Tabele de rutare

un tabel de rutare este o grupare de informații stocate pe un computer în rețea sau un router de rețea care include o listă de rute către diferite destinații de rețea. Datele sunt stocate în mod normal într-un tabel de baze de date și în configurații mai avansate include valori de performanță asociate cu rutele stocate în tabel. Informațiile suplimentare stocate în tabel vor include topologia rețelei cea mai apropiată de router. Deși un tabel de rutare este actualizat în mod obișnuit de protocoalele de rutare a rețelei, intrările statice pot fi făcute prin acțiuni manuale din partea unui administrator de rețea.

cum funcționează un tabel de rutare?

tabelele de rutare funcționează similar cu modul în care oficiul poștal livrează poșta. Când un nod de rețea de pe Internet sau o rețea locală trebuie să trimită informații către un alt nod, acesta necesită mai întâi o idee generală despre unde să trimită informațiile. Dacă nodul de destinație sau adresa nu este conectat direct la nodul de rețea, atunci informațiile trebuie trimise prin alte noduri de rețea. Pentru a economisi resurse, majoritatea nodurilor de rețea locală nu vor menține un tabel de rutare complex. În schimb, vor trimite pachete IP de informații către un gateway de rețea locală. Gateway-ul menține tabelul principal de rutare pentru rețea și va trimite pachetul de date în locația dorită. Pentru a menține o evidență a modului de rutare a informațiilor, gateway-ul va utiliza un tabel de rutare care ține evidența destinației corespunzătoare pentru pachetele de date de ieșire.

toate tabelele de rutare mențin liste de tabele de rutare pentru destinațiile accesibile din locația routerului. Aceasta include adresa dispozitivului de rețea următoare pe calea de rețea la adresa de destinație, care este, de asemenea, numit “următorul hop.”Prin menținerea informațiilor exacte și consecvente cu privire la nodurile de rețea, trimiterea unui pachet de date de-a lungul celei mai scurte rute către adresa de destinație de pe Internet este în mod normal suficientă pentru livrarea traficului de rețea și este una dintre caracteristicile de bază ale rețelei OSI și a straturilor de rețea IP ale teoriei rețelei.

care este funcția principală a unui Router de rețea?

funcția principală a unui router de rețea este de a redirecționa pachetele de date către rețeaua de destinație inclusă în adresa IP de destinație a pachetului de date de ieșire. Pentru a determina destinația corespunzătoare a pachetului de date, routerul efectuează o căutare a adreselor de destinație stocate în tabelul de rutare tabelul de rutare este stocat în RAM pe routerul gateway al rețelei și include informații despre rețelele de destinație și asociațiile “next hop” pentru acele adrese. Aceste informații ajută routerul să determine și să identifice cea mai bună locație de ieșire pentru pachetul de date care urmează să fie trimis pentru a găsi destinația finală a rețelei. Această locație poate fi, de asemenea, interfața gateway a oricărei rețele conectate direct.

ce este o rețea conectată direct?

rețelele conectate direct sunt atașate la una dintre interfețele routerului unei rețele locale. Deoarece interfața routerului este configurată în mod normal atât cu o mască de subrețea, cât și cu o adresă IP, interfața este, de asemenea, considerată a fi o gazdă de rețea în rețeaua atașată. Ca urmare, atât masca de subrețea, cât și adresa de rețea a interfeței sunt introduse în tabelul de rutare stocat local (împreună cu tipul și numărul interfeței). Intrarea se face ca o rețea atașată. Un exemplu comun de rețea conectată direct sunt serverele web care se află în aceeași rețea ca gazda computerului și constituie o rețea conectată direct în tabelul de rutare stocat pe gateway sau router.

ce este o rețea la distanță?

rețelele la distanță nu sunt conectate direct la gateway-ul sau routerul din rețea. În ceea ce privește un tabel de rutare, o rețea la distanță poate fi accesată numai prin redirecționarea pachetelor de date către alte routere. Aceste rețele sunt adăugate la tabelul de rutare locală prin configurarea rutelor de rețea statice sau prin utilizarea unui protocol de rutare dinamic. Rutele dinamice sunt “învățate” de router prin urmărirea celor mai eficiente mijloace de livrare a pachetelor de date folosind un protocol de rutare dinamic. Administratorii de rețea vor fi de obicei singurele persoane autorizate să configureze manual rute statice către destinații de rețea la distanță.

care sunt unele probleme cu tabelele de rutare?

