Понятие и принципы маршрутизации
Маршрутизатор - это сетевое устройство, связывающее локальные сети. На уровне распределения маршрутизаторы направляют трафик и выполняют другие важные для эффективной работы сети функции. Как и коммутаторы, маршрутизаторы могут декодировать и читать полученные сообщения. В отличие от коммутаторов, которые декодируют только кадр с MAC-адресом, маршрутизаторы декодируют пакет, находящийся внутри кадра. В пакете содержатся IP-адреса источника и назначения и данные пересылаемого сообщения. Маршрутизатор считывает сетевую часть IP-адреса назначения и с ее помощью определяет, по какой из подключенных сетей лучше всего переслать сообщение адресату.
Если сетевая часть IP-адресов источника и назначения не совпадает, для пересылки сообщения необходимо использовать маршрутизатор. Каждый порт (интерфейс) маршрутизатора связан со своей локальной сетью. У каждого маршрутизатора есть таблица локально подключенных сетей и их интерфейсов. Кроме того, в этих таблицах маршрутизации бывает информация о маршрутах, или путях для подключения к другим локально подключенным удаленным сетям.
Получив кадр, маршрутизатор декодирует его и получает пакет с IP-адресом назначения. Этот адрес он сравнивает с данными всех сетей из таблицы маршрутизации. Если адрес сети назначения есть в таблице, маршрутизатор инкапсулирует пакет в новый кадр и отправляет. Этот новый кадр направляется в сеть назначения через интерфейс, относящийся к выбранному пути. Процесс перенаправления пакетов в сеть назначения называется маршрутизацией.
Интерфейсы маршрутизатора не пересылают сообщения, направленные на IP-адрес широковещательной рассылки локальной сети. Поэтому рассылки локальной сети не попадают в другие сети через маршрутизатор.
Служба DNS. Назначение. Схема поиска в DNS.
Служба доменных имен (DNS) позволяет использовать имя узла для запроса IP-адреса отдельного сервера. Регистрация и организация имен в этой системе выполняется по специальным высокоуровневым группам, именуемым доменами. К числу наиболее популярных высокоуровневых доменов сети Интернет относятся .com, .edu и .net.
В DNS-сервере записана специальная таблица, ассоциирующая имена узлов в домене с соответствующим IP-адресом. Если клиент знает имя сервера, например, веб-сервера, но требуется найти IP-адрес, он направляет запрос на этот DNS-сервер через порт 53. Клиент использует этот IP-адрес DNS-сервера, прописанного в настройках DNS раздела конфигурации IP этого узла.
При получении запроса DNS-сервер выясняет по своей таблице, имеется ли соответствие между запрашиваемым IP-адресом и веб-сервером. Если на DNS-сервере отсутствует запись о запрашиваемом имени, он опрашивает другой DNS-сервер в пределах своего домена. После распознавания IP-адреса DNS-сервер отправляет результат обратно к клиенту. Если DNS-серверу не удалось определить IP-адрес, клиент не сможет установить связь с этим веб-сервером и получит сообщение об истечении времени ожидания.
Варианты использования утилит ping и tracert(traceroute).
ping — утилита для проверки соединений в сетях на основе TCP/IP.
Она отправляет запросы (ICMP Echo-Request) протокола ICMP указанному узлу сети и фиксирует поступающие ответы (ICMP Echo-Reply). Время между отправкой запроса и получением ответа (RTT, от англ. Round Trip Time) позволяет определять двусторонние задержки (RTT) по маршруту и частоту потери пакетов, то есть косвенно определять загруженность на каналах передачи данных и промежуточных устройствах.
Traceroute — это служебная компьютерная программа, предназначенная для определения маршрутов следования данных в сетях TCP/IP. Traceroute основана на протоколе ICMP.
Программа traceroute выполняет отправку данных указанному узлу сети, при этом отображая сведения о всех промежуточныхмаршрутизаторах, через которые прошли данные на пути к целевому узлу. В случае проблем при доставке данных до какого-либо узла программа позволяет определить, на каком именно участке сети возникли неполадки. Здесь хочется отметить, что программа работает только в направлении от источника пакетов и является весьма грубым инструментом для выявления неполадок в сети. В силу особенностей работы протоколов маршрутизации в сети Интернет, обратные маршруты часто не совпадают с прямыми, причем это справедливо для всех промежуточных узлов в трейсе. Поэтому, ICMP ответ от каждого промежуточного узла может идти своим собственным маршрутом, затеряться или прийти с большой задержкой, хотя в реальности с пакетами которые адресованы конечному узлу этого не происходит. Кроме того, на промежуточных маршрутизаторах часто стоит ограничение числа ответов ICMP в единицу времени, что приводит к появлению ложных потерь.