Протокол маршрутизации

Маршрутизация в сети Интернет

Маршрутизация в сети Интернет основана на протоколах TCP/IP.

Передача информации осуществляется с помощью IP-пакетов, заголовок каждого IP-пакета содержит IP-адреса получателя и отправителя пакета. Каждый пакет обрабатывается маршрутизатором в соответствии с его таблицей маршрутизации. Таблица, в свою очередь, содержит информацию, компьютеру с каким адресом направлять пакеты с тем или иным диапазоном адресов. Например, все пакеты определённого диапазона могут направляться другому маршрутизатору, который «отвечает» за этот сегмент.

В ряде случаев маршрутизатор может преобразовывать заголовок пакета, заменяя адреса отправителя и/или получателя пакета. В частности, это происходит при взаимодействии локальной сети (имеющей свои адреса) с глобальной сетью Интернет. В этом случае локальная сеть может быть видна извне по одному глобальному IP-адресу. Для того, чтобы маршрутизатор мог направлять пакеты с одним глобальным адресом тем или иным получателям в локальной сети, используется таблица NAT, где помимо IP-адресов указываются порты, идентифицирующие приложения, устанавливающие соединение. При этом номера портов указаны не в заголовке IP-пакета, а в заголовке сегмента TCP либо UDP (сегменты инкапсулируются в поле данных IP-пакетов). Это позволяет осуществлять взаимно-однозначную идентификацию получателя и отправителя в тех случаях, когда за одним глобальным адресом находится множество компьютеров локальных сетей. Пример таблицы NAT:

Демоны маршрутизации routed и gated

Routed3 – стандартный демон маршрутизации, поддерживающий только протокол RIPv1. Он прост в использовании, так как не требует дополнительной настройки и самостоятельно вносит изменения в маршрутную таблицу при обнаружении более оптимальных маршрутов. Тем не менее, он обладает рядом недостатков, в частности, отсутствием поддержки других протоколов, неудобством при одновременном использовании статических и динамических маршрутов. В этом плане предпочтение отдается демону gated4, который обладает более широкими возможностями. В число поддерживаемых им протоколов входят RIPv2, OSPF, BGP4 и некоторые другие. Вместе с тем настройка конфигурационного файла /etc/gated.conf, в котором прописываются не только опции самого демона, но и настройки протоколов и маршрутов, и чей синтаксис схож с языками программирования, может показать достаточно сложной тем, кто впервые сталкивается с настройкой маршрутизации при помощи данной утилиты.

Протокол RIP.

Протокол RIP (Routing Information Protocol, протокол маршрутной информации) является наиболее простым протоколом динамической маршрутизации. Он относится к протоколам типа «вектор-расстояние».

Под вектором протокол RIP определяет IP-адреса сетей, а расстояние измеряется в переходах («хопах», hope) – количестве маршрутизаторов, которое должен пройти пакет, чтобы достичь указанной сети. Следует отметить, что максимальное значение расстояния для протокола RIP равно 15, значение 16 трактуется особым образом «сеть недостижима». Это определило основной недостаток протокола – он оказывается неприменимым в больших сетях, где Возможны маршруты, превышающие 15 переходов.

Протокол RIP версии 1 имеет ряд существенных для практического использования недостатков. К числу важных проблем относятся следующие:

• Оценка расстояния только с учетом числа переходов. Протокол RIP не учитывает реальную производительность каналов связи, что может оказаться неэффективным в гетерогенных сетях, т.е. сетях, объединяющих каналы связи различного устройства, производительности, в которых используются разные сетевые технологии.
• Проблема медленной конвергенции. Маршрутизаторы,  спользующие протокол RIP. Рассылают маршрутную информацию каждые 30 с, причем их работа не синхронизирована. В ситуации, когда некоторый маршрутизатор обнаружит, что какая-либо сеть стала недоступной, то в худшем случае (если проблема была выявлена сразу после очередной рассылки) он сообщит об это соседям через 30 с. Для соседних маршрутизаторов все будет происходить также. Это означает, что информация о недоступности какой-либо сети может распространятся маршрутизаторам в достаточно долго, очевидно, что сеть при этом будет находиться в нестабильном состоянии.
• Широковещательная рассылка таблиц маршрутизации. Протокол RIP изначально предполагал, что маршрутизаторы рассылают информацию в широковещательном режиме. Это означает, что отправленный пакет вынуждены получить и проанализировать на канальном, сетевом и транспортном уровне все компьютеры сети, в которую он направлен.

Частично указанные проблемы решаются в версии 2 (RIP2).

Протоколы многоадресной маршрутизации

Протоколы одноадресной маршрутизации используют графики, в то время как протоколы маршрутизации многоадресной рассылки используют деревья, т.е. Связывают дерево, чтобы избежать циклов. Оптимальное дерево называется кратчайшим связующим деревом.

