загрузка...
загрузка...
На головну

Класифікація маршрутизаторів по областях застосування

  1. I. Класифікація іменників
  2. I.2.2) Класифікація юридичних норм.
  3. II. Класифікація документів
  4. II. КЛАСИФІКАЦІЯ ПОНЯТЬ З ВИКОРИСТАННЯМ КОНЛАНГА Огір
  5. II. клінічна класифікація
  6. II.3.2) Класифікація законів.
  7. III. Класифікація ОА.

По областях застосування маршрутизатори діляться на кілька класів (рис. 18.28).

магістральні маршрутизатори призначені для побудови магістральної мережі оператора зв'язку або великої корпорації. Магістральні маршрутизатори оперують агрегованими інформаційними потоками, що переносять дані великої кількості призначених для користувача з'єднань.

Для вирішення цього завдання магістральні маршрутизатори оснащуються високошвидкісними інтерфейсами, такими як ATM 155/622 Мбіт / с, Gigabit Ethernet і 10G Ethernet, а також інтерфейсами SONET / SDH зі швидкостями від 155 Мбіт / с до 10 Гбіт / с. Для отримання відмовостійкої топології магістральної мережі магістральні маршрутизатори повинні підтримувати кілька таких інтерфейсів.

Очевидно, що для того щоб не створювати «вузьких місць» в магістральної мережі, магістральний маршрутизатор повинен володіти дуже високою продуктивністю. Наприклад, якщо маршрутизатор оснащений 8 інтерфейсами по 10 Гбіт / с (Ethernet або SDH), то його загальна продуктивність повинна складати 80 Гбіт / с. Для досягнення такої продуктивності магістральні маршрутизатори мають розподіленої внутрішньою архітектурою, подібної архітектури комутаторів локальних мереж. Кожен порт або група портів оснащується власним процесором, який самостійно виконує просування IP-пакетів на підставі локальної копії таблиці маршрутизації. Для передачі пакетів між портами служить коммутирующий блок на основі розділяється пам'яті, загальної шини або комутатора каналів. Загальні завдання, включаючи побудову таблиці маршрутизації, зберігання конфігураційних параметрів, віддалене управління маршрутизатором і т. П., Вирішує центральний блок управління.

Мал. 18.28. класи маршрутизаторів

Зрозуміло, що функції просування IP-пакетів значно складнішим, ніж просування кадрів Ethernet і інших технологій локальних мереж. Тому процесори портів зазвичай не навантажують додатковими функціями, такими як фільтрація трафіку або трансляція адрес. Навіть забезпечення параметрів QoS не завжди реалізується таким процесором в повному обсязі - звичайна справа обмежується підтримкою черг, а до профілювання трафіку не доходить. Це пов'язано з тим, що магістральний маршрутизатор працює всередині мережі і не взаємодіє з зовнішнім світом, а значить, не виконує прикордонні функції, що вимагають фільтрації і профілювання. Іншими словами, основне завдання магістрального маршрутизатора - передача пакетів між своїми інтерфейсами з якомога більшою швидкістю.

Велика кількість інтерфейсів, характерне для магістрального маршрутизатора, дозволяє будувати надлишкові топології, що наближаються до повно-схемою, і тим самим забезпечувати відмовостійкість мережі. Однак і сам магістральний маршрутизатор повинен володіти високою надійністю. Надійність і відмовостійкість маршрутизатора досягається за рахунок надлишкових модулів, таких як центральні процесори, процесори портів, джерела живлення.

прикордонні маршрутизатори, Звані також маршрутизаторами доступу, З'єднують магістральну мережу з периферійними мережами. Ці маршрутизатори утворюють особливий шар, який виконує функції прийому трафіку від зовнішніх по відношенню до магістралі мереж.

Периферійна мережа часто знаходиться під автономним адміністративним управлінням. Це може бути мережу клієнта оператора зв'язку, безпосередньо приєднана до його магістралі, або ж мережа регіонального відділення великої корпорації, що володіє власною магістраллю.

У будь-якому випадку трафік, що надходить на інтерфейси прикордонного маршрутизатора від мережі, яку адміністратор магістралі не може контролювати, потрібно фільтрувати і профілювати. Тому до прикордонного маршрутизатора пред'являються інші вимоги, ніж до магістрального. На перший план виступають його здатності до максимальної гнучкості при фільтрації і профілювання трафіку. Крім того, дуже важливо, щоб продуктивність прикордонного маршрутизатора не знижувалася при виконанні цих додаткових функцій. Інтерфейси прикордонного маршрутизатора менш швидкісні, ніж магістрального, але більш різноманітні, так як йому доводиться приєднувати до магістралі мережі різних технологій.

