanje okvira. Interfejs rutera provjerava CRC nakon izgradnje okvira, a na kraju prijema okvira upoređuje primljenu vrijednost sa sadržajem FCS polja. Također provjerava proces prijenosa na fragmentaciju i medijske sukobe.
  • Provjerava se hardverska adresa odredišta. Pošto se poklapa sa adresom rutera, polje tipa okvira se raščlanjuje da bi se odredilo šta da se radi sa ovim paketom podataka. Polje tipa je postavljeno na IP, tako da ruter prosljeđuje paket IP procesu koji se izvodi na ruteru. Okvir je obrisan. Originalni paket (generiran od strane hosta A) je baferovan od strane rutera.
  • IP protokol gleda odredišnu IP adresu u paketu kako bi utvrdio da li je paket usmjeren na sam ruter. Budući da je odredišna IP adresa 172.16.20.2, ruter utvrđuje iz svoje tabele rutiranja da je mreža 172.16.20.0 direktno povezana na Ethernet interfejs 1.
  • Ruter prosljeđuje baferirani paket na Ethernet sučelje 1. Ruter treba da formira okvir za prosljeđivanje paketa do odredišnog hosta. Ruter prvo provjerava svoju ARP keš memoriju kako bi utvrdio da li je hardverska adresa već riješena tokom prethodnih interakcija s mrežom. Ako adresa nije u ARP kešu, ruter šalje ARP zahtjev za emitiranje na Ethernet 1 sučelje kako bi potražio hardversku adresu za IP adresu 172.16.20.2.
  • Host B odgovara sa hardverskom adresom svog mrežnog adaptera na ARP zahtjev. Ethernet 1 sučelje rutera sada ima sve što je potrebno za prosljeđivanje paketa do konačnog odredišta. Slika prikazuje okvir koji generiše ruter i prenosi preko lokalne fizičke mreže.

Okvir koji generiše Ethernet 1 interfejs rutera ima hardversku izvornu adresu iz Etherneta 1 i hardversku odredišnu adresu za mrežni adapter Host B. Izvor i odredište se nikada ne menjaju. Paket se ni na koji način ne mijenja, ali se mijenjaju okviri.

  • Host B prima okvir i provjerava CRC. Ako je provjera uspješna, okvir se ispušta i paket se prosljeđuje IP protokolu. On analizira odredišnu IP adresu. Budući da je odredišna IP adresa ista kao adresa postavljena na Host B, IP ispituje polje protokola kako bi odredio odredište paketa.
  • Naš paket sadrži ICMP eho zahtjev, tako da host B generiše novi ICMP eho odgovor sa izvornom IP-om jednakom hostu B i odredišnom IP-om jednakom hostu A. Proces se ponovo pokreće, ali u suprotnom smjeru. Međutim, hardverske adrese svih uređaja duž putanje paketa su već poznate, tako da će svi uređaji moći da dobiju adrese hardverskog interfejsa iz sopstvenih ARP keša.

U velikim mrežama, proces je sličan, ali paket će morati proći kroz više sekcija na putu do odredišnog hosta.

Tabele rutiranja

U TCP/IP steku, ruteri i krajnji čvorovi donose odluke o tome kome će proslediti paket kako bi ga uspešno isporučili do odredišnog čvora, na osnovu takozvanih tabela rutiranja.

Tabela je tipičan primjer tablice rutiranja koja koristi mrežne IP adrese za mrežu prikazanu na slici.

Tabela rutiranja za ruter 2

Tabela prikazuje tablicu rutiranja s više ruta, budući da sadrži dvije rute do mreže 116.0.0.0. U slučaju izgradnje tabele rutiranja sa jednom rutom, potrebno je navesti samo jednu putanju do mreže 116.0.0.0 prema najmanjoj metričkoj vrijednosti.

Kao što vidite, tabela definira nekoliko ruta s različitim parametrima. Pročitajte svaki takav unos u tabeli usmjeravanja na sljedeći način:

Da biste isporučili paket u mrežu sa adresom iz polja Mrežna adresa i maskom iz polja Mrežna maska, potrebno je da pošaljete paket sa interfejsa sa IP adresom iz polja Interfejs na IP adresu iz polja Adresa mrežnog prolaza , a “trošak” takve isporuke će biti jednak broju iz polja Metrika.

U ovoj tabeli, kolona "Odredišna mrežna adresa" sadrži adrese svih mreža na koje ovaj ruter može slati pakete. U TCP/IP steku je usvojen tzv. One-hop pristup optimizaciji rute prosljeđivanja paketa (next-hop routing) - svaki ruter i krajnji čvor učestvuju u odabiru samo jednog koraka prijenosa paketa. Dakle, svaki red tabele rutiranja ne označava cijelu rutu kao niz IP adresa rutera kroz koje paket mora proći, već samo jednu IP adresu – adresu sljedećeg rutera na koji se paket mora prenijeti. Zajedno s paketom, odgovornost za odabir sljedećeg skoka za rutiranje se prenosi na sljedeći ruter. Pristup rutiranju sa jednim skokom znači distribuirano rješenje problema odabira rute. Ovo uklanja ograničenje maksimalnog broja tranzitnih rutera na putanji paketa.

