YourLib.net
Твоя библиотека
Главная arrow Информатика (Под общ. ред. А.Н. Данчула) arrow 5.3.2. Маршрутизация и сетевые алгоритмы
5.3.2. Маршрутизация и сетевые алгоритмы

5.3.2. Маршрутизация и сетевые алгоритмы

   При передаче сообщений в ЛВС используются соответствующие методы доступа к физической среде, отвечающие за процесс доставки их адресату. Поэтому при организации трафика в пределах одной ЛВС вполне достаточно протокола канального уровня, в функции которого входит доставка передаваемого пакета от станции к станции, пока пакет не будет считан той, кому он предназначен.
   В глобальной сети при отправке сообщения предполагается знание местонахождения конечного адресата. Это вызвано сложностью структуры самой сети и, как следствие, множеством возможных маршрутов.
   Поэтому организация трафика глобальной сети требует использования протоколов сетевого уровня, отвечающих за весь маршрут следования пакетов от передающей системы до конечного места назначения.
   Протокол сетевого уровня принимает данные от транспортного уровня и упаковывает их в дейтаграммы, добавляя свой собственный заголовок. Как и заголовок протокола канального уровня, заголовок сетевого уровня содержит адрес системы-получателя, но этот адрес уже идентифицирует конечное место назначения пакета.
   Протоколы сетевого уровня используют различные типы адресных систем для указания конечного места назначения пакета данных. Однако наиболее популярный протокол сетевого уровня — IP (Internet Protocol — межсетевой протокол) — из стека протоколов TCP/IP. Он обеспечивает свое собственное 32- разрядное адресное пространство, идентифицирующее две сети, в одной из которых расположена система-получатель, а в другой — система-отправитель.
   Для примера надо сказать, что протокол IPX (Internetwork Packet Exchange — межсетевой обмен сообщениями) фирмы Novell при идентификации рабочих станций, входящих в состав ЛВС, полагается на аппаратные адреса плат сетевых адаптеров, присваиваемые на заводе-изготовителе.
   Таким образом, адрес, по которому можно однозначно определить отдельную сеть, жизненно важен для выполнения основной функции протокола сетевого уровня, получившей название маршрутизации. Когда пакет с данными перемещается по глобальной сети, он передается от маршрутизатора к маршрутизатору до тех пор, пока не достигнет сети, в которой расположена система-получатель.
   Исходя из соображений надежности, глобальные сети проектируются так, чтобы всегда имелось более одного маршрута следования до необходимого места назначения. Каждый маршрутизатор отвечает за определение следующего маршрутизатора, через который должен быть отправлен пакет, чтобы достигнуть своего места назначения наиболее рациональным путем. Так как протоколы канального уровня, безусловно, игнорируют все, что расположено за пределами ЛВС, то они оставляют решение задачи определения подходящего маршрута в целом протоколу сетевого уровня.
   Сетевой уровень определяет два типа компьютеров, вовлекаемых в процесс пересылки пакетов: конечные системы и промежуточные системы. Конечная система — это всегда либо компьютер, создавший и отправивший пакет, либо компьютер, которому пакет предназначен. Промежуточная система — это маршрутизатор или коммутатор, который соединяет две и более сети и перенаправляет пакеты по пути, ведущему к месту их назначения.
   В конечных системах все семь уровней стека протоколов вовлечены в создание или получение пакетов. Промежуточные системы обрабатывают пакеты и передают их вверх по стеку только до сетевого уровня (рис. 5.15).
   Протокол сетевого уровня выбирает дальнейший маршрут для пакета и посылает его обратно вниз — протоколу канального уровня — для упаковки и передачи на физический уровень.
   Когда промежуточная система получает пакет, протокол канального уровня проверяет его на наличие ошибок и корректность аппаратного адреса, а затем отбрасывает заголовок и постинформацию своего уровня, после чего пакет передается протоколу сетевого уровня. Начиная с этого момента пакет состоит из дейтаграммы, которая включает заголовок протокола сетевого уровня и полезные данные, созданные транспортным уровнем системы-отправителя.

Рис. 5.15. Взаимодействие систем протоколов при пересылке данных 

Рис. 5.15. Взаимодействие систем протоколов при пересылке данных

   Протокол сетевого уровня считывает из заголовка адрес сис- темы-получателя и определяет, каким должен быть адрес следующего пункта назначения. Если пунктом назначения является рабочая станция, расположенная в ЛВС, то промежуточная система отправляет пакет прямо ей. Если пункт назначения расположен в удаленной сети, то промежуточная система обращается к таблице маршрутов, чтобы выбрать маршрутизатор, который обеспечит прохождение пакета к месту назначения по наиболее оптимальному пути.
   Сбор и сохранение в таблице ссылок информации о возможных маршрутах — это отдельный процесс сетевого уровня. Он осуществляется либо вручную — администратором, либо автоматически — специализированным протоколом сетевого уровня, используемым маршрутизаторами для обмена информацией о сетях, к которым они подключены.
   Определив следующее место назначения пакета, протокол сетевого уровня возвращает эту информацию вместе с дейтаграммой протоколу канального уровня с целью, чтобы она была заключена в новый кадр и передана далее по маршруту. В случае если на сетевом уровне используется протокол IP (а это наиболее распространенный случай), необходимо выполнение дополнительного процесса, необходимого для преобразования IР-адреса следующего пункта назначения в аппаратный адрес, используемый протоколом канального уровня.

 
< Пред.   След. >