Работа маршрутизаторов в компьютерной сети

Министерство образования Российской Федерации

Калининградский технический колледж

Курсовой проект

Консультант Разработал студент гр.6ЭВМ

Янькова И.О. Скибицкий А.В.

_______________ _____________

Консультант Руководитель

________________________ Заведеев В.В.

_______________ _____________

Нормоконтроль:

Заведеев В.В. _________

)

ВВЕДЕНИЕ

Hub-ы, организующие рабочую группу, bridge-и, соединяющие два сегмента сети и локализующие трафик в пределах каждого из них, а также switch-и, позволяющие соединять несколько сегментов локальной вычислительной сети - это все устройства, предназначенные для работы в сетях IEEE 802.3 или Еthernet. Однако, существует особый тип оборудования, называемый маршрутизаторами (routеrs), который применяется в сетях со сложной конфигурацией для связи ее участков с различными сетевыми протоколами (в том числе и для доступа к глобальным (WАN) сетям), а также для более эффективного разделения трафика и использования альтернативных путей между узлами сети. Основная цель применения маршрутизаторов - объединение разнородных сетей и обслуживание альтернативных путей.

Различные типы маршрутизаторов отличаются количеством и типами своих портов, что собственно и определяет места их использования. Маршрутизаторы, например, могут быть использованы в локальной сети Ethernet для эффективного управления трафиком при наличии большого числа сегментов сети, для соединения сети типа Еthernet с сетями другого типа, например Тоkеn Ring, FDDI, а также для обеспечения выходов локальных сетей на глобальную сеть.

Маршрутизаторы не просто осуществляют связь разных типов сетей и обеспечивают доступ к глобальной сети, но и могут управлять трафиком на основе протокола сетевого уровня (третьего в модели OSI), то есть на более высоком уровне по сравнению с коммутаторами. Необходимость в таком управлении возникает при усложнении топологии сети и росте числа ее узлов, если в сети появляются избыточные пути (при поддержке протокола IEEE 802.1 Spanning Тгее), когда нужно решать задачу максимально эффективной и быстрой доставки отправленного пакета по назначению.

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 НАЗНАЧЕНИЕ МАРШРУТИЗАТОРОВ

Если бы существовала среда с безграничной пропускной способностью, способная обеспечить непосредственную связь всех компьютеров друг с другом в одной сети, никаких маршрутизаторов бы не понадобилось. В реальности же мы зачастую не можем обеспечить такую связь даже в пределах одного здания. Физические пределы, соображения надежности и безопасности заставляют дробить сети на подсети. Маршрутизаторы же выступают в роли некоего клея, их объединяющего.

Что это такое - маршрутизатор? Это компьютер, имеющий несколько сетевых интерфейсов, причем разные интерфейсы принадлежат разным сетям. (Всякого рода аппаратные маршрутизаторы, наподобие тех, что выпускают Bay Networks и Cisco, тоже являются компьютерами, пусть и специализированными.) Задача маршрутизатора - переправлять пакеты данных между интерфейсами. Сетевые интерфейсы могут быть разными - сетевые карты Ethernet, модемы на выделенных и коммутируемых линиях, X.25 PAD, ISDN и т. д.

В зависимости от сложности сети, нам требуется либо статическая, либо динамическая маршрутизация, либо их сочетание. Статическая маршрутизация применяется тогда, когда пути следования пакетов можно задать заранее. Один из жизненных примеров: сеть на тонком коаксиальном кабеле очень ненадежна, и, чтобы хоть немного повысить надежность, где-то в середине ее поставили компьютер с двумя сетевыми интерфейсами. Другой пример - подключение локальной сети к провайдеру Internet. Здесь известно, что все пакеты, не относящиеся к данной локальной сети, надо передать провайдеру, а он уже сам должен с ними разбираться.

Когда нужна динамическая маршрутизация? Возьмем такой пример, чисто учебный (рисунок ниже). Пусть у нас имеются три сети (A, B и C), каждая из которых соединена с каждой маршрутизаторами по выделенной линии. Фактически, кстати, возникают еще три сети - это соединения AB, BC и AC (обозначим их AB, BC и AC). Из сети A мы желаем работать с компьютером в B. Пакеты могут достигнуть его двумя путями: либо через выделенную линию AB, либо проходя через AC, сеть C и далее через BC. Мы можем воспользоваться статической маршрутизацией и жестко задать маршрут (пакеты для B передавать только через AB), но хочется, чтобы при возможном разрыве связи AB пакеты автоматически пошли по альтернативному пути, а при восстановлении связи был восстановлен старый путь. Это и есть динамическая маршрутизация. Программы-демоны должны следить за состоянием сети и автоматически находить наиболее выгодный маршрут.

1.2 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ УРОВНИ МОДЕЛИ OSI

Перемещение информации между компьютерами различных схем является чрезвычайно сло