Универзитет Сингидунум
Факултет за информатику и рачунарство

Рачунарске мреже

Младен Веиновић, Александар Јевремовић

4.3. Рутирање и протоколи рутирања


Једно од основних задужења мрежног слоја, односно уређаја и протокола који на њему функционишу, јесте одређивање руте којом ће подаци путовати до коначног одредишта. Унутар једне мреже за испоруку пакета података одредишној адреси задужени су протоколи слоја везе. Пакете из једне мреже у другу преусмеравају рутери - уређаји који имају улогу мрежних пролаза. Подразумевана улога рутера јесте повезивање две или више рачунарских мрежа кроз преусмеравање пакета података. Процес у коме рутери преусмеравају пакете ка посредним мрежама или коначном одредишту назива се рутирање.


Слика 3.2-1. Рутери прослеђују податке између различитих мрежа

Након пријема пакета на одређеном мрежном интерфејсу, рутер врши распакивање до слоја мреже и узима параметре из заглавља пакета. За одређивање руте пакета најважнији параметар заглавља је одредишна адреса која се упоређује са записима из табеле рутирања.

Табела рутирања чини основу рада рутера и самог процеса рутирања. У табели рутирања налазе се информације на основу којих рутер одређује куда треба послати одређени пакет. Основна информација коју носи сваки од записа у табели рутирања јесте до које се одредишне мреже може доћи прослеђивањем пакета одређеном мрежном пролазу.


Слика 3.2-2. Једноставна табела рутирања на Линукс оперативном систему

За сваки од примљених пакета рутер његову одредишну адресу упоређује са свим записима табеле рутирања тражећи мрежу којој одредишна адреса пакета припада. У случају да не постоји посебно дефинисана одредишна мрежа пакет се прослеђује подразумеваном мрежном пролазу (уколико је дефинисан). У случају да је у табели рутирања дефинисано више мрежа којима одредишна адреса припада (на пример, одредишна адреса је 192.168.12.34 а постоје записи за мреже 192.168.0.0/16 и 192.168.12.0/24) искористиће се мрежни пролаз оне мреже код које је веће поклапање почетних битова адресе. Са друге стране, уколико се код вишеструких рута јави идентично поклапање почетних битова, односно, за једну одредишну мрежу постоји више мрежних пролаза, избор се врши у зависности од метрике, односно приоритета путање. Постојање вишеструких мрежних пролаза ка истој одредишној мрежи и са истом метриком најчешће указује на балансирање оптерећења наизменичним коришћењем доступних рута.

Метрика руте одређује приоритет руте у односу на остале дефинисане руте којима се може доћи до одредишта. Њена вредност се може задати статички од стране администратора, а може се и динамички израчунати коришћењем различитих параметара комуникационих канала: број скокова - број рутера који посредују у комуникацији, пропусна моћ, оптерећеност, кашњење, и сл. Динамичко одређивање метрике руте врше протоколи за динамичко рутирање а администратор може да зада формуле у које ће се укључити поменути параметри, у зависности од конкретне ситуације.

Формирање исправне табеле рутирања један је од главних задатака код успостављања рутирања у рачунарским мрежама. Записи табеле рутирања се додају на три основна начина:

  1. директним повезивањем рутера са одређеном рачунарском мрежом,

  2. статичким додавањем рута од стране администратора и

  3. динамичким утврђивањем могућих рута коришћењем протокола за динамичко рутирање.

Директно повезивање рутера са одређеном рачунарском мрежом подразумева физичко повезивање мрежног интерфејса и његово адресовање на мрежном слоју. Већина савремених рутера и мрежних оперативних система након описаних корака аутоматски додаје одговарајући запис у табелу рутирања а испорука пакета адресованих на чланове тих мрежа врши се директно - коришћењем адресовања протокола слоја везе и без посредовања мрежних пролаза.

Статичко рутирање подразумева ручни унос записа табеле рутирања од стране администратора мреже. Овакав приступ је ефикасан код мањих и једноставнијих рачунарских мрежа где нема потребе за великим бројем рута и њиховим честим изменама. Такође, статички унете руте је тешко заобићи што их чини погодним и са безбедносног аспекта. Са друге стране, статичко дефинисање табеле рутирања је неефикасно код сложених рачунарских мрежа које имају велики број могућих рута и код којих се руте (или њихова метрика) често мењају.

