Таблица маршрутизации
В компьютерных сетях таблица маршрутизации или информационная база маршрутизации ( RIB ) — это таблица данных , хранящаяся в маршрутизаторе или сетевом узле , в которой перечислены маршруты к определенным сетевым пунктам назначения, а в некоторых случаях — метрики (расстояния), связанные с этими маршрутами. . Таблица маршрутизации содержит информацию о топологии сети непосредственно вокруг нее.
Построение таблиц маршрутизации является основной целью протоколов маршрутизации . Статические маршруты — это фиксированные записи, а не результат протоколов маршрутизации и процедур обнаружения топологии сети.
Обзор [ править ]
Таблица маршрутизации аналогична карте распределения при доставке пакетов . Всякий раз, когда узлу необходимо отправить данные другому узлу в сети, он сначала должен знать, куда их отправить. Если узел не может напрямую подключиться к узлу назначения, он должен отправить его через другие узлы по маршруту к узлу назначения. Каждому узлу необходимо отслеживать, каким способом доставлять различные пакеты данных, и для этого он использует таблицу маршрутизации. Таблица маршрутизации — это база данных, которая отслеживает пути (например, карта) и использует их для определения направления пересылки трафика. Таблица маршрутизации — это файл данных в оперативной памяти, который используется для хранения информации о маршрутах для напрямую подключенных и удаленных сетей. Узлы также могут делиться содержимым своей таблицы маршрутизации с другими узлами.
Основная функция маршрутизатора — пересылка пакета в сеть назначения, которая является IP-адресом назначения пакета. Для этого маршрутизатору необходимо выполнить поиск информации о маршрутизации, хранящейся в его таблице маршрутизации. Таблица маршрутизации содержит ассоциации сети и следующего перехода. Эти ассоциации сообщают маршрутизатору, что до определенного пункта назначения можно оптимально добраться, отправив пакет определенному маршрутизатору, который представляет собой следующий переход на пути к конечному пункту назначения. Ассоциация следующего перехода также может быть исходящим или выходным интерфейсом к конечному пункту назначения.
При пошаговой маршрутизации в каждой таблице маршрутизации для всех доступных пунктов назначения указан адрес следующего устройства на пути к этому пункту назначения: следующий переход . Если предположить, что таблицы маршрутизации согласованы, то простого алгоритма ретрансляции пакетов к следующему узлу пункта назначения будет достаточно для доставки данных в любую точку сети. Шаг за шагом — это фундаментальная характеристика уровня IP-Интернета. [1] OSI и сетевой уровень .
Когда интерфейс маршрутизатора настроен с использованием IP-адреса и маски подсети, интерфейс становится хостом в этой подключенной сети. Сеть с прямым подключением — это сеть, которая напрямую подключена к одному из интерфейсов маршрутизатора. Сетевой адрес и маска подсети интерфейса, а также тип и номер интерфейса вводятся в таблицу маршрутизации как сеть с прямым подключением.
Удаленная сеть — это сеть, доступ к которой можно получить, только отправив пакет на другой маршрутизатор. Записи таблицы маршрутизации в удаленные сети могут быть динамическими или статическими. Динамические маршруты — это маршруты к удаленным сетям, которые автоматически изучаются маршрутизатором через протокол динамической маршрутизации. Статические маршруты — это маршруты, настроенные администратором сети вручную.
Таблицы маршрутизации также являются ключевым аспектом некоторых операций безопасности, таких как одноадресная переадресация по обратному пути (uRPF). [2] В этом методе, который имеет несколько вариантов, маршрутизатор также ищет в таблице маршрутизации адрес источника пакета. Если обратного пути к исходному адресу не существует, предполагается, что пакет поврежден или подвергся сетевой атаке, и он отбрасывается.
Трудности [ править ]
Необходимость записи маршрутов к большому количеству устройств с использованием ограниченного пространства хранения представляет собой серьезную проблему при построении таблицы маршрутизации. В настоящее время в Интернете доминирующей технологией агрегирования адресов является схема побитового сопоставления префиксов, называемая бесклассовой междоменной маршрутизацией (CIDR). Суперсети также можно использовать для управления размером таблицы маршрутизации.
