3.7 Internet і маршрутизація тср/ір

Для встановлення з'єднання між різними операційними системами і платформами використовуються протоколи TCP/IP. Особливо важлива властивість протоколів TCP/IP при роботі в підмережевих з'єднаннях і в Internet — придатність для маршрутизації. Термін маршрутизація означає передачу пакетів з однієї мережі (або підмережі) в іншу. Звучить це досить просто, однак маршрутизація в протоколі IP — досить складна завдання. Конфігуруванню маршрутизаторів і протоколам маршрутизації присвячена чимала кількість товстих книг. Як виконується маршрутизація IP?

Процес передачі повідомлень, адресованих комп'ютеру в інший підмережі, називається просуванням IP.

У протоколі IP виконується логічна адресація і маршрутизація пакетів, тобто аналізується адреса джерела, адреса одержувача, маска підмережі і виконується над ними логічна операція І. У такий спосіб визначається, чи знаходяться передавальний і приймаючий комп'ютери в одній і тієї ж підмережі. Якщо так, то пакет направляється на приймаючий комп'ютер. У противному випадку процедура IP передає пакет на шлюз за замовчуванням.

Шлюз за замовчуванням — це IP-адреса маршрутизатора, з'єднаного з даною локальною мережею і, як мінімум, з однієї з інших мереж. Потім маршрутизатор визначає оптимальний шлях передачі пакета адресату за допомогою таблиці маршрутизації. На шляху до мережі, у якій знаходиться приймаючий комп'ютер, пакет може пройти через безліч маршрутизаторів. Коли пакет зрештою досягає цієї мережі, аналізується та частина IP-адреси, у якій записаний адреса приймаючого комп'ютера, і пакет передається йому.

Приклад простий маршрутизированної мережі

Р озглянемо просту маршрутизовану мережу. Мережа А має номер 198.1.1.0. Мережа В — номер 203.13.4.0. Обидві мережі належать класу С і не містять підмереж. Мережі А і В з'єднує комп'ютер із двома мережевими адаптерами, на якому встановлена операційна система Windows NT. Властивості TCP/IP цього комп'ютера сконфігуровані на виконання просування IP, тобто комп'ютер працює як маршрутизатор (рисунок 3.2).

Маршрутизатор (виділений пристрій або комп'ютер, що виконує функції маршрутизації) повинний належати, як мінімум, двом мережам. Іншими словами, IP-адреси його мережних адаптерів належать різним мережам або підмережам. У нашому прикладі один мережний адаптер сконфігурований з номером мережі 198.1.1.1, а інший — з номером 203.13.4.1.

Слід зазначити, що першим числом адреси мережі прийнято привласнювати маршрутизаторам. Це не обов'язково, однак так маршрутизатори легше ідентифікувати.

Коли комп'ютер першої мережі з IP-адресою 198.1.1.15 передає пакет за адресою 203.13.4.41, у заголовку пакета розглядається IP-адреса і маска підмережі. Для обох адрес маска підмережі дорівнює 255.255.255.0, тому що вони обоє належать класу С.

Потім над адресою і маскою виконується логічна операція І:

198.1.1.15 = 11000110 00000001 00000001 00001111

255.255.255.0 = 11111111 11111111 11111111 00000000

Результат = 11000110 00000001 00000001 00000000

203.13.4.41 = 11001011 00001101 00000100 00101001

255.255.255.0 = 11111111 11111111 11111111 00000000

Результат = 11001011 00001101 00000100 00101001

Як бачите, результати відрізняються. Отже, джерело й адресат знаходяться в різних підмережах. Таким чином, пакет передається за адресою 198.1.1.1 — на шлюз за замовчуванням першої підмережі.

Потім пакет передається через шлюз у другу підмережу. Після цього адресою джерела вважається IP-адреса іншої сторони маршрутизатора — 203.13.4.1.

Виконаємо ще раз операцію І:

203.13.4.1 = 11001011 00001101 00000100 00000001

255.255.255.0 = 11111111 11111111 11111111 00000000

Результат = 11001011 00001101 00000100 00000000

203.13.4.1 = 11001011 00001101 00000100 00000001

255.255.255.0 = 11111111 11111111 11111111 00000000

Результат = 11001011 00001101 00000100 00000000

Цього разу результати збігаються. Отже, передаючий і приймаючий комп'ютери знаходяться в одній і тієї ж підмережі, і пакет передається безпосередньо на приймаючий комп'ютер. Шлях проходження пакета показаний на рисунку 3.7.1.