Marsruutimine

Allikas: Teadmusbaas

Marsruutimine on kahe arvuti võrgu vaheline andmeside.

Marsruutimine Edastamist ootava andmepaketi jaoks sobiva liidese ja järgmise hüppe väljavalimine. Marsruutimist teostavat seadet nimetatakse marsruuteriks. Pakettide marsruutimine toimub sihtarvuti IP aadressi abil. Marsruutimine toimub saatvas TCP/IP lõppseadmes ja marsruuteris. Mõlemal juhul peab saatva arvuti või marsruuteri internetikiht otsustama kuhu pakett edasi suunata. Selle otsuse tegemiseks saab internetikiht alginfo marsruutimistabelist. Selle tabeli kirjed on loodud automaatselt kui TCP/IP initsialiseerub ja kirjeid saab lisada kas käsitsi või automaatselt.Edastatud IP pakettide puhul on kaks võimalikku edastusvarianti:

Otseedastus (Direct delivery), mille puhul üks IP lõppseade saadab paketi teisele samas kohtvõrgusegmendis olevale lõppseadmele ja saatev seade adresseerib andmepaketi sihtarvuti MAC aadressiga. Kaudne edastus (Indirect delivery) toimub üle vahendava seadme ehk marsruuteri sellisele sihtarvutile, mis ei ole samas kohtvõrgusegmendis. Sel juhul adresseerib saatev arvuti andmepaketi marsruuteri MAC aadressiga.

Example.png

   Joonis 1‑1. Marsruutimise erinevad variandid


Marsruutimistabelid on olemas igas IP lõppseadmes. Need tabelid salvestavad infot IP sihtvõrkudest ja kuidas paketid nendesse võrkudesse jõuavad ning erinevate marsruutide mõõdikuid, mille alusel saab internetikiht valida kiireima tee sihtaadressini. IP paketi edastamisel tuvastatakse marsruutimistabelist järgmine info:

Sihtseadme IP aadress (Next-hop IP address), mis on otseedastuse korral sihtmasina IP aadress ja kaudse edastuse korral marsruuteri IP aadress. Sihtseadme liides (Next-hop interface), füüsiline võrgukaart info edastamiseks

Marsruuterid võivad omavahel kommunikeeruda ja dünaamiliselt uuendada ruutimistabeleid kasutades marsruutimisprotokolle (näiteks RIP või OSPF).

Example2.png

   Joonis 1‑2. Pakettide marsruutimine seadmete A ja B vahel (Allikas: Learning Materials for Information Technology Professionals (EUCIP-Mat))


Reaalselt kasutuselolevat marsruutimistabelit saab lõppseadmes vaadata utiliidiga route või netstat ja nende utiliitide täpsema käsuga route print või netstat-r. Ruuterid tegutsevad IP tasemel - ruuditakse IP pakette. Millisesse võrguseadmesse pakett edasi saadetakse, otsustakse iga paketi jaoks eraldi paketi IP-päise järgi. Ruutingu seisukohalt on IP päises oluliseks informatsiooniks vaid sihtpunkti IP aadress.

Skeemil on kujututud kaheksat võrku (V1, V2 ... V8), mida ühendavad kolm ruuterit (R1, R2, R3). Tumesinised kastikesed kujutavad üksikuid arvuteid: tööjaamu või servereid; helesinised ristkülikud tähistavad alamvõrgu piire, kusjuures on toodud ka alamvõrgu võrgunumber. Ruuterite võrguseadmeid tähistatakse i1, i2, i3 jne ning neist nelja juurde on kirjutatud vastava IP aadressi viimane osa.

Example3.gif

Marsruutimistabel sisaldab informatsiooni, mille alusel ruuter teeb otsuse järgnevast andmepakettide edastamisest. Tabel koosneb kirjetest ehk marsruutidest, iga kirje sisaldab vastuvõtja võrgu aadressi, järgmise sõlme aadressi, millele peab edastama pakette ja marsruudi kaalu – meetrikat. Salvestuste meetrikad tabelis aitavad arvutada välja lühimaid marsruute erinevatele saatjatele. Sõltuvalt ruuteri mudelist ja kasutatavatest marsruutimisprotokollidest võib tabel sisaldada mingit lisainformatsiooni. Näiteks:

   192.168.64.0/16 [110/49] via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1
   kus 192.168.64.0/16 — sihtvõrk,
   110/- administratiivne vahemaa 
   /49 — marsruuti meetrika,
   192.168.1.2 — järgmise marsruuteri aadress, millele peab edastama
           pakette 192.168.64.0/16 võrgu jaoks,
   00:34:34 — aeg, mille jooksul oli teada see marsruut,
   FastEthernet0/0.1 — marsruutimise liides, mille kaudu võib 
                 jõuda  «naabrini» 192.168.1.2.

Marsruutimistabelit võib koostada kahel viisil:

  • Staatiline marsruutimine — andmeid sisestatakse tabelisse ja muudetakse käsitsi. Selline viis nõuab administraatori sekkumist iga kord, kui toimuvad muutused võrgu topoloogias. Teisest küljest on see kõige stabiilsem variant, mis nõuab ruuteri riistvaralt miinimumi tabeli hooldamiseks.
  • Dünaamiline marsruutimine — kõiki kirjeid uuendatakse automaatselt ühe või rohkema marsruutimisprotokolli abil (RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP jne.). Vaatamata sellele ehitab marsruuter tabeli, kus on optimaalsed teed sihtvõrkudeni. Tabelit ehitatakse mõnede kriteeriumite alusel: vahesõlmede arv, kanalite andmeedastuse võimsused, andmeteedastuste kinni hoidmised jne. Optimaalsete teede ehk marsruutide arvutamise kriteeriumid sõltuvad kõige sagedamini marsruutimisprotokollidest ja samuti ruuteri konfiguratsioonist. Selline tabeli ehitamise viis laseb automaatselt hoida marsruutimistabelit aktuaalses olekus ja arvutada välja optimaalseid marsruute jooksva võrgu topoloogia alusel. Kuid dünaamiline marsruutimine pingutab riistvara ja võrgu ebastabiilsus võib viia situatsioonini, kus ruuterid ei jõua salvestada oma tabeleid, mis omakordselt viib andmete kaotamiseni.

Tihti rakendatakse tabelite ehitamisel graafiteooriat.

Kasutatud allikad

EUCIP: http://www.e-uni.ee/e-kursused/eucip/haldus/334_pakettide_marsruutimine.html

eenet: http://kuutorvaja.eenet.ee/administreerimine/yhendus/marsruutimine.html

vikipeedia: https://et.wikipedia.org/wiki/Ruuter