Da biste poslali paket sledećem ruteru, morate znati njegovu lokalnu adresu, ali u TCP/IP steku je uobičajeno u tabelama rutiranja da se koriste samo IP adrese kako bi se sačuvao njihov univerzalni format, nezavisno od vrste uključene mreže. na internetu. Da biste pronašli lokalnu adresu poznate IP adrese, morate koristiti ARP protokol.

One-hop rutiranje ima još jednu prednost - omogućava vam da smanjite količinu tabela usmjeravanja u krajnjim čvorovima i ruterima koristeći takozvanu zadanu rutu - default (0.0.0.0) kao odredišni mrežni broj, koji obično zauzima zadnji red u tabeli rutiranja. Ako postoji takav unos u tabeli rutiranja, tada se svi paketi sa mrežnim brojevima koji nisu u tabeli usmeravanja prenose na ruter koji je naveden u podrazumevanoj liniji. Stoga ruteri često pohranjuju ograničene informacije o mrežama na Internetu u svojim tabelama, prosljeđujući pakete za druge mreže na zadani port i ruter. Pretpostavlja se da će zadani ruter proslijediti paket na okosnu mrežu, a ruteri povezani na okosnicu imaju potpune informacije o sastavu Interneta.

Pored podrazumevane rute, dve vrste specijalnih unosa se mogu naći u tabeli rutiranja - unos za rutu specifičnu za host i unos za adrese mreža direktno povezanih na portove rutera.

Ruta specifična za host sadrži, umjesto mrežnog broja, punu IP adresu, odnosno adresu koja ima informacije različite od nule ne samo u polju broja mreže, već iu polju broja hosta. Pretpostavlja se da za takav terminalni čvor rutu treba izabrati drugačije nego za sve ostale čvorove mreže kojoj pripada. U slučaju kada tabela ima različite unose za prosljeđivanje paketa za cijelu mrežu N i njen pojedinačni čvor sa adresom N,D, kada paket stigne adresiran na čvor N,D, ruter će dati prednost unosu za N,D.

Unosi u tabeli rutiranja koji se odnose na mreže direktno povezane sa ruterom imaju nule ("povezano") u polju "Metrica".

Algoritmi rutiranja

Osnovni zahtjevi za algoritme rutiranja:

  • tačnost;
  • jednostavnost;
  • pouzdanost;
  • stabilnost;
  • Pravda;
  • optimalnost.

Postoje različiti algoritmi za konstruisanje tabela za rutiranje sa jednim skokom. Mogu se podijeliti u tri klase:

  • jednostavni algoritmi rutiranja;
  • fiksni algoritmi rutiranja;
  • adaptivni algoritmi rutiranja.

Bez obzira na algoritam koji se koristi za izradu tablice rutiranja, rezultat njihovog rada ima jedan format. Zbog toga, u istoj mreži, različiti čvorovi mogu graditi tabele rutiranja prema vlastitim algoritmima, a zatim međusobno razmjenjivati ​​podatke koji nedostaju, budući da su formati ovih tabela fiksni. Stoga, ruter koji koristi adaptivni algoritam usmjeravanja može pružiti krajnjem čvoru koristeći fiksni algoritam usmjeravanja s informacijama o putanji do mreže za koju krajnji čvor ne zna.

Jednostavno rutiranje

Ovo je metoda usmjeravanja koja se ne mijenja kada se promijeni topologija i stanje mreže za prijenos podataka (DTN).

Jednostavno rutiranje je omogućeno različitim algoritmima, od kojih su tipični sljedeći:

  • Nasumično rutiranje je prijenos poruke od čvora u bilo kojem nasumično odabranom smjeru, osim u smjerovima u kojima je poruka stigla do čvora.
  • Flooding je prijenos poruke iz čvora u svim smjerovima, osim u smjeru u kojem je poruka stigla u čvor. Takvo rutiranje garantuje kratko vrijeme isporuke paketa, na račun degradacije protoka.
  • Rutiranje prema prethodnom iskustvu - svaki paket ima brojač broja pređenih čvorova, u svakom komunikacijskom čvoru se analizira brojač i pamti ruta koja odgovara minimalnoj vrijednosti brojača. Ovaj algoritam vam omogućava da se prilagodite promjenama u topologiji mreže, ali je proces prilagođavanja spor i neefikasan.

Općenito, jednostavno rutiranje ne pruža usmjereni prijenos paketa i ima nisku efikasnost. Njegova glavna prednost je osiguranje stabilnog rada mreže u slučaju kvara različitih dijelova mreže.