• DVMRP — Протокол маршрутизации многоадресной передачи расстояния
• MOSPF — Открытый многоадресный маршрут
• CBT — базовое дерево
• PIM — независимая от протокола многоадресная рассылка

Протокол Независимой Многоадресной рассылки (PIM) используется сейчас. Он имеет два вида:

• Режим PIM DenseВ этом режиме используются деревья на основе источника. Он используется в плотной среде, такой как LAN.
• PIM разреженный режимВ этом режиме используются общие деревья. Он используется в редких средах, таких как WAN.

Краткие итоги

Вот, собственно, и все, что касается создания и настройки подключения типа «мост». В качестве послесловия хочется посоветовать быть максимально внимательным при вводе адресов, поскольку одна только неверно вписанная цифра сведет на нет все ваши усилия. В остальном же особых проблем быть не должно. Если по каким-то причинам понадобится избавиться от созданного подключения, в разделе свойств адаптера его можно либо деактивировать, либо полностью удалить, используя для этого пункты меню ПКМ.

Продолжаем разбираться с работой разных роутеров в режимах повторителя и моста. В этой инструкции мы подробно рассмотрим настройку роутера Tp-Link в режиме моста (WDS). Думаю, что сразу нужно разобраться в вопросе, что же такое WDS на роутерах Tp-Link и чем он отличается от режима работы «Репитер» (повторитель)
.

Скажу сразу, что на роутерах компании Tp-Link, нет такого режима как репитер, как например у Asus и Zyxel (там, роутеры действительно работают как ). Только точки доступа от Tp-Link умеют работать как повторители сети. Что касается обычных роутеров, таких как: TL-WR941ND, TL-WR740N, TL-WR841N, TL-MR3220, TL-WR842ND и других моделей, то в них есть возможность настроить режим моста, он же WDS.

Обновление:
в настройках некоторых роутеров TP-Link появилась возможность и настроить роутер для работы в качестве репитера. Посмотрите, возможно в настройках вашего роутера есть такая возможность.

Чем отличается режим моста от репитера? Объясняю на просто языке: в режиме моста, мы просто соединяем два роутера по Wi-Fi. Это режим так же можно использовать для расширения Wi-Fi сети. Например, у нас есть какой-то главный роутер, который раздает интернет по Wi-Fi. И нам нужно эту сеть расширить, увеличить ее радиус действия. Мы берем роутер Tp-Link, настраиваем на нем по этой инструкции режим моста, он принимает интернет по Wi-Fi от главного маршрутизатора, и раздает его дальше. Но, в отличии от репитера, у вас будет еще одна беспроводная сеть, со своим именем и паролем.

Конечно же, репитер (или роутер в режиме репетира)
для этого дела подходит намного лучше. Он просто клонирует, и усиливает уже существующею сеть, а в режиме моста появляется еще одна беспроводная сеть. И вам придется выбирать, к какой сети подключаться.

Настроив свой Tp-Link в режиме WDS, его можно будет использовать как приемник. Что бы подключить к интернету например телевизор, или компьютер, у которых нет Wi-Fi приемника.

Еще несколько моментов:

• При таком соединении может сильно упасть скорость подключения к интернету
  через второй роутер (который мы будем подключать в режиме моста)
  . Примерно в 2 раза. Такая особенность работы WDS.
• Главный роутер у вас может быть любой. Конечно же хорошо, если оба устройства Tp-Link, а еще лучше, если одинаковые модели. У меня главный роутер , а мост я буду настраивать на TL-MR3220. Кстати, подружить Tp-Link со стареньким Asus RT-N13U у меня не получилось.
• Настройки главного роутера мы так же будем менять. Нам нужно задать статический канал.
• Этот способ идеально подходит для беспроводного соединения двух роутеров в режиме моста. Например, на первом этаже у вас стоит роутер, а на втором мы ставим еще один, и подключаем к первому по Wi-Fi. Кабель уже прокладывать не нужно.

Заключение

Использование динамической маршрутизации уместно в средних и крупных сетях с разветвленной и неоднородной топологией. Определенную поддержку здесь оказывают стандартные демоны либо специально разработанные утилиты, при помощи которых возможно создавать достаточно сложные конфигурации маршрутов. При этом в зависимости от поставленной задачи необходимо учитывать преимущества и недостатки каждого из протоколов динамической маршрутизации, выбранных для наиболее оптимального решения.

Похожие темы

• 1http://www.zebra.org/ (EN).
• 2http://quagga.net/ (EN).
• 3http://www.oreillynet.com/linux/cmd/cmd.csp?path=r/routed (EN).
• 4http://docstore.mik.ua/gated/node1.html (EN).
• 5 Пример топологии сети взят из http://www.hilik.org.ua/настраиваем-ospf-в-quagga/.