IP сети

Для объединения ЛВС сетей предприятий и территорий в глобальные сети было предложено несколько технологий. Большинство из них, в той или иной степени, опираются на применении понятий третьего (сетевого) уровня ЭМ ВОС – понятий маршрутизации. В основе принципа маршрутизации лежит собственная система адресации, существенно отличающаяся от адресации канального уровня (МАС – адреса и др.). Рассмотрим эту систему на примере IP - адресации. IP адреса выдаются не устройствам (сетевым картам), а пользователям (компьютерам, серверам, маршрутизаторам и т.п.) единым международным органом IANA, причем они выдаются целыми блоками крупным потребителям (организациям, операторам связи – провайдерам и т.п.). Эти потребители, в свою очередь, раздают адреса более мелким пользователям, которые включены в их сеть или взаимодействуют с ними виртуально. Таким образом, выстраивается определенная иерархия адресов “от старшего к младшему”, с помощью которой проще управлять процессом распределения информации на узлах. IP адрес состоит из 4 байт, например, 190.248.15.97. Часть этого адреса, один или два первых байта, обозначает адрес узла, а остальное - адрес сети или отдельной станции, присоединенный к этому узлу. Такая структура позволяет существенно сократить объем маршрутной информации, записываемой в маршрутизаторах. В маршрутизаторах, также как и коммутаторах есть таблицы, содержащие основные поля: номер сети, адрес следующего маршрутизатора, номер или адрес порта и расстояние (количество промежуточных машрутизаторов или “хопов”) от сети до маршрутизатора.

Рисунок 6. 18 -Сеть передачи данных на маршрутизаторах

Пример фрагмента таблицы для маршрутизатора М1 (рисунок 6.19).

 

Номер сети	Адрес следующего маршрутизатора	Порт	Расстояние
190.248.15.97	190.248.15.0
135.15.42.24	135.15.42.0
140.248.0.1	198.248.0.0

Рисунок 6. 19- Фрагмент таблицы для маршрутизатора М1

 

Здесь первая строка описывает сеть непосредственно подключенную к М1, а вторая сеть 135.15.42.24 “видна” в М1 через маршрутизатор М2. Предположим что из сети передачи данных идут пакеты к М1. В адресном поле пакета есть адрес получателя, например 190.248.15.97. В то же время в таблицах всех маршрутизаторов, приближенных к М1 нет необходимости писать этот полный адрес, как и все другие адреса входящие в класс 190.248.0.0. Достаточно сделать одну запись 190.248.0.0 в таблицах этих маршрутизаторов и все пакеты будут направляться к порту 3 М1.

Составление таблиц маршрутизации производится либо вручную администратором сети (для небольших сетей), либо автоматически с помощью специальных протоколов RIP или OSPF.

К достоинствам маршрутизации пакетов следует также отнести:

− устранение “петель”, характерных для коммутаторов, поскольку маршрутизаторы имеют иерархическую структуру адресов и выбирают наикратчайший путь;

− защищенность от широковещательных штормов;

− возможность объединять сети различных протоколов канального уровня, например Ethernet и Frame Relay, на основе метода инкапсуляции. Суть этого метода состоит в следующем (рисунок 6.20).

Рисунок 6. 20 - Объединение разнородных сетей

 

Пакет, приходящий из сети Ethernet содержит заголовок канального уровня, заголовок сетевого уровня (IP) и данные.

В маршрутизаторе заголовок Ethernet удаляется, из заголовка IP извлекается информация о протоколе принимающей сети и адреса. На основании этой информации формируется пакет по протоколу Frame Relay с соответствующим заголовком.