Fiksno rutiranje

Ovaj algoritam se koristi u mrežama sa jednostavnom topologijom veze i baziran je na ručnom sastavljanju tabele rutiranja od strane administratora mreže. Algoritam često funkcioniše efikasno i za okosnice velikih mreža, budući da sama okosnica može imati jednostavnu strukturu sa očiglednim najboljim putevima za pakete do podmreža koje su povezane sa kičmom, razlikuju se sledeći algoritmi:

  • Jednostruko fiksno rutiranje je kada se uspostavi jedna putanja između dva pretplatnika. Mreža s takvim rutiranjem je nestabilna na kvarove i zagušenja.
  • Višestruko fiksno usmjeravanje - može se postaviti više mogućih putanja i uvodi se pravilo odabira putanje. Efikasnost takvog usmjeravanja opada kako raste opterećenje. U slučaju kvara na bilo kojoj komunikacijskoj liniji, potrebno je promijeniti tabelu rutiranja, za to se u svakom komunikacijskom čvoru pohranjuje nekoliko tablica.

Adaptive Routing

Ovo je glavni tip algoritama rutiranja koji koriste ruteri u modernim mrežama sa složenim topologijama. Adaptivno rutiranje se zasniva na činjenici da ruteri periodično razmjenjuju posebne topološke informacije o mrežama dostupnim na Internetu, kao io vezama između rutera. Obično se ne uzima u obzir samo topologija veza, već i njihova propusnost i stanje.

Prilagodljivi protokoli omogućavaju svim ruterima da prikupljaju informacije o topologiji veza u mreži, brzo obrađujući sve promjene u konfiguraciji veza. Ovi protokoli su raspoređeni po prirodi, što se izražava u činjenici da u mreži ne postoje namjenski ruteri koji bi prikupljali i generalizirali topološke informacije: ovaj rad je distribuiran među svim ruterima, razlikuju se sljedeći algoritmi:

  • Lokalno adaptivno rutiranje - svaki čvor sadrži informacije o stanju komunikacijske linije, dužine redova i tablicu rutiranja.
  • Globalno adaptivno rutiranje - zasnovano na korištenju informacija primljenih od susjednih čvorova. Da biste to učinili, svaki čvor sadrži tabelu rutiranja, koja pokazuje vrijeme koje je potrebno da poruka prođe. Na osnovu informacija primljenih od susjednih čvorova, vrijednost tabele se ponovo izračunava uzimajući u obzir dužinu reda u samom čvoru.
  • Centralizovano adaptivno rutiranje - postoji neki centralni čvor koji prikuplja informacije o stanju mreže. Ovaj centar generiše kontrolne pakete koji sadrže tabele rutiranja i šalje ih komunikacijskim čvorovima.
  • Hibridno adaptivno rutiranje - bazirano na korišćenju tabele koju periodično šalje centar i na analizi dužine reda čekanja iz samog čvora.

Algoritamski indikatori (metrika)

Tabele rutiranja sadrže informacije koje programi za prebacivanje koriste za odabir najbolje rute. Šta karakteriše konstrukciju tabela rutiranja? Kakva je priroda informacija koje sadrže? Ovaj odjeljak o performansama algoritma pokušava odgovoriti na pitanje kako algoritam određuje preferenciju jedne rute u odnosu na druge.

Algoritmi usmjeravanja koriste mnogo različitih metrika. Složeni algoritmi rutiranja za odabir rute mogu se zasnivati ​​na više indikatora, kombinujući ih na takav način da rezultat bude jedan hibridni indikator. Sljedeće su metrike koje se koriste u algoritmima usmjeravanja:

  • Dužina rute.
  • Pouzdanost.
  • Kašnjenje.
  • Bandwidth.

Dužina rute.

Dužina rute je najčešća mjera rutiranja. Neki protokoli rutiranja dozvoljavaju mrežnim administratorima da dodijele proizvoljne cijene svakoj mrežnoj vezi. U ovom slučaju, dužina putanje je zbir troškova povezanih sa svakom vezom koja je pređena. Drugi protokoli za usmjeravanje specificiraju "broj skokova" (broj skokova), tj. mjeru broja prolaza koje paket mora napraviti na svom putu od izvora do odredišta kroz elemente mrežne interkonekcije (kao što su ruteri).

Pouzdanost.

Pouzdanost, u kontekstu algoritama rutiranja, odnosi se na pouzdanost svake veze u mreži (obično se opisuje u smislu omjera bit/greška). Neke mrežne veze mogu pokvariti češće od drugih. Kvarovi nekih mrežnih kanala mogu se eliminisati lakše ili brže nego kvarovi drugih kanala. Prilikom dodjeljivanja ocjena pouzdanosti, svi faktori pouzdanosti se mogu uzeti u obzir. Ocjene pouzdanosti mrežnim vezama obično dodjeljuju administratori. U pravilu se radi o proizvoljnim digitalnim vrijednostima.

Kašnjenje.

Kašnjenje rutiranja se obično podrazumijeva kao količina vremena potrebnog paketu da putuje od izvora do odredišta preko mreže. Latencija ovisi o mnogim faktorima, uključujući propusnost posrednih mrežnih veza, redove na portu svakog rutera duž putanje paketa, zagušenje mreže na svim međuvezama mreže i fizičku udaljenost na koju paket treba premjestiti . Budući da ovdje postoji konglomerat nekoliko važnih varijabli, latencija je najčešća i najkorisnija metrika.

