2.3. Маршрутизация

Существуют два вида алгоритмов маршрутизации: статические и динамические. Статический содержит информацию соответствия, внесённую в таблицу маршрутизации сетевым администратором. Эта таблица указывает как необходимо передавать данные от одного узла к другому. Все пути в этом случае будут неизменными. Динамические алгоритмы создаются и обслуживаются сообщениями об обновлении маршрутов. Эти сообщения несущие информацию об изменениях в сети, обращаются к программе запрашивая пересчёт алгоритма, и обновляют таблицу маршрутизации.

Маршрутизаторы – устройства на которых работают протоколы с алгоритмом маршрутизации по состоянию каналов способны создавать полную картину сети и принимать более правильные решения по формированию путей. Если в сети обрывается связь или возникают другие неполадки, важно чтобы таблицы маршрутизации были обновлены. Время необходимое для обновления таблиц на всех маршрутизаторах называется сходимостью. Чем дольше маршрутизаторы обновляют свои таблицы, тем выше вероятность что данные будут направлены по нефункционирующим путям. Алгоритмы маршрутизации определяют преимущества одного маршрута перед другим с помощью метрики. Метрикой может служить длина пути, стоимость передачи данных по нему, надёжность того или иного маршрута. Например протокол RIP применяет в качестве метрики счётчик переходов. Переход это передача данных от одного маршрутизатора к другому. Если существует несколько вероятных путей, протокол выберет тот, где наименьшее число переходов. Протоколы работающие только с одной метрикой, рассматривают проблему выбора маршрута только с одной стороны. Большую гибкость при выборе маршрута обеспечивают протоколы имеющие более развитую систему метрик.

Протоколы TCP/IP проектировались таким образом, чтобы локальным компьютерам не требовалось «знать» детали маршрутизации, за исключением IP-адреса локального маршрутизатора. Компьютеры могут посылать данные непосредственно на другие компьютеры локальной сети. Для этого достаточно указать адрес получателя и оправить пакет через сетевой интерфейс. Получатель обязательно обнаружит такой пакет и обработает его. Что касается удаленных систем, то такой уровень доступа невозможен. В этом случае компьютер должен послать пакет локальному маршрутизатору, который «знает», что с ним делать дальше. Маршрутизатору, представленному на рис. 2, известны адреса локальных систем и адрес следующего маршрутизатора, скрытого в Internet, Пакет передастся по цепочке маршрутизаторов, пока, наконец, не достигнет адресата. Таким образом, каждая система взаимодействует лишь со своими ближайшими соседями.

Рис. 2. Реализация сети на основе маршрутизатора

Маршрутизатор соединяет две и более сети, в которых может использоваться различное сетевое оборудование. Например, маршрутизатор позволяет соединить локальную сеть Ethernet с локальной сетью Token Ring и связать их с сетью Internet.

3. Использование команд

3.1. Утилита ifconfig

Утилита ifconfig используется сетевыми сценариями для запуска, отключения и конфигурирования устройств интерфейса. Название утилиты происходит от словосочетания "configure network interface" (настройка сетевого интерфейса).

Э та утилита может использоваться для конфигурирования и повторной настройки любых имеющихся сетевых интерфейсов. Обычно в качестве таких интерфейсов выступает адаптер Ethernet (eth0, eth1) или Token Ring (tr0, tr1). Если эта утилита вызывается без параметров, то на экране отобразится список активных интерфейсов. При вызове с параметром -а (ifconfig -a) выводятся все интерфейсы, которые настраивались с момента последней загрузки системы. Устройства будут отражены даже в том случае, если они выключены в данный момент. На рис. 3 показан пример конфигурации адаптера Ethernet при выполнении команды ifconfig.

Рис. 3. Конфигурация Ethernet-адаптера, утилита ifconfig.

Используя утилиту ifconfig, можно настроить, активизировать или отключить данный адаптер Ethernet. Практически каждую запись можно изменить, но сетевая карта должна поддерживать изменение соответствующих параметров. Полями, которые нельзя изменять с помощью ifconfig, являются поле Link encapsulation, которое определяется типом устройства, поля статистики (строки ТХ и RX), количество коллизий и имя устройства. Все остальные значения полей могут изменяться, но в данной работе мы будем рассматривать только вторую строку.

Чаще всего утилита ifconfig применяется для запуска устройства, например следующим образом:

ifconfig eth0 192.168.0.2 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.0.255

Эта команда настраивает устройство eth0 и присваивает ему IP-адрес 192.168.0.2. Оно будет установлено в сети 192.168.0.0-192.168.0.255 и будет использовать широковещательный адрес 192.168.0.255. Можно не указывать широковещательный адрес (поле broadcast отсутствует). Но делать это не рекомендуется, поскольку система должна уметь отвечать на широковещательные сетевые запросы. Не беспокойтесь, что кто-то может перегрузить широковещательный адрес внешним трафиком, постоянно посылая на него запросы. Современные маршрутизаторы игнорируют излишний трафик, направленный на широковещательные адреса.

Отключить сетевой адаптер можно с помощью следующей команды:

ifconfig eth0 down