Шрифт:
Маршрутизация
Сетевая подсистема предназначена для работы в коммуникационной среде, представляющей собой набор сетевых сегментов, связанных между собой. Связь между отдельными сегментами достигается путем подключения их к хостам, имеющим несколько различных сетевых интерфейсов, как показано на рис. 6.24. Такие хосты при необходимости выполняют передачу данных от одного сегмента к другому (forwarding). [83] Для сетей пакетной коммутации, о которых идет речь, выполнение этой задачи непосредственно связано с выбором маршрута прохождения пакетов данных (routing). Для этого система хранит таблицы маршрутизации, которые используются протоколами сетевого уровня (например, IP) для выбора требуемого интерфейса для передачи пакета адресату.
83
Заметим, что каждый интерфейс такого хоста-шлюза имеет собственный адрес, соответствующий той сети, к которой он непосредственно подключен. Например, для сетей с разделяемой средой передачи сетевая часть этого адреса равна адресу сети.
Рис. 6.24. Коммуникационная среда UNIX (internetwork)
Маршрутизационная информация хранится в виде двух таблиц, одна из которых предназначена для маршрутов к хостам, а другая — для маршрутов к сетям. Такой подход позволяет использовать универсальные механизмы определения маршрута как для сетей с разделяемой средой передачи (например, Ethernet), так и для сетей с каналами типа точка-точка. Например, для доставки пакета удаленному хосту, подключенному к сети первого типа, достаточно знать адрес этой сети, в то время как для каналов точка-точка необходимо явно задать адрес интерфейса противоположного конца канала. [84]
84
Вспомним, что IP-адрес состоит из двух частей — адреса сети и адреса хоста в этой сети. Для интерфейса, подключенного к разделяемой среде, каковой является большинство локальных сетей, существенным является лишь первая часть адреса-получателя, поскольку через этот интерфейс непосредственно доступны все хосты с данным адресом сети. Напротив, через сетевой интерфейс типа точка-точка непосредственный доступ осуществляется к единственному хосту, расположенному на другом конце канала, и, таким образом, необходимо определение полного адреса удаленного интерфейса.
При определении маршрута модуль сетевого протокола (IP) сначала просматривает элементы таблицы для хостов, а затем для сетей. Если оба поиска не дают результата, используется маршрут по умолчанию (если такой установлен), определенный как маршрут в сеть с адресом 0. Обычно используется первый найденный маршрут. Таким образом, порядок поиска обеспечивает приоритетность маршрутов к хостам по отношению к маршрутам к сетям, что естественно, поскольку первые представлены более конкретными адресами.
Каждый элемент таблицы маршрутизации, показанный на рис. 6.25, содержит адрес получателя (это может быть адрес сети получателя или адрес конкретного хоста). Это значение хранится в поле
Рис. 6.25. Элемент таблицы маршрутизации
Различают не только маршруты к хостам и сетям, но также маршруты прямые (direct) и косвенные (indirect). Первое различие определяет критерий сравнения адреса получателя пакета с полем
Определение маршрута как прямого или косвенного зависит от того, имеется ли непосредственная связь между получателем, указанным в поле
Данный аспект проиллюстрирован на рис. 6.26. Здесь мы рассмотрели процесс передачи IP-датаграммы хосту, расположенному в удаленном сетевом сегменте Ethernet. Поскольку доставка датаграммы предполагает использование промежуточного шлюза, передача данных на канальном уровне требует соответствующей адресации: на первом "перегоне" в качестве адреса получателя используется МАС-адрес шлюза, и только затем — МАС-адрес фактического адресата.
Рис. 6.26. Инкапсуляция пакетов для косвенных маршрутов
На то, что маршрут является косвенным, указывает флаг
Модуль протокола имеет возможность доступа к маршрутизационной информации с помощью трех функций:
85
Для определения соответствия между IP-адресами интерфейсов и их MAC-адресами используется протокол ARP (Address Resolution Protocol), позволяющий производить формирование адреса кадра уровня канала данных.