una dintre cele mai importante provocări cu tabelele de rutare moderne este cantitatea mare de stocare necesară pentru a stoca informațiile necesare pentru a conecta un număr mare de dispozitive de calcul în rețea pe stocare limitată pe router. Tehnologia actuală utilizată pe majoritatea routerelor de rețea pentru agregarea adreselor este clasa rutare Inter-domeniu (CIDR) tehnologie. CIDR face uz de o schemă de potrivire prefix bitwise. Această schemă se bazează pe faptul că fiecare notă dintr-o rețea va avea un tabel de rutare valid, care este consecvent și va evita buclele. Din păcate, în modelul de rutare “Hop/Hop” angajat în prezent, tabelele nu sunt consecvente și buclele se dezvoltă. Acest lucru duce la pachete de date se găsesc într-o lop fără sfârșit și a fost o problemă majoră pentru rutare de rețea de ani de zile.

care sunt conținutul unui tabel de rutare?

deși fiecare tabel de rutare a rețelei poate conține informații diferite, câmpurile primare ale fiecărui tabel includ: ID-ul de rețea, costul sau metrica și următorul hop.

ID rețea – Acest câmp dintr-un tabel de rutare va include subrețeaua adresei de destinație.

Cost sau Metric – acest câmp va salva metrica sau “costul” căii de rețea pe care va fi trimis pachetul de date de ieșire.

next Hop – gateway-ul sau următorul hop este adresa de destinație a următoarei locații de rețea la care pachetele de date vor fi transmise în drumul lor către adresa IP de destinație.

informații suplimentare care pot fi găsite într-un tabel de rutare de rețea include:

calitatea serviciului rutei de rețea – în timp, unele routere de rețea sunt concepute pentru a stoca o valoare a calității serviciului asociată cu diferite rute de rețea stocate în tabelele de rutare. Una dintre aceste valori indică pur și simplu că o anumită rută este operațională și stabilește un steag în tabel pentru a salva memoria.

criterii de filtrare sau liste de acces – Această intrare va conține informații sau linkuri către informații care conțin cele mai recente informații privind listele de acces sau diverse criterii de filtrare care pot fi asociate cu o anumită rută de rețea.

informații despre interfața de rețea – aceasta poate reprezenta date referitoare la anumite carduri Ethernet sau alte informații care pot fi utilizate pentru optimizarea rutării pachetelor de date de rețea.

ce este un tabel de redirecționare?

un tabel de redirecționare a rețelei sau o bază de informații de redirecționare (FIB) este utilizat în mod normal la conectarea rețelelor sau la efectuarea diferitelor operațiuni de rutare pentru a ajuta la Localizarea interfeței corecte pe care o interfață de intrare în rețea ar trebui să o trimită un pachet de date.

aplicațiile tabelelor de redirecționare din stratul de legătură de date

tabelele de redirecționare au găsit o anumită utilizare la stratul de legătură de date. De exemplu, protocoalele MAC (media access control) din rețelele locale au o adresă care nu este semnificativă în afara acestui mediu și pot fi stocate pentru a fi utilizate într-un tabel de redirecționare pentru a ajuta la conectarea Ethernet. Alte utilizări includ ATM (modul de Transfer asincron) switch-uri, relee cadru, și MPLS (multiprotocol label switching). Pentru utilizarea cu ATM, există atât adrese locale ale stratului de legătură de date, cât și altele care au o semnificație justă pentru utilizarea în rețea.

cum se utilizează tabelele de redirecționare cu punte?

când un pod strat Mac identifică interfața pe care o adresă sursă a fost văzut pentru prima dată, se face asocierea cu interfața și adresa. Ca urmare, atunci când există un cadru primit la punte o adresă de destinație situată în tabelul de redirecționare respectiv, cadrul va fi transmis interfeței care a fost stocată în FIB. Dacă adresa nu a fost văzută anterior, aceasta va fi tratată ca o “difuzare” și va trimite informațiile pe toate interfețele active, cu excepția celei care a primit informațiile.

cum funcționează un releu cadru?

deși nu există o metodă sau un proces definit central care să determine modul în care funcționează un tabel de redirecționare sau un releu de cadru, modelul tipic găsit în întreaga industrie este că un comutator de releu de cadru va avea un tabel de redirecționare definit static pe interfață. Odată ce un cadru împreună cu un DLCI (Data link connection identifier) este primit pe o interfață dată, tabelul asociat interfeței va furniza interfața de ieșire. Aceasta oferă, de asemenea, noul DLCI pentru a insera în câmpul de adresă Cadru din tabel.