Розподіл маршрутизаторів на магістральні та прикордонні не є строгим і чітким. Такий поділ просто відображає переважну область застосування маршрутизатора, де в найбільшій мірі проявляються його переваги. У той же час будь-який маршрутизатор можна застосовувати не тільки в його профільної області. Так, магістральний маршрутизатор, оснащений низькошвидкісними портами, може одночасно грати роль прикордонного. А маршрутизатор, добре виконує роль прикордонного для великої мережі, може бути магістральним маршрутизатором для мережі меншого масштабу, де його інтерфейси цілком впораються з навантаженням на магістраль.

Розподіл маршрутизаторів на магістральні та прикордонні відображає тільки один аспект їх застосування, а саме їх положення щодо власної та зовнішніх мереж. Зрозуміло, що існують і інші аспекти. Так, маршрутизатори можна розділити на маршрутизатори операторів зв'язку и корпоративні маршрутизатори.

Основною відмінністю корпоративних маршрутизаторів є їх висока надійність, а також підтримка повного набору функцій, Необхідних для комерційної роботи в Інтернеті, починаючи від протоколу BGP і закінчуючи системами реєстрації користувача потоків даних, що необхідно для білінгових схем. Необхідність високої надійності пояснюється значною вартістю простою маршрутизатора при наданні комерційних послуг. Вимоги до надійності послуг передачі даних постійно зростають, користувачі Інтернету і віртуальних приватних мереж хочуть, щоб ці послуги були такими ж надійними, як телефонний зв'язок. Тому коли ми говоримо про те, що готовність деяких моделей маршрутизаторів досягла кордону 0,999 і прагне до показників телефонного обладнання в 0,99999, то в першу чергу це відноситься до маршрутизаторів операторів зв'язку, як магістральним, так і прикордонних. Корпоративні маршрутизатори призначені для застосування в межах корпоративної мережі, тому вимоги до надійності тут нижче, а функціональність для роботи в Інтернеті в якості самостійної автономної системи не потрібно.

Звичайно, характеристики маршрутизаторів операторів зв'язку і корпоративних маршрутизаторів в значній мірі залежать від масштабу і специфіки оператора зв'язку або корпорації. Для великого міжнародного оператора зв'язку сьогодні потрібні магістральні маршрутизатори з інтерфейсами 10 Гбіт / с, які в недалекому майбутньому будуть замінені маршрутизаторами з портами 100 Гбіт / с. Прикордонні маршрутизатори такого оператора також будуть ставитися до кращих маршрутизаторів цього класу по продуктивності, працюючи з портами доступу зі швидкостями від 622 Мбіт / с до 2,5 Гбіт / с.

Менш великим операторам зв'язку, тобто регіональним і локальним, такі високопродуктивні маршрутизатори не вимагаються, так як обсяги переданого ними трафіку набагато менше. Тому магістральний маршрутизатор подібного оператора може обмежитися підтримкою інтерфейсів 1 Гбіт / с, а прикордонний маршрутизатор повинен, крім того, забезпечувати комутований доступ абонентів через телефонні мережі. У невеликих мережах магістральних маршрутизаторів може не бути взагалі, така мережа буде складатися з декількох (або навіть одного) прикордонних маршрутизаторів. Аналогічна картина спостерігається і в корпоративних мережах, де також застосовуються маршрутизатори різної продуктивності і надійності. Наприклад, великі корпорації можуть застосовувати магістральні і прикордонні маршрутизатори, близькі за характеристиками до маршрутизаторів операторів зв'язку категорії Tiar 1. Однак найбільш типовою є ситуація, коли в корпоративних мережах застосовується обладнання з характеристиками на один рівень нижче. Це означає, що великі багатонаціональні корпорації задіють обладнання, яке зазвичай використовується регіональними операторами і т. Д., По низхідній.

Маршрутизатор регіональних відділень з'єднують регіональні відділення між собою і з магістральною мережею. Мережа регіонального відділення, так само як і магістральна мережа, може складатися з кількох локальних мереж. Такий маршрутизатор зазвичай є деякою спрощену версію магістрального корпоративного маршрутизатора.