Содержание [ править ]
Таблица маршрутизации состоит как минимум из трех информационных полей:
- идентификатор сети : подсеть назначения и сетевая маска.
- metric : метрика маршрутизации пути, по которому должен быть отправлен пакет. Маршрут пойдет в сторону шлюза с наименьшей метрикой.
- следующий переход : следующий переход или шлюз — это адрес следующей станции, на которую должен быть отправлен пакет на пути к конечному пункту назначения.
В зависимости от приложения и реализации он также может содержать дополнительные значения, уточняющие выбор пути:
- качество обслуживания, связанное с маршрутом. Например, флаг U указывает, что IP-маршрут работает.
- критерии фильтрации : списки контроля доступа, связанные с маршрутом.
- интерфейс : например, eth0 для первой карты Ethernet, eth1 для второй карты Ethernet и т. д.
Ниже показан пример того, как может выглядеть приведенная выше таблица на компьютере, подключенном к Интернету через домашний маршрутизатор :
| Сетевое назначение | Сетевая маска | шлюз | Интерфейс | Метрика |
|---|---|---|---|---|
| 0.0.0.0 | 0.0.0.0 | 192.168.0.1 | 192.168.0.100 | 10 |
| 127.0.0.0 | 255.0.0.0 | 127.0.0.1 | 127.0.0.1 | 1 |
| 192.168.0.0 | 255.255.255.0 | 192.168.0.100 | 192.168.0.100 | 10 |
| 192.168.0.100 | 255.255.255.255 | 127.0.0.1 | 127.0.0.1 | 10 |
| 192.168.0.1 | 255.255.255.255 | 192.168.0.100 | 192.168.0.100 | 10 |
- Столбцы «Назначение сети» и «Маска сети» вместе описывают идентификатор сети , как упоминалось ранее. Например, пункт назначения 192.168.0.0 и сетевая маска 255.255.255.0 могут быть записаны как 192.168.0.0/24 .
- Столбец «Шлюз» содержит ту же информацию, что и столбец «Следующий переход» , т.е. указывает на шлюз, через который можно получить доступ к сети.
- Интерфейс указывает , какой локально доступный интерфейс отвечает за доступ к шлюзу. В этом примере доступ к шлюзу 192.168.0.1 (интернет-маршрутизатор) можно получить через локальную сетевую карту с адресом 192.168.0.100 .
- Наконец, Метрика указывает соответствующую стоимость использования указанного маршрута. Это полезно для определения эффективности определенного маршрута из двух точек сети. В этом примере более эффективно взаимодействовать с самим компьютером через использование адреса 127.0.0.1 (называемого localhost ), чем через 192.168.0.100 (IP-адрес локальной сетевой карты).
Таблица пересылки [ править ]
Таблицы маршрутизации обычно не используются непосредственно для пересылки пакетов в современных архитектурах маршрутизаторов; вместо этого они используются для генерации информации для более простой таблицы пересылки . Эта таблица пересылки содержит только те маршруты, которые выбраны алгоритмом маршрутизации в качестве предпочтительных маршрутов для пересылки пакетов. Часто он имеет сжатый или предварительно скомпилированный формат, оптимизированный для аппаратного хранения и поиска .
Эта архитектура маршрутизатора отделяет функцию плоскости управления таблицы маршрутизации от функции плоскости пересылки таблицы пересылки. [3] Такое разделение управления и пересылки обеспечивает бесперебойную высокопроизводительную пересылку.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Ф. Бейкер (июнь 1995 г.). Требования к IPv4-маршрутизаторам . РФК 1812 .
- ^ Ф. Бейкер и П. Савола (март 2004 г.). Входная фильтрация для многосетевых сетей . дои : 10.17487/RFC3704 . РФК 3704 .
- ^ Структура разделения элементов пересылки и управления (ForCES) , Л. Ян и др. , RFC3746, апрель 2004 г.
Внешние ссылки [ править ]
- IP-маршрутизация из Руководства администратора сети Linux