Пример таблицы маршрутизации

Лабораторная работа №9

Лабораторная работа №9: Изучение маршрутизации IP

Цель работы: Изучить правила адресации сетевого уровня, научиться распределять адреса между участниками сети передачи данных и организовывать маршрутизацию между сегментами сети

Оборудование: персональный компьютер, включенный в сеть IP, Microsoft Windows.

Ход работы:

1. Изучить теоретические сведения

Основные понятия

Сетевой уровень отвечает за возможность доставки пакетов по сети передачи данных – совокупности сегментов сети, объединенных в единую сеть любой сложности посредством узлов связи, в которой имеется возможность достижения из любой точки сети в любую другую.

Архитектуру сетевого уровня удобно рассматривать на примере сетевого протокола IP – самого распространенного в настоящее время, основного протокола сети Интернет. Термин «стек протоколов TCP/IP» означает «набор протоколов, связанных с IP и TCP(протоколом транспортного уровня)».

Архитектура протоколов TCP/IP предназначена для объединенной сети, состоящей из соединенных друг с другом шлюзами отдельных разнородных пакетных подсетей, к которым подключаются разнородные машины.

Каждая из подсетей работает в соответствии со своими специфическими требованиями и имеет свою природу средств связи.

Однако предполагается, что каждая подсеть может принять пакет информации (данные с соответствующим сетевым заголовком) и доставить его по указанному адресу в этой конкретной подсети. Не требуется, чтобы подсеть гарантировала обязательную доставку пакетов и имела надежный сквозной протокол. Таким образом, две машины, подключенные к одной подсети, могут обмениваться пакетами.

Когда необходимо передать пакет между машинами, подключенными к разным подсетям, то машина-отправитель посылает пакет в соответствующий шлюз (шлюз подключен к подсети также как обычный узел). Шлюз (gateway)– любое сетевое оборудование с несколькими сетевыми интерфейсами и осуществляющее продвижение пакетов между сетями на уровне протоколов сетевого уровня.

Из шлюза пакет направляется по определенному маршруту через систему шлюзов и подсетей, пока не достигнет шлюза, подключенного к той же подсети, что и машина-получатель; там пакет направляется к получателю.

Таким образом, шлюз выполняет маршрутизацию – процедуру нахождения в структуре сети пути достижения получателя (построение пути доставки пакетов).

Если хост подключен к нескольким сетям, он должен иметь несколько сетевых адресов, как минимум столько, сколько каналов к нему подключено.

Даже если хост не является шлюзом между подсетями, все равно в нем присутствует таблица маршрутизации, ведь любой хост должен отправлять пакеты напрямую членам своей подсети, через какой-то шлюз другим подсетям и не передавать в сеть пакеты, предназначенные самому себе (заворачивать их по внутренней петле 127.0.0.1).

Правила маршрутизации

Правила маршрутизации определяют, куда и как должны посылаться пакеты для разных сетей.

Каждое правило состоит из следующих компонентов:

• Начальный адрес подсети, порядок достижения которой описывает правило.
• Маска подсети, которую описывает правило.
• Шлюз показывает, на какой адрес будут посланы пакеты, идущие в сеть назначения. Если пакеты будут идти напрямую, то указывается собственный адрес (точнее тот адрес того канала, через который будут передаваться пакеты).
• Интерфейс показывает через какой сетевой адаптер (его номер или IPадрес) должен посылаться пакет в заданную сеть;
• Метрика показывает время за которое пакет может достигнуть сети получателя (величина условная и может быть изменена при маршрутизации). Если имеется несколько правил достижения одной сети, пакеты посылаются по правилу с наименьшей метрикой.

Применение правила заключается в определении, принадлежит ли хост назначения сети, указанной в правиле, и если принадлежит, то пакет отправляется на адрес шлюза через интерфейс.

Правила маршрутизации сведены в таблицу маршрутизации (где расположены по степени уменьшения маски), которую можно посмотреть с помощью команды ROUTE PRINT.

Правила применяются в порядке уменьшения масок.

Правила с равными масками применяются в порядке увеличения метрики.

Пример таблицы маршрутизации

Рассмотрим таблицу маршрутизации, имеющую следующий вид:

Проанализируем вышеприведенную таблицу маршрутизации, пересортировав правила:

Обратите внимание на маску сети в первом правиле. Она описывает подсеть размером в 1 хост с адресом 255.255.255.255 – это широковещательный адрес. Пакеты будут посылаться на адрес 192.168.200.47 через интерфейс 192.168.200.47. Это наш адрес, т.е. пакеты будут отправляться напрямую.

Опять широковещательный адрес. Смотри предыдущий комментарий.

Опять такая же маска, но адрес нашего хоста. Отправлять будем через внутреннюю петлю.

А вот и наша подсеть. Отправляем напрямую.

Все, что начинается со 127, отправляем через внутреннюю петлю.

Класс D – отправляем напрямую.

Самое интересное правило. Маска покрывает ВСЕ возможные адреса! Пакеты отправляются через наш интерфейс на адрес 192.168.200.1. Правило применяется последним, поэтому его можно озвучить так: по всем адресам, которые не подошли по предыдущим правилам, пакеты отправляем на адрес 192.168.200.1. Такой адрес обычно имеется в любой сети и называется шлюзом по умолчанию (default gateway). Этот адрес скрывает от хостов и пользователей структуру сети и позволяет упростить таблицы маршрутизации и снять нагрузку с хостов, перенеся маршрутизацию на специально выделенные шлюзы – маршрутизаторы.

Нетрудно догадаться, что все адреса в колонке Адрес шлюза должны достигаться напрямую, т.е. входить в нашу подсеть.