1. Směrovače směrového protokolu směrovací tabulku 1.1 TTL

Transkript

1 1. Směrovače Směrovače (routery) jsou síťové prvky zahrnující vrstvy fyzickou, linkovou a síťovou. Jejich hlavním úkolem je směrování paketů jednotlivými sítěmi ležícími na cestě mezi zdrojovou a cílovou sítí. Znalost struktury paketů také směrovače předurčuje k možnosti implementace bezpečnostních mechanizmů (firewall). Směrovače umožňují vytvářet složité síťové konfigurace polygonálního charakteru, které dovolují existenci více cest k danému cíli a tak zajišťují vysoký stupeň zabezpečení konektivity. Směrovače pracují podle určitého směrovacího mechanizmu, nejčastěji se jedná o distribuovaný způsob směrování, kdy si každý směrovač buduje na základě komunikace s ostatními směrovači podle určitého směrového protokolu vlastní směrovací tabulku. Ta obsahuje záznamy určující, kam mají být pakety s určitou cílovou sítí předány. Síťová adresa se nejčastěji rozděluje na dvě, případně tři základní části (adresa sítě, adresa síťového a případně adresa podsítě). Směrovací tabulka nese záznamy pouze o cílové síti, případně o podsíti a také běžně obsahuje záznam o implicitním směru pro směrování do sítí, pro které v tabulce neexistuje záznam. Směrovací tabulky mohou být statické či dynamické. S vhodným softwarem (a více síťovými rozhranními) se i z obyčejného osobního počítače dá udělat router. 1.1 TTL Může se stát, že jsou směrovací informace v tabulce některého ze směrovačů chybné. Pak může dojít k tomu, že paket nemůže být doručen a bloudí sítí. I tuto situaci směrovač efektivně řeší, a to kontrolou tzv. doby života paketu. Době života odpovídá číslo v poli TTL v záhlaví paketu, které se s každým průchodem směrovačem snižuje o 1, dokud není paket doručen, nebo dokud hodnota čísla neklesne na nulu. Pak je paket zahozen, aby nezatěžoval zbytečně síť.

2 Obrázek 1. První Arpanetový směrovač (1969), 12KB paměti, cena $. 1.2 Statické směrovací tabulky směrovací informace jsou uloženy do tabulky ručně při konfiguraci směrovače nebo pomocí řídicího protokolu síťové vrstvy (např. protokol ICMP sady TCP/IP). Je to vhodný způsob pouze pro jednoduché a stálé sítě. Záznam ve statické směrovací tabulce nejčastěji obsahuje tyto základní údaje: cílová síť maska podsítě adresa následujícího směrovače síťové stav četnost zpracování paketů

3 1.3 Dynamické směrovací tabulky směrovací uzly si mezi sebou vyměňují pravidelně směrovací informace, čímž získávají informace o struktuře a stavu sítě, ze kterých si budují směrovací tabulky výběrem nejlepšího směru pro danou cílovou síť. To oproti statickému směrování částečně zatěžuje síť. Výměny jsou zajišťovány směrovými protokoly. V síti TCP/IP to jsou protokoly RIP a OSPF. Viz kapitolu Chyba! Nenalezen zdroj odkazů.. Směrovací protokoly. Tento způsob je vhodný pro rozsáhlejší a často se měnící sítě. Záznam dynamické směrovací tabulky obsahuje tyto základní údaje informace: cílová síť maska podsítě adresa následujícího směrovače síťové cena/vzdálenost spoje stáří směrové informace stav četnost zpracování paketů Většinou pro daný cíl existuje pouze jediný záznam, a tedy jediná cesta. Novější směrové protokoly (OSPF) však umožňují existenci více stejně vhodných cest, a tedy možnost rozložení zátěže do více cest. 1.4 Příklad funkce směrovače Směrovací tabulka (zjednodušeně): Síť Maska Next Hop Port (Síťové ) Metrika Serial Lokální Ethernet Serial Serial Serial 2 1 Směrovací tabulka je uspořádána sestupně podle IP adresy cílové sítě. Směrovač po jednotlivých řádcích hledá pro přijatý paket síť, do které je adresován. Když ji najde, tak v příslušném řádku tabulky je uvedeno, do kterého portu má daný paket směrovat. V případě více možností preferuje port s nejnižší metrikou (cenou). Přijatý paket má cílovou adresu A = řádek: Směrovač vynásobí A M = S.

4 2. řádek: Směrovač vynásobí A M = S. 3. řádek: Směrovač vynásobí A M = S. 4. řádek: Směrovač vynásobí A M = = S. Ve 4. řádku je port Serial 1 a do tohoto je daný paket předán. Poslední řádek znamená, že s čím si neví rady (nevyhovuje žádnému řádku) pošle směrovač na adresu výchozí brány Výstup příkazu route print ve Windows: C:\Users\Vojta>route print Seznam af Realtek RTL8187 Wireless g 54Mbps USB 2 Network Adapter f 48 fc... NVIDIA nforce Networking Controller # f 33 8a... NVIDIA nforce Networking Controller 1... Software Loopback Interface e0 isatap.{366514fd-0e81-4c93-bb54-a63e1b3655e4} e0 isatap.{84afb1a5-8c16-49ef a76acfd3} e Teredo Tunneling Pseudo-Interface e0 isatap.{c9f95b23-6b a-6742f7aa3413} IPv4 Směrovací tabulka Aktivní směrování: Cíl v síti Síťová maska Brána Rozhraní Metrika Propojené Propojené Propojené Propojené Propojené Propojené Propojené Propojené Propojené Propojené Propojené Propojené Trvalé trasy: Síťová adresa Maska Adresa brány Metrika Výchozí Výchozí IPv6 Směrovací tabulka Aktivní směrování: Rozhraní Metrika Cíl v síti Brána ::/0 Propojené ::1/128 Propojené ::/32 Propojené :0:5ef5:79fd:1894:1f36:a29c:62d9/128 Propojené fe80::/64 Propojené fe80::/64 Propojené

5 fe80::1894:1f36:a29c:62d9/128 Propojené fe80::fd8c:d67c:8fc5:fbeb/128 Propojené ff00::/8 Propojené ff00::/8 Propojené ff00::/8 Propojené Trvalé trasy: Žádné Otázky, úkoly Políčko TTL se používá u IPv4, co ho nahradilo u IPv6? Vyzkoušej si vypsat směrovací tabulku na svém počítači, pokus se interptetovat co jednotlivé řádky znamenají. Použité zdroje [1] NOVOTNÝ, Vít, doc. Ing. Ph.D. Architektura sítí. FEKT Vysokého učení technického v Brně, Brno Použité obrázky [1] Commons.wikimedia.org [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: < >. [2] FICKR [online]. [cit ]. Dostupný pod licencí Creative Commons na WWW: <