Маршрутизация — что это такое и как работает

Практически каждый пользователь интернета, который читал материалы на тему работы глобальной паутины и ее нюансах в целом слышали про маршрутизацию и, некоторые в какой-то степени даже понимают, что это.

Но, это довольно интересная тема и я решил вынести ее в отдельную статью, давайте узнаем, что это такое, как она работает, зачем она вообще нужна и какие у нее бывают виды. На самом деле это все довольно просто.

Итак, вы уже знаете, что такое UDP протокол и зачем он нужен, сейчас же мы разберем не менее интересную тему о том, как строятся пути для передачи информации в IP сетях.

Что такое маршрутизация

Маршрутизация (Routing) — это процесс по определению/вычислению лучшего маршрута движения для данных в сетях связи. Есть еще второе определение — это передача пакетов данных от отправителя к получателю.

Сами маршруты могут быть статическими — задаются административно, или динамическими, т.е. рассчитываться по специальным алгоритмам-протоколам, которые базируются на данных о топологии и состоянии сети.

Функцию роутинга могут выполнять:

• Аппаратные средства — маршрутизаторы. Самый оптимальный вариант, позволяющий обрабатывать большие потоки данных и работает он быстрее.
• Настроенные компьютеры с несколькими сетевыми интерфейсами и установленным на них специализированным и настроенным ПО. Обычно используется если конфигурация будет не слишком сложная.

Таблица маршрутизации

Таблица маршрутизации — это файл-электронная таблица или база данных, которая располагается на маршрутизаторе или специально настроенном компьютере. В ней описывается соответствие адресов назначения с интерфейсами, через которые необходимо производить отправку данных до следующего маршрутизатора.

Таблица содержит:

• Адрес сети или узла
• Маску подсети назначения
• Сетевой шлюз или по-другому, адрес маршрутизатора на который будут направлены данные
• Интерфейс, с которого можно достучаться до шлюза
• Метрика (не всегда), т.е. показатель, который задает предпочтительность пути.

Может заполняться как вручную, так и автоматически.

Протокол маршрутизации

Протокол маршрутизации используется маршрутизаторами для определения возможных и оптимальных маршрутов движения пакетов данных по сети. Текущий протокол позволяет обеспечивать маршрут на автоматическом уровне избегая ручного ввода.

Это в свою очередь снижает возможное количество ошибок, делает взаимодействие всех роутеров в сети согласованным и, конечно же, облегчает работу самому администратору.

Маршрутизация в IP сетях

По итогу, все это нужно для отправки и приема пакетов данных от одного устройства по сетке к другому и это может происходить через разные сети. Сами маршрутизаторы/роутеры отправляют данные практически во все сети, из локальной в глобальную паутину, используют NAT и т.д.

Информация на роутер поступает от других таких-же роутеров или от администратора. Составляется таблица — вручную или динамически. И, соответственно, пакеты данных отправляются.

Виды

Статическая маршрутизация

В данном случае маршруты задаются в таблице напрямую администратором во время конфигурации маршрутизатора, без использования протоколов, помогающих построить пути.

При задании такого маршрута назначается:

• Адрес и маска сети
• Адрес шлюза/узла
• Иногда указывается метрика и интерфейс, на который пойдет трафик

Плюсы:

• Легкость настройки в не крупных сетках
• Небольшая нагрузка на саму сетку, что в какой-то степени увеличивает скорость интернета
• Прозрачность работы в любой момент времени
• Не требует дополнительных денежных расходов, т.к. не используются протоколы построения путей

Минусы:

• Долгое масштабирование, каждая добавленная сетка потребует двойных вмешательств в конфигурацию
• Если произошли какие-либо изменения, то в любом случае администратору придется вручную настраивать новые пути
• Нет динамического балансирования нагрузки
• Нужна отдельная документация с записями маршрутов, также, проблемы с синхронизацией этой документации и реальных путей

Динамическая маршрутизация

В этом случае таблица редактируется на программном уровне и рассчитывается по протоколам. Позволяет маршрутизаторам в реальном времени своевременно менять пути, применяемые для передачи IP пакетов. У каждого протокола есть свой метод определения маршрута движения пакетов: самый быстрый путь, использование именно того маршрута, который рекомендуют другие роутеры и т.д.

Так, если в сети произойдут какие-либо изменения, то протокол динамической маршрутизации оповестит об этом все маршрутизаторы, а вот при статической, все придется делать администратору.

В заключение

Работая в интернете или читая там занимательную литературу, вы даже не замечаете сколько процессов происходит, а происходит там очень много. Если вам и дальше интересны материалы на темы работы интернета, то заходите еще.