Маршрутизаторы

Передвигаясь вверх по модели OSI, мы дошли до соединительных устройств, работающих на сетевом уровне, — маршрутизаторов. С помощью маршрутизаторов соединяются отдельные сети (или подсети). Маршрутизаторы могут работать как внутри локальных сетей (в этом случае они соединяют подсети), так и в глобальных сетях, соединяя составляющие их локальные сети.

Как и мосты, маршрутизаторы фильтруют передаваемые данные. Однако в отличие от мостов, маршрутизаторы используют логические сетевые адреса (IP- или IPX- адреса), а не физические адреса устройств. Маршрутизаторы устроены сложнее, чем мосты. Они принимают серьезные решения: выбирают оптимальный маршрут передачи пакета среди немалого количества других возможных маршрутов.

Маршрутизаторы поддерживают таблицы маршрутов, в которых хранятся адреса других маршрутизаторов. Маршрутизатор должен иметь, как минимум, два сетевых интерфейса, потому что он выполняет функции шлюза между сетями. Адрес интерфейса, обслуживающего отдельную подсеть, называется шлюзом подсети по умолчанию. Обратите внимание: термин "шлюз" используется также для обозначения программ или устройств, работающих на более высоких уровнях OSI.

Задачи маршрутизаторов

Маршрутизаторы могут использоваться для объединения многих сетей в одну или для разделения большой сети на несколько меньших.

Когда пакет данных передается от одного маршрутизатора к другому, заголовки канального уровня (фрагменты адресной информации) удаляются и создаются заново. Это позволяет маршрутизаторам передавать пакеты между разными сетями, например между Ethernet и Token Ring. Этот процесс несколько замедляет передачу данных и снижает производительность сети.

Если в сети существует несколько маршрутов передачи пакета, то маршрутизатор выбирает оптимальный и впоследствии всегда использует его для передачи данных определенному адресату. Маршрутизатор рассматривает все возможные маршруты и принимает решение об оптимальном маршруте для каждого поступившего пакета. Следовательно, если некоторый маршрут в данный момент времени перегружен, маршрутизатор выбирает другой, более эффективный.

Маршрутизаторы могут фильтровать широковещательные пакеты как по уровню 2, так и по уровню 3. По умолчанию маршрутизаторы не передают пакеты, отправленные по широковещательному адресу 255.255.255.255. Это уменьшает загрузку сети и предотвращает распространение широковещательного шторма, когда большое количество широковещательных сообщений нарушает нормальную работу сети.

Маршрутизируемые протоколы и протоколы маршрутизации

Маршрутизаторы работают только с маршрутизируемыми протоколами (IP, IPX, OSI, XNS, DECnet и DDP). В немаршрутизируемом протоколе, например в NetBEUI, нет адресной схемы, позволяющей маршрутизатору идентифицировать сеть, следовательно, такой протокол нельзя маршрутизировать.

Необходимо различать маршрутизируемые протоколы и протоколы маршрутизации. Для работы с маршрутизируемыми протоколами используется динамическая маршрутизация.

Далее сравниваются различные типы маршрутизации и маршрутизируемые протоколы, включая:

• статическую и динамическую маршрутизацию;

• внутренние и внешние протоколы маршрутизации.

Статическая и динамическая маршрутизация. Существует два основных способа маршрутизации.

• Статическая маршрутизация. Администратор вводит адреса в таблицу маршрутизации вручную и постоянно поддерживает их обновленными.

• Динамическая маршрутизация. Маршрутизаторы автоматически обмениваются адресной информацией с помощью протоколов RIP (Routing information Proto¬col), OSPF (Open Shortest Path First) или NLSP (NetWare Link Services Protocol).

Внутренние и внешние протоколы маршрутизации. Протоколы маршрутизации делятся на внутренние (Interior Gateway Protocol — ЮР) и внешние (Exterior Gateway Protocol — EGP). Протоколы маршрутизации IGP используются в автономных системах, т.е. в сетях отдельных компаний или организаций.

Мосты-маршрутизаторы

В зависимости от используемого протокола транспортного уровня, мосты- маршрутизаторы могут работать или как мосты, или как маршрутизаторы. Сообщения, посланные с протоколом NetBEUI или с другим немаршрутизируемым протоколом, мост-маршрутизатор обрабатывает как мост, а сообщения с маршрутизируемыми протоколами (например, TCP/IP) — как маршрутизатор. Современные маршрутизаторы способны выполнять функции как мостов, так и маршрутизаторов.

Коммутаторы

Главное назначение коммутатора может показаться обманчиво простым: выбор пути, по которому следует послать данные.

Коммутаторы становятся все более популярными в сетях Ethernet. Они увеличивают производительность и к тому же сравнительно дешевы.

В коммутаторах используется один из следующих методов коммутации.

• Без буферизации пакетов. Коммутатор начинает передавать пакет по назначению, не дожидаясь, пока к нему поступит весь пакет. Такой метод более быстродействующий, однако при этом через коммутатор могут проходить испорченные пакеты.

• С буферизацией пакетов. Коммутатор не начинает передавать пакет, пока не получит его полностью и не проверит его целостность. Такой метод менее быстродействующий, но более надежный.

Существуют различные типы коммутаторов. Иногда коммутаторы классифицируют на основе уровней модели OSI, на которых они работают.