cum funcționează tabelele de redirecționare ATM?

un comutator ATM conține un tabel de redirecționare la nivel de legătură similar cu modelul utilizat într-un tabel de releu cadru. În loc să utilizați DLCI; cu toate acestea, interfața include tabele de redirecționare care includ identificatorul căii virtuale, interfața de ieșire și identificatorul circuitului virtual. Tabelul poate fi distribuit fie prin protocolul PNNI (private network to network interface), fie definit static. Când tabelul este creat de PNNI, ATM comută care se află la marginea rețelei sau a norului și vor mapa identificatorii end-to-end din rețea pentru a identifica următorul hop VCI sau VPI.

ce este comutarea etichetelor Multiprotocol (MPLS)?

Comutarea etichetelor Multiprotocol (MPLS) are o serie de aspecte care sunt similare cu ATM. MPSL utilizează ler (routere label edge) care sunt situate pe limitele hărții cloud MPSL situate între o etichetă locală de legătură și identificatorul end-to-end (care poate fi o adresă IP). La fiecare hop în MPLS, un tabel de redirecționare este folosit pentru a spune LSR care interfață de ieșire ar trebui să primească pachetul. De asemenea, determină ce etichetă să se aplice la redirecționarea pachetului către acea interfață.

care sunt aplicațiile tabelelor de redirecționare la nivelul rețelei?

spre deosebire de tabelele de rutare în rețea, un tabel de redirecționare sau FIB este optimizat pentru a căuta rapid o adresă de destinație pentru informații. Versiunile anterioare ale tabelelor de redirecționare ar cache un subset din numărul total de routere care au fost utilizate cel mai frecvent pentru redirecționarea pachetelor de date. Deși această metodologie a funcționat pentru rutarea la nivel de întreprindere, atunci când a fost utilizată pentru accesul la întregul Internet, rezultate semnificative de performanță au rezultat din necesitatea de a reîmprospăta constant memoria cache relativ mică. Ca rezultat, implementările tabelelor de redirecționare au început să schimbe Metodologia pentru a se asigura că un FIB are o coastă corespunzătoare care ar fi optimizată și actualizată cu un set complet de rute pe care routerul de rețea le-a învățat. Îmbunătățirile suplimentare aduse FIBs includ capabilități de căutare hardware mai rapide și TCAM (memorie adresabilă de conținut ternar). Datorită costului ridicat al TCAM; cu toate acestea, această tehnologie se găsește în mod normal pe routerele edge.

cum ajută tabelele de redirecționare să se apere împotriva atacurilor de refuz al Serviciului?

de-a lungul timpului, utilizarea unui tabel de redirecționare (sau FIB) pentru a ajuta la filtrarea pachetelor de date de intrare a devenit o “cea mai bună practică” pe Internet pentru a ajuta la apărarea împotriva atacurilor Denial of Service (DoS) asupra unei rețele. În forma cea mai de bază, filtrarea ingress va folosi o listă de acces pentru a determina de la cine să renunțe la pachete și să atenueze daunele pe care le va realiza un atac DoS. Dacă rețeaua are un număr mai mare de rețele adiacente, atunci utilizarea metodei listei de acces poate deveni rapid impactul performanței asupra routerului. Alte implementări vor avea căutarea adresei adresa sursă în FIB. Dacă nu există o rută salvată la adresa sursă a informațiilor, algoritmul presupune că pachetul provine dintr-o adresă sursă falsificată sau falsă și este aruncat ca fiind posibil parte a unui atac DoS.

cum sunt utilizate tabelele de redirecționare pentru asigurarea calității Serviciului?

tabelele FIB pot fi utilizate într-o serie de scheme de gestionare a rețelei pentru a asigura o calitate superioară a serviciului pentru anumite pachete de date din rețea. Această diferențiere se poate baza pe un câmp int eh pachet de date care indică prioritatea de rutare a pachetului în plus față de cât timp pachetul dorește să rămână “viu” în caz de congestie a rețelei. Când routerele acceptă acest tip de serviciu, li se cere de obicei să trimită pachetul de date la interfața de rețea care “cel mai bine” se potrivește cu cerințele de serviciu ale datelor numite în mod normal DSCP (puncte de cod de serviciu diferențiate). Deși acest act crește ușor puterea totală de calcul necesară pentru procesarea pachetului, actul nu este considerat a avea un impact semnificativ asupra resurselor de rețea.