5. Топология internet

Рассмотрим топологию Интернет, определяющую в общих чертах ее функционирование.

Персональный компьютер пользователя через модем устанавливает связь с местным провайдером (рис. 7). Такая связь осуществляется посредством телефонной линии. Точка, в которой компьютер пользователя оказывается связанным с провайдером, называется точкой присутствия (Point of Presence – POP).

Рис. 7. Топология Internet

Провайдер имеет свою местную сеть, состоящую из маршрутизаторов и линий связи, и если местом назначения отправляемого пакета является хост, обслуживаемый данным провайдером, то он просто непосредственно передается этому хосту, в противном случае пакет передается оператору сетевой магистрали.

Магистральные операторы владеют высокоскоростными международными магистральными сетями (магистралями), которые связывают между собой различных местных провайдеров. Иногда большие корпорации и хостинговые компании имеют свои собственные серверные фермы, напрямую подключенные к магистралям. Такие фермы обслуживают тысячи и десятки тысяч запросов к веб-страницам в секунду. Обычно такие фермы устанавливаются в помещениях, сдаваемых в аренду магистральными операторами, в которых непосредственно располагаются магистральные маршрутизаторы.

Магистрали связаны между собой с помощью так называемых точек входа в сеть (Network Access Point – NAP), что позволяет перебрасывать передаваемый пакет с одной магистрали на другую.

6. Маршрутизация

За определение маршрута передачи сообщения отвечает маршрутизация, которая относится к сетевому уровню. Рассмотрим механизм маршрутизации для сетей на основе служб без установления и с установлением соединения.

Маршрутизация в сетях на основе служб без установления соединения

Пусть Хосту 1 требуется передать некоторое сообщение Хосту 2 (рис. 8). Допустим, что сообщение в четыре раза длиннее максимального размера пакета, и, следовательно, оно должно быть разбито на 4 пакета и последовательно послано на маршрутизатор А. У каждого маршрутизатора имеется внутренняя таблица, по которой он определяет дальнейший путь пакета. Записи этой таблицы состоят из двух полей: пункт назначения (адресат) и выходная линия данного адресата, причем эти линии обязательно должны быть непосредственно соединены с данным маршрутизатором. Так к маршрутизатору А непосредственно подключены только две линии, соединяющие его с другими маршрутизаторами (В и C), а следовательно, все пакеты, передаваемые Хостом 1, могут пересылаться лишь на один из них.

Рис. 8. Маршрутизация в сетях на основе служб без установления соединения

Пакеты 1 – 3, прибывшие на маршрутизатор А, пересылаются на маршрутизатор С согласно данным таблицы маршрутизации в момент времени Т1. Далее эти пакеты уходят на маршрутизатор Е, который отсылает их маршрутизатору F, непосредственно соединенному с локальной сетью, к которой подключен Хост 2, являющийся адресатом сообщения.

Предположим, что в момент времени Т2 у маршрутизатора А сменилась таблица маршрутизации, что могло произойти, например, из-за возникновения затора на участке АСЕ. Согласно новой таблице маршрутизации, сообщение 4 будет передано маршрутизатору D, несмотря на то, что его адресатом по-прежнему является Хост 2.

Алгоритм, по которому формируются таблицы маршрутизации, называется алгоритмом маршрутизации.