Bandwidth.

Širina pojasa se odnosi na dostupnu snagu saobraćaja bilo kojeg kanala. Ceteris paribus, Ethernet veza od 10 Mbps je poželjnija u odnosu na bilo koju iznajmljenu liniju sa propusnim opsegom od 64 Kbps. Iako je propusni opseg procjena maksimalnog mogućeg protoka veze, rute koje prolaze kroz veze veće propusnosti neće nužno biti bolje od ruta koje prelaze sporije veze.

Interni protokol rutiranja RIP

Ovaj protokol rutiranja je dizajniran za relativno male i relativno homogene mreže. Rutu karakterizira vektor udaljenosti do odredišta. Pretpostavlja se da je svaki ruter početna tačka nekoliko ruta ka mrežama sa kojima je povezan. Opisi ovih ruta pohranjeni su u posebnoj tabeli koja se zove ruta. RIP tabela rutiranja sadrži unos za svaku servisiranu mašinu (za svaku rutu). Unos mora sadržavati:

  • Odredišna IP adresa.
  • metrika rute (od 1 do 15; broj koraka do odredišta).
  • IP adresa najbližeg rutera (gateway) na putu do odredišta.
  • Tajmeri rute.

Povremeno (jednom svakih 30 sekundi), svaki ruter emituje kopiju svoje tablice rutiranja svim susjednim ruterima s kojima je direktno povezan. Odredišni ruter traži tabelu. Ako postoji nova putanja ili kraća poruka rute u tabeli, ili ako je došlo do promjena u dužinama staza, ove promjene bilježi prijemnik u svojoj tablici rutiranja. RIP protokol mora biti u stanju da obrađuje tri vrste grešaka:

Ciklične rute.

Za suzbijanje nestabilnosti, RIP bi trebao koristiti malu vrijednost maksimalnog mogućeg broja koraka (ne više od 16).

Spora distribucija informacija o rutiranju kroz mrežu stvara probleme kada se situacija usmjeravanja dinamički mijenja (sistem ne prati promjene). Mala granična vrijednost metrike poboljšava konvergenciju, ali ne eliminira problem.

OSPF protokol stanja veze

OSPF (Open Shortest Path Firs) protokol je implementacija algoritma stanja veze (usvojen je 1991.) i ima mnoge karakteristike orijentisane na upotrebu u velikim heterogenim mrežama.

OSPF protokol izračunava rute na IP mrežama dok održava druge protokole za razmjenu informacija o rutiranju.

Direktno povezani ruteri se nazivaju susjedi. Svaki ruter prati u kom stanju misli da je njegov susjed. Ruter se oslanja na susjedne usmjerivače i prosljeđuje im pakete podataka samo ako je siguran da su potpuno funkcionalni. Da bi saznali stanje veza, susjedni ruteri često razmjenjuju kratke HELLO poruke.

Kako bi propagirali stanje veza kroz mrežu, ruteri razmjenjuju poruke različitog tipa. Ove poruke se nazivaju router links advertisement – ​​reklama o linkovima rutera (tačnije, o stanju veza). OSPF ruteri razmjenjuju ne samo svoje, već i najave veza drugih ljudi, na kraju primajući informacije o stanju svih mrežnih veza. Ove informacije formiraju graf mrežne veze, koji je, naravno, isti za sve mrežne rutere.

BGP protokol

Opšta šema kako BGP radi je sljedeća. BGP ruteri susednih AS-ova koji su odlučili da razmenjuju informacije o rutiranju uspostavljaju BGP veze između sebe i postaju BGP susedi (BGP peers).

Nadalje, BGP koristi pristup koji se zove vektor putanje, koji je evolucija pristupa vektoru udaljenosti. BGP susjedi šalju (najavljuju, reklamiraju) jedni drugima vektore putanja. Vektor putanje, za razliku od vektora udaljenosti, ne sadrži samo mrežnu adresu i udaljenost do njega, već i mrežnu adresu i listu atributa putanje koji opisuju različite karakteristike rute od izvornog rutera do navedene mreže. U nastavku, radi sažetosti, skup podataka koji se sastoji od mrežne adrese i atributa putanje do ove mreže nazvat ćemo rutom do ove mreže.

BGP implementacija

Par BGP susjeda uspostavlja TCP vezu između sebe, port 179. Susjedi koji pripadaju različitim AS-ovima moraju biti direktno dostupni jedni drugima; za susjede iz istog AS-a ne postoji takvo ograničenje, jer će interni protokol rutiranja osigurati dostupnost svih potrebnih ruta između čvorova istog autonomnog sistema.

Tok informacija koji se razmjenjuju između BGP susjeda putem TCP-a sastoji se od niza BGP poruka. Maksimalna dužina poruke je 4096 okteta, minimalna 19. Postoje 4 vrste poruka.