Динамичко рутирање подразумева коришћење одговарајућих протокола. Постоји више различитих протокола за динамичко рутирање али је њихова основна улога заједничка: размена информација између рутера у циљу формирања табела рутирања на основу којих ће се подаци између различитих мрежа прослеђивати коришћењем оптималних рута. За коришћење динамичког рутирања од администратора се очекује да на рутерима укључи одређени протокол за динамичко рутирање и зада параметре његовог коришћења. У складу са тим, време потребно за подешавање рутирања у сложенијим мрежама, коришћењем динамичких протокола, може бити далеко краће у односу на статички унос рута али се од администратора захтева виши ниво знања.

Не треба мешати протоколе за рутирање (енгл. routing protocol) и протоколе који се рутирају (енгл. routed protocol). Протоколи за рутирање обезбеђују рутерима информације потребне да би се успешно извршило рутирање пакета протокола који се рутирају. Такође, протоколи за рутирање најчешће раде на апликативном а протоколи који се рутирају на мрежном слоју.


Слика 3.2-3. Рутер R1 нема директну везу са Интернет мрежом

На слици 3. приказана је реална ситуација у којој не постоји само један рутер који повезује различите мреже, односно, у којој немају сви рутери директну везу са свим рачунарским мрежама. У приказаној ситуацији рутер R1 би у своју табелу рутирања додао записе о мрежама А, B и C самим прикључивањем на њих. Са друге стране, рутер R1 иницијално нема информацију о могућности изласка на удаљене мреже, у овом случају на Интернет мрежу, већ би такав запис морао да се у његову табелу дода као статичан унос или путем протокола за рутирање. Најпогоднији облик за додавање овог записа јесте подразумевана рута (енгл. default route) која ће се користити уколико одредишна адреса пакета не припада ни једној од осталих мрежа дефинисаних у табели рутирања.

Рутер R2 из приказане ситуације нема информацију о мрежама А и Б јер са њима није директно повезан. Подразумевана рута на рутеру R2 би требало да пакете адресоване на мреже којих нема у табели рутирања усмери ка Интернету. Очигледно је да је таква одлука погрешна, односно да она неће довести до испоруке пакета жељеним примаоцима. Из тог разлога у табелу рутирања рутера R2 морају се додати одговарајући записи о мрежама А и Б, да се до њих стиже посредством рутера R1 (његовог интерфејса у мрежи Ц). Такви записи се могу додати статички, или их могу формирати протоколи за динамичко рутирање на основу информација добијених од рутера R1.

Постоје четири основна случаја у којима рутер доноси различите одлуке о томе шта ће урадити са примљеним пакетом. У првом случају је одредишна адреса пакета придружена једном од локалних мрежних интерфејса. Тада се даље прослеђивање пакета прекида а његов садржај се прослеђује одговарајућем протоколу вишег (најчешће транспортног) нивоа.

У другом случају одредишна адреса примљеног пакета припада једној од мрежа на које је рутер директно повезан. У том случају се прекида даље рутирање пакета и он се испоручује одредишту коришћењем физичке инфраструктуре и протокола на слоју везе.

Трећи случај подразумева да се одредишна адреса налази у удаљеној мрежи којој рутер има приступ путем суседног рутера. У том случају се пакет мрежног слоја у добијеном облику прослеђује суседном рутеру коришћењем посредне физичке инфраструктуре и протокола на слоју везе.

Четврти случај подразумева да се одредишна адреса пакета налази у мрежи за коју рутер нема податке у својој табели рутирања. У том случају се пакет одбацује а изворишту се слање порука о томе да није могуће доћи до одредишта.


 
Internet marketing
Преузмите ПДФ целе књиге
Заштита у рачунарским мрежама
Овладајте Веб развојем и РНР програмирањем
Овладајте савременим базама података
Обратите се ауторима:
Ваша имејл адреса:
Ваше име:
Порука:
Безбедносни код:
Captcha
Research Gate
Слика [Chapter:Number]