IP-útválasztás - IP routing

Az IP-útválasztás az Internet Protocol (IP) csomagok útválasztási módszertanának területe az IP-hálózatokon belül és azok között. Ez nemcsak protokollokat és technológiákat foglal magában, hanem magában foglalja az internetes infrastruktúra világméretű szervezetének és konfigurációjának politikáját . Minden IP-hálózati csomópontban az IP-útválasztás magában foglalja a hálózati csomag megfelelő útvonalának meghatározását a forrástól a célig egy IP-hálózatban. A folyamat statikus konfigurációs szabályok vagy dinamikusan megszerzett állapotinformációk alapján választja ki az adott csomag-továbbítási módszereket, hogy a forgalmat a következő rendelkezésre álló közbenső hálózati csomópontra irányítsa, egy ugrással közelebb a kívánt végcélhoz, egy teljes elérési utat pedig több számítógépes hálózaton átívelve .

A hálózatokat speciális hosztok választják el egymástól, ún. Átjárók vagy útválasztók , speciális útválasztásra optimalizált szoftveres támogatással. Az útválasztókban megvizsgálják az interfészhez érkező csomagok forrás- és célcímzését, és sorba állítják a megfelelő kimenő interfészre a rendeltetési címük, valamint a szabályok és a teljesítménymutatók alapján. A szabályokat egy útválasztási táblázat kódolja, amely az összes interfészre és a hozzájuk kapcsolódó hálózatokra vonatkozó bejegyzéseket tartalmazza. Ha egyetlen szabály sem felel meg a hálózati csomag követelményeinek, akkor az továbbításra kerül egy alapértelmezett útvonalra . Az útválasztási táblázatokat vagy manuálisan kezeli a hálózati rendszergazda, vagy dinamikusan frissíti egy útválasztási protokollal . Az útválasztási szabályok a forrás és a cél kivételével egyéb paramétereket is tartalmazhatnak, például a rendelkezésre álló sávszélesség korlátozásait, a várható csomagveszteség mértékét és a speciális technológiai követelményeket.

IP forwarding algoritmusok figyelembe veszik az egyes csomagok mérete, a szolgáltatás típusát a fejlécben megadott, valamint jellemzőit a rendelkezésre álló linkek más router a hálózat, mint például kapcsolati kapacitás kihasználtsága, és a maximális datagram mérete, amely támogatott a linken. Általában a legtöbb útválasztó szoftver meghatározza az útvonalat a legrövidebb útvonal- algoritmuson keresztül. Más útválasztási protokollok azonban más metrikákat is használhatnak a legjobb útvonal meghatározásához. Az egyes linkekhez szükséges és meglévő mutatók alapján minden útvonalhoz kapcsolódó költség tartozik . Az útválasztási algoritmus megpróbálja minimalizálni a költségeket a következő ugrás kiválasztásakor.

Az útválasztási protokoll egy olyan szoftveres mechanizmus, amelynek segítségével az útválasztók kommunikálnak és megosztanak információkat a hálózat topológiájáról és az egyes útválasztási csomópontok képességeiről. Így végrehajtja azokat a globális hálózati szabályokat, amelyek alapján a forgalom egy hálózaton belül és több hálózaton keresztül irányul. Különböző protokollokat gyakran használnak különböző topológiákhoz vagy különböző alkalmazási területekhez. Például az Open Shortest Path First (OSPF) protokollt általában használják a csomagok átirányításához a vállalaton belüli alhálózatok között, és a Border Gateway Protocol-t (BGP) globálisan használják. A BGP a világméretű internetes útválasztás de facto szabványa.

Protokoll osztályozás

Az útválasztási protokollok működési területük alapján nagyjából megkülönböztethetők a hálózati hatókör szempontjából. A belső átjáró protokollokat az önálló rendszereken belüli útválasztáshoz használják , míg a külső átjáró protokollok a köztük lévő forgalmat irányítják . Az előbbi csoportot az Routing Information Protocol (RIP) és az Open Shortest Path First (OSPF) szemlélteti , míg az Exterior Gateway Protocol (EGP) és a Border Gateway Protocol (BGP) a külső típus példái. A BGP a domináns útvonalelosztási protokoll, amelyet az interneten használnak.

Útválasztási algoritmus

Az IP továbbítási algoritmus az útválasztás sajátos megvalósítása az IP hálózatok számára . A sikeres adatátvitel elérése érdekében az algoritmus egy útválasztási táblázat segítségével választja ki a következő ugrás útválasztót a datagram következő célállomásaként . A kiválasztott útválasztó IP-címe a következő ugrás címe.

Ha több úticél egyezik, akkor a leghosszabb alhálózati maszkkal ellátott útvonalat választják (a legspecifikusabbat). Ha több útvonal van ugyanazzal az alhálózati maszkkal, akkor a legkisebb mutatóval rendelkező útvonalat kell használni. Ha több alapértelmezett útvonal van, akkor a metrikát is használni kell annak meghatározásához, hogy melyiket használja. Ha több útvonal van ugyanazzal az alhálózati maszkkal és metrikával, a rendszer azonos költségű többutas útválasztást használhat továbbítási stratégiaként.

Az IP továbbítási algoritmus a következőket mondja ki:

Adott egy cél IP-cím, D és hálózati előtag, N :

if ( N egyezik egy közvetlenül csatlakoztatott hálózati címmel )

Adjon datagramot D-hez ezen a hálózati kapcsolaton keresztül ;

else if ( Az útválasztási táblázat N útvonalát tartalmazza )

Küldjön datagramot az útválasztási táblázatban felsorolt ​​következő ugrási címre;

else if ( alapértelmezett útvonal létezik )

Küldjön datagramot az alapértelmezett útvonalra ;

más

Küldjön továbbítási hibaüzenetet a kezdeményezőnek ;

Ha nem áll rendelkezésre útvonal, ICMP hibaüzenetet küld a csomag kezdeményezőjének, hogy tájékoztassa az állomást arról, hogy a csomagot nem lehet kézbesíteni, és hogy elkerülje a felesleges újraküldést a hálózati torlódások elkerülése érdekében . A küldő állomásnak le kell állítania az adást, vagy másik címet vagy útvonalat kell választania.

Útválasztási táblázat

Az alábbiakban egy tipikus útválasztási táblázatot mutatunk be egy Unix-szerű operációs rendszerben:

 Kernel IP útválasztási táblázat  
Cél Gateway Genmask Flags Metrikus Ref Használja az Iface-t  
0.0.0.0 71.46.14.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 ppp0  
10.0.0.0 0.0.0.0 255.0.0.0 U 0 0 0 eth0  
71,46,14,1 0,0,0,0 255,255,255,255 UH 0 0 0 ppp0  
169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0  
172.16.0.0 0.0.0.0 255.240.0.0 U 0 0 0 eth0  
192.168.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0  
192.168.1.0 192.168.96.1 255.255.255.0 UG 0 0 0 eth0  
192.168.96.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0 

A gazdagépnek több hálózati felülete van. az eth0 az Ethernet portot képviselő hálózati interfész kártya interfész neve . A ppp0 egy PPPoE interfész, amelyet ebben a példában alapértelmezett útvonalként konfiguráltunk .

Az alapértelmezett útvonalat a cél 0.0.0.0 és a G jelző ismeri fel . A hálózati útválasztót a 255.255.255.255 hálózati maszk és a H jelző azonosítja .

Lásd még

• Többutas útválasztás

Hivatkozások