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-2.jpg" alt="(!LANG:> IP Routing Protocol">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-3.jpg" alt="(!LANG:>IP adresa l IPv 4-adresa je jedinstvena 32-bitna sekvenca binarnih cifara,"> IP-адрес l IPv 4 -адрес - это уникальная 32 разрядная последовательность двоичных цифр, с помощью которой компьютер однозначно идентифицируется в IP сети. (на канальном уровне в роли таких же уникальных адресов компьютеров выступают МАС адреса сетевых адаптеров, невозможность совпадения которых контролируется изготовителями на стадии производства.)!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-4.jpg" alt="(!LANG:>IP verzija l verzija 4, ili IPv 4 l verzija 6 ( IPv6)"> Версии l версия 4 протокола IP, или IPv 4 l версия 6 (IPv 6), в которой IP адрес представляется в виде 128 битной последовательности двоичных цифр. ipv 6 install!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-5.jpg" alt="(!LANG:>Struktura l Za praktičnost rada sa IP adresama, a sekvenca bitova je obično"> Структура l Для удобства работы с IP адресами 32 разрядную последовательность обычно разделяют на 4 части по 8 битов (на октеты) l каждый октет переводят в десятичное число и при записи разделяют эти числа точками. l в таком виде (это представление называется «десятичные числа с точками» , или, «dotted decimal notation») IP адреса занимают гораздо меньше места и намного легче запоминаются 192. 168. 5. 200 11000000 10101000 0000101 11001000!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-6.jpg" alt="(!LANG:>Maska podmreže l Maska podmreže se sastoji od 32-bitnog broja odlaska"> Маска подсети l Маска подсети - это 32 разрядное число, состоящее из идущих вначале единиц, а затем - нулей, например (в десятичном представлении) 255. 0 ИЛИ 255. 240. 0.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-7.jpg" alt="(!LANG:>Maska podmreže l Maska podmreže igra izuzetno važnu ulogu u IP-u adresiranje i"> Маска подсети l Маска подсети играет исключительно важную роль в IP адресации и маршрутизации l сеть ARPANet строилась как набор соединенных друг с другом гетерогенных сетей. Для правильного взаимодействия в такой сложной сети каждый участник должен уметь определять, какие IP адреса принадлежат его локальной сети, а какие - удаленным сетям. l здесь и используется маска подсети, с помощью которой производится разделение любого IP адреса на две части: идентификатор сети (Net ID) и идентификатор узла (Host ID). l такое разделение делается очень просто: там, где в маске подсети стоят единицы, находится идентификатор сети, а где стоят нули - идентификатор узла. Например, в IP адресе 192. 168. 5. 200 при использовании маски подсети 255. 0 идентификатором сети будет число 192. 168. 5. 0, а идентификатором узла - число 200. Стоит поменять маску подсети, на число 255. 0. 0, как и идентификатор узла, и идентификатор сети изменятся на 192. 168. 0. 0 и 5. 200, соответственно, и от этого, иначе будет вести себя компьютер при посылке IP пакетов.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-8.jpg" alt="(!LANG:>Pravila za dodjelu IP adresa mreže i hosta mogu sadržavati samo"> Правила назначения IP-адресов сетей и узлов 1. идентификатор сети не может содержать только двоичные нули или только единицы. Например, адрес 0. 0 не может являться идентификатором сети; 2. идентификатор узла также не может содержать только двоичные нули или только единицы - такие адреса зарезервированы для специальных целей l все нули в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом сети. Например, 192. 168. 5. 0 является правильным адресом сети при использовании маски 255. 0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров, l все единицы в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом широковещания для данной сети. Например, 192. 168. 5. 255 является адресом широковещания в сети 192. 168. 5. 0 при использовании маски 255. 0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-9.jpg" alt="(!LANG:>Pravila za dodjelu IP adresa mreže i hosta l identifikator hosta unutar jednog i"> Правила назначения IP-адресов сетей и узлов l идентификатор узла в пределах одной и той же подсети должен быть уникальным; l диапазон адресов от 127. 0. 0. 1 до 127. 255. 254 нельзя использовать в качестве IP адресов компьютеров. Вся сеть 127. 0. 0. 0 по маске 255. 0. 0. 0 зарезервирована под так называемый «адрес заглушки» (loopback), используемый в IP для обращения компьютера к самому себе. PING 127. 12. 34. 56!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-10.jpg" alt="(!LANG:>l IP adrese globalno dodjeljuje privatna neprofitna kompanija pod nazivom ICANN"> l Распределением IP адресов в мире занимается частная некоммерческая корпорация под названием ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers), а точнее, работающая под ее патронажем организация IANA (Internet Assigned Numbers Authority).!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-11.jpg" alt="(!LANG:>Klasično i besklasno IP adresiranje">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-12.jpg" alt="(!LANG:>Razvoj l U početku je cijeli prostor mogućih IP adresa bio podijeljen u pet razreda"> Развитие l Первоначальная все пространство возможных IP адресов было разбито на пять классов l принадлежность IP адреса к определенному классу определялась по нескольким битам первого октета l для адресации сетей и узлов использовались только классы А, В и С. l для этих сетей были определены фиксированные маски подсети по умолчанию, равные, соответственно, 255. 0. 0. 0, 255. 0. 0 и 255. 0, которые не только жестко определяли диапазон возможных IP адресов узлов в таких сетях, но и механизм маршрутизации.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-13.jpg" alt="(!LANG:>Klase adresa u originalnoj šemi IP adresiranja Klasa Prvi Mogući broj bitova in"> Классы адресов в первоначальной схеме IP-адресации Класс Первые Возможное число биты в значения сетей узлов в сети октете первого октета А 0 1 -126 16777214 В 10 128 -191 16384 65534 С 110 192 -223 2097152 254 D 1110 224 -239 Используется для многоадресной рассылки (multicast) Е 1111 240 -254 Зарезервирован как экспериментальный!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-14.jpg" alt="(!LANG:>Problemi l Za dobijanje potrebnog opsega IP adresa, organizacije su zamolio da popuni formular za registraciju,"> Проблемы l Для получения нужного диапазона IP адресов организациям предлагалось заполнить регистрационную форму, в которой следовало указать текущее число компьютеров и планируемый рост компью терного парка в течение двух лет. l с развитием Интернета такой подход к распределению IP адресов стал вызывать проблемы, особенно острые для сетей класса В. l организациям, в которых число компьютеров не превышало нескольких сотен (скажем, 500), приходилось регистрировать для себя целую сеть класса В. l Поэтому количество доступных сетей класса В стало на глазах «таять» , но при этом громадные диапазоны IP адресов (в нашем примере - более 65000) пропадали зря.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-15.jpg" alt="(!LANG:>Rješavanje problema l Za rješavanje problema, besklasna šema IP adresa je razvijena">!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-16.jpg" alt="(!LANG:>Classless Inter. Domain Routing,) l nedostaje IPDR adresa vezivanje"> Бесклассовая схема IP-адресации (Classless Inter. Domain Routing,), CIDR l отсутствует привязка IP адреса к классу сети и маске подсети по умолчанию l допускается применение так называемых масок подсети с переменной длиной (Variable Length Subnet Mask, VLSM). l Например, если при выделении сети для вышеуказанной организации с 500 компьютерами вместо фиксированной маски 255. 0. 0 использовать маску 255. 254. 0 то получившегося диапазона из 512 возможных IP адресов будет вполне достаточно. Оставшиеся 65 тысяч адресов можно зарезервировать на будущее или раздать другим желающим подключиться к Интернету. Этот подход позволил гораздо более эффективно выделять организациям нужные им диапазоны IP адресов, и проблема с нехваткой IP сетей и адресов стала менее острой.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-17.jpg" alt="(!LANG:>l Izračunajte maksimalni mogući broj čvorova u bilo kojoj IP mreži kako mnogo bitova"> l Рассчет максимально возможного количества узлов в любой IP сети сколько битов содержится в идентификаторе узла, или, иначе, сколько нулей имеется в маске подсети. l Это число используется в качестве показателя степени двойки, а затем из результата вычитается два зарезервированных адреса (сети и широковещания). l Аналогичным способом легко вычислить и возможное количество сетей классов А, В или С, если учесть, что первые биты в октете уже зарезервированы, а в классе А нельзя использовать IP адреса 0. 0 и 127. 0. 0. 0 для адресации сети.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-18.jpg" alt="(!LANG:>LANG IP adrese l Sve adrese koje se koriste na Internetu, moraju se registrovati in"> IP-адреса для локальных сетей l Все используемые в Интернете адреса, должны регистрироваться в IANA, что гарантирует их уникальность в масштабе всей планеты. Такие адреса называют реальными, или публичными (public) IP адресами. l Для локальных сетей, не подключенных к Интернету, регистрация IP адресов, естественно, не требуется, так что, в принципе, здесь можно использовать любые возможные адреса. Однако, чтобы не допускать возможных конфликтов при последующем подключении такой сети к Интернету, RFC 1918 рекомендует применять в локальных сетях только следующие диапазоны так называемых частных (private) IP адресов (в Интернете эти адреса не существуют и использовать их там нет возможности): ¡ 10. 0- 10. 255; ¡ 172. 16. 0. 0- 172. 31. 255; а!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-19.jpg" alt="(!LANG:>Osnove IP rutiranja l za pravilnu komunikaciju sa drugim računarima i računarima svaki"> Основы IР-маршрутизации l чтобы правильно взаимодействовать с другими компьютерами и сетями, каждый компьютер определяет, какие IP адреса принадлежат его локальной сети, а какие - удаленным сетям. l если выясняется, что IP адрес компьютера назначения принадлежит локальной сети, пакет посылается непосредственно компьютеру назначения, если же это адрес удаленной сети, то пакет посылается по адресу основного шлюза.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-20.jpg" alt="(!LANG:>Primjer KOMPJUTER l IP adresa - 160.5. ; l maska ​​podmreže -"> Пример КОМПЬЮТЕР l IP адрес - 192. 168. 5. 200; l маска подсети - 255. 0; l основной шлюз - 192. 168. 5. 1. При запуске протокола IP на компьютере выполняется операция логического «И» между его собственными IP адресом и маской подсети l IP адрес в 32 разрядном виде 11000000 10101000 00000101 11001000; l маска подсети - 11111111 0000; l идентификатор сети - 11000000 10101000 00000101 0000 Т. е. 192. 168. 5. 0 идентификатор собственной сети!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-21.jpg" alt="(!LANG:>Primjer zadatak: poslati IP paket na adresu 1682. 5. 15. l računar radi"> Пример Задача: отправить IP-пакет по адресу 192. 168. 5. 15. l компьютер выполняет операцию логического «И» с IP адресом компьютера назначения и собственной маской подсети. l полученный в результате идентификатор сети назначения будет совпадать с идентификатором собственной сети компьютера отправителя.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-22.jpg" alt="(!LANG:>Primjer njega"> Пример Так наш компьютер определит, что компьютер назначения находится в одной с ним сети, и выполнит следующие операции: l с помощью протокола ARP будет определен физический МАС адрес, соответствующий IP адресу компьютера назначения; l с помощью протоколов канального и физического уровня по этому МАС адресу будет послана нужная информация.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-23.jpg" alt="(!LANG:>Primjer 2 Zadatak: poslati IP paket na adresu 168 10. 20. l Računar će"> Пример 2 Задача: отправить IP-пакет по адресу 192. 168. 10. 20. l Компьютер выполнит аналогичную процедуру определения идентификатора сети назначения. l В результате будет получен адрес 192. 168. 10. 0, не совпадающий с идентификатором сети компьютера отправителя. l Так будет установлено, что компьютер назначения находится в удаленной сети, и алгоритм действий компьютера отправителя изменится: 1. будет определен МАС адрес не компьютера назначения, а маршрутизатора; 2. с помощью протоколов канального и физического уровня по этому МАС адресу на маршрутизатор будет послана нужная информация. Дальнейшая судьба IP пакета зависит от правильной настройки маршрутизаторов, объединя ющих сети 192. 168. 5. 0 и 192. 168. 10. 0. важна правильная настройка маски подсети в параметрах IP адресации!!!!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-24.jpg" alt="(!LANG:> Načini konfigurisanja IP postavki i provjere da li radi 1. ručno dodijeliti (lako napraviti grešku kada"> Способами настройки параметров IP и проверка работоспособности 1. назначить вручную (легко ошибиться, при изменении надо перенастраивать, сетевые администраторы полностью контролируют все IP адреса, невозможно работать в крупных корпоративных сетях с мобильными устройствами типа ноутбуков или КПК, которые часто перемещаются из одного сегмента сети в другой) 2. автоматическое получение IP адреса. Специальные серверы, поддерживающие протокол динамической конфигурации узлов (Dynamic Host Con iguration Protocol, DHCP), задача которых состоит f в обслуживании запросов клиентов на получение IP адреса и другой информации, необходимой для правильной работы в сети. Если сервер DHCP недоступен (отсутствует или не работает), то начиная с версии Windows 98 компьютеры самостоятельно назначают себе IP адрес. При этом используется механизм автоматической личной IP адресации (Automatic Private IP Addressing, АРIPA), для которого корпорацией Microsoft в IANA был зарегистрирован диапазон адресов 169. 254. 0. 0 - 169. 254. 255.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-25.jpg" alt="(!LANG:>Provjera IP-a 1. IPCONFIG /SVE. 2 parametar funkcionalnosti 127."> Проверка параметров и работоспособности протокола IP 1. IPCONFIG /ALL. 2. PING 127. 0. 0. 1 3. PING w. x. y. z, где w. x. y. z - IP адрес соседнего компьютера. 4. PING w. x. y. z, где w. x. y. z - IP адрес основного шлюза. 5. PING w. x. y. z, гдеw. x. y. z - IP адрес любого удаленного компьютера.!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-26.jpg" alt="(!LANG:>Pitanja 1. Koji parametri i postavke su potrebni da bi se osiguralo steka TCP protokola /IP?2."> Вопросы 1. Какие параметры и настройки обязательны дляобеспечения работы стека протоколов TCP/IP? 2. Что такое IP адрес? Какова его структура? Какиевозможны способы представления IP адресов? 3. Чем отличаются версии 4 и 6 протокола IP? Какие преимущества обеспечит версия 6 протокола IP? Почему возникла необходимость в переходе на версию 6 протокола IP? 4. Что такое маска подсети? Для чего она нужна? 5. В чем заключается смысл разделения IP адреса на идентификаторы сети и узла? Для чего это требуется? 6. Какие IP адреса и маски являются допустимыми, а какие - нет? Почему? 7. В чем различие между классовой и бесклассовой IP адресациями? Каковы их преимущества и недостатки?!}

Src="https://present5.com/presentation/3/159928527_437552731.pdf-img/159928527_437552731.pdf-27.jpg" alt="(!LANG:>Pitanja 1. Šta su klase IP adresa? određene? 2."> Вопросы 1. Что такое классы IP адресов? По каким правилам они определяются? 2. Как назначить IP адреса в локальной сети (без выхода в Интернет)? 3. Каковы основные принципы маршрутизации пакетов в локальных и удаленных сетях? 4. Что такое таблица маршрутов (таблица маршрутизации)? Объясните смысл каждой из ее колонок. 5. Как «прописать» в таблице маршрутизации отсутствующий в ней новый маршрут? 6. Что такое динамическая конфигурация узлов? Для чего она нужна? 7. В чем заключается технология автоматической личной IP адресации? 8. Каков типовой алгоритм проверки работоспособности протокола IP?!}

Protokol RIP (Protokol informacija o rutiranju) je jedan od najstarijih protokola za razmjenu informacija o rutiranju, ali je još uvijek izuzetno čest u kompjuterskim mrežama. Pored RIP verzije za TCP/IP mreže, postoji i RIP verzija za IPX/SPX mreže kompanije Novell.

U ovom protokolu sve mreže imaju brojeve (način na koji se broj formira zavisi od protokola mrežnog sloja koji se koristi u mreži), a svi ruteri imaju identifikatore. RIP protokol u velikoj mjeri koristi koncept "vektora udaljenosti". Vektor udaljenosti je skup parova brojeva koji su brojevi mreža i udaljenosti do njih u skokovima.

Vektore udaljenosti iterativno propagiraju ruteri preko mreže, a nakon nekoliko koraka svaki ruter ima podatke o mrežama do kojih može doći i udaljenostima do njih. Ako je veza s bilo kojom mrežom prekinuta, tada ruter bilježi ovu činjenicu dodjeljivanjem najveće moguće vrijednosti vektorskom elementu koji odgovara udaljenosti do ove mreže, što ima posebno značenje - "nema veze". Ova vrijednost u RIP protokolu je broj 16.

Slika 8.1 prikazuje primjer mreže koja se sastoji od šest rutera sa ID-ovima 1 do 6 i šest mreža od A do F formiranih direktnim vezama točka-tačka.

Rice. 8.1. Razmjena informacija o rutiranju korištenjem RIP protokola

Na slici su prikazane početne informacije sadržane u topološkoj bazi rutera 2, kao i informacije u istoj bazi nakon dvije iteracije razmjene rutirajućih paketa RIP protokola. Nakon određenog broja iteracija, ruter 2 će znati udaljenosti do svih mreža na Internetu i može imati nekoliko alternativnih opcija za slanje paketa do odredišne ​​mreže. Neka je u našem primjeru odredišna mreža mreža D.

Kada treba da pošalje paket u mrežu D, ruter traži svoju bazu podataka ruta i bira port koji ima najkraću udaljenost do odredišne ​​mreže (u ovom slučaju, port koji ga povezuje sa ruterom 3).

Tajmer je povezan sa svakim unosom u tablicu rutiranja kako bi se prilagodio promjenama u stanju veza i opreme. Ako nije primljena nova poruka unutar vremenskog ograničenja koja potvrđuje ovu rutu, ona se uklanja iz tabele rutiranja.

Pri korištenju RIP protokola radi heuristički Bellman-Ford algoritam dinamičkog programiranja, a rješenje pronađeno uz njegovu pomoć nije optimalno, ali je blizu optimalnog. Prednost RIP protokola je njegova računska jednostavnost, a nedostaci su povećanje prometa pri periodičnom slanju broadcast paketa i neoptimalnost pronađene rute.

Slika 8.2 prikazuje slučaj nestabilnog rada mreže preko RIP protokola kada se konfiguracija promijeni - komunikaciona veza između rutera M1 i mreže 1. Kada je ova veza operativna, svaki ruter ima unos u tabeli ruta o mreži broj 1 i odgovarajuću udaljenost do njega.

Rice. 8.2. Primjer nestabilnog mrežnog rada pri korištenju RIP protokola

Kada je veza sa mrežom 1 prekinuta, ruter M1 bilježi da je udaljenost do ove mreže poprimila vrijednost 16. Međutim, nakon što je nakon nekog vremena primio poruku o rutiranju od rutera M2 da je udaljenost od njega do mreže 1 2 skoka, ruter M1 povećava ovu udaljenost za 1 i napominje da je mreža 1 dostupna preko rutera 2. Kao rezultat toga, paket namijenjen mreži 1 će kružiti između rutera M1 i M2 sve dok ne istekne unos mreže 1 u ruter 2 i on odašilje ove informacije ruteru M1 .

Kako bi se izbjegle takve situacije, informacije o usmjeravanju o mreži poznate ruteru ne prenose se na ruter s kojeg su došle.

Postoje i drugi, složeniji slučajevi nestabilnog ponašanja mreža koje koriste RIP protokol kada se promijeni stanje veza ili rutera mreže.

POVEZANI ČLANCI