Якщо він виконаний на основі шасі, то кількість слотів його шасі менше (4-5). Можливий також конструктив з фіксованою кількістю портів. Підтримувані інтерфейси локальних і глобальних мереж менш швидкісні. Це найбільш великий клас випускаються маршрутизаторів, характеристики яких можуть наближатися до характеристик магістральних маршрутизаторів, а можуть і опускатися до характеристик маршрутизаторів віддалених офісів.

Маршрутизатор віддалених офісів з'єднують, як правило, єдину локальну мережу віддаленого офісу з магістральною мережею або мережею регіонального відділення по глобальної зв'язку.

Як правило, інтерфейс локальної мережі є Ethernet 100/1000 Мбіт / с, а інтерфейс глобальної мережі - виділену лінію зі швидкістю 2-100 Мбіт / с. Маршрутизатор віддаленого офісу може підтримувати роботу віддаленого підключення в якості резервної зв'язку для виділеного каналу. Існує дуже велика кількість типів маршрутизаторів віддалених офісів. Це пояснюється як масовістю потенційних споживачів, так і спеціалізацією такого типу пристроїв, що виявляється в підтримці будь-якого конкретного типу глобального зв'язку. Наприклад, існують маршрутизатори, що працюють тільки в мережах ISDN, існують моделі тільки для аналогових виділених ліній і т. П.

Чим менше вимог пред'являється до продуктивності маршрутизатора, тим більш імовірно, що він виконаний за класичною схемою перших маршрутизаторів (і мостів локальних мереж), тобто схеми на основі єдиного центрального процесора і без процесорів портів. Така схема набагато дешевше, але її продуктивність повністю визначається продуктивністю процесора і не масштабується з ростом числа портів.

програмний маршрутизатор, Будучи однією з популярних реалізацій такої схеми, є програмний модуль універсальної операційної системи сімейства Unix або Windows.

І тільки поява в глобальних мережах високошвидкісних технологій, таких як ATM, Ethernet, SONET / SDH, DWDM, призвело до різкого підвищення вимог до продуктивності маршрутизаторів, в результаті представники найбільш досконалого класу маршрутизаторів повсюдно перейшли на багатопроцесорні схеми з коммутирующим блоком, успішно випробувані на комутаторах локальних мереж.

Маршрутизатор локальних мереж призначені для поділу великих локальних мереж на підмережі. Це особливий клас маршрутизаторів, які, як правило, не мають інтерфейсів глобальних мереж.

Багато маршрутизатори цього типу ведуть своє походження від комутаторів локальних мереж, що і дало їм другу назву - комутатори 3-го рівня. Комутатори 3-го рівня виконують всі функції маршрутизаторів, але, крім того, можуть працювати як звичайні комутатори локальних мереж, тобто комутатори 2-го рівня. Режим роботи (маршрутизатор або комутатор) залежить від конфігураційних параметрів. Можливий також комбінований режим роботи, коли кілька портів комутатора 3-го рівня мають один і той же IP-адресу мережі (рис. 18.29). У цьому випадку передача пакетів між групою портів, що належать одній мережі, виконується в режимі комутації канального рівня, тобто на основі MAC-адрес. Якщо ж порти належать різним IP-мереж, то тоді комутатор виконує маршрутизацію між мережами. Вибір режиму передачі пакета визначається конфігурацією IP-адрес портів і, відповідно, комп'ютерів.

Мал. 18.29. Комбінований режим роботи комутатора 3-го рівня

ПРИКЛАД

Наприклад, якщо два комп'ютери (С1 і С2 на рис. 18.29) мають адреси, що належать одній мережі, то при обміні інформацією вони не будуть передавати пакети маршрутизатора за замовчуванням, а задіюють протокол ARP, щоб дізнатися МАС-адреса комп'ютера призначення. Нехай комп'ютера С1 потрібно передати пакет комп'ютера С2. Комутатор 3-го рівня передає кадр ARP-запиту комп'ютера С1 з широкомовною МАС-адресою всіх портах, що належить одній IP-мережі, тобто портам PI, Р2, РЗ і Р4. Комп'ютер С2 розпізнає свій IP-адресу (194.100.15.3) в цьому запиті і відповідає спрямованим кадром з МАС-адресою призначення комп'ютера CI (МаС1), поміщаючи в відповідь власний МАС адресу (МАС2). Після цього комп'ютер С1 направляє IP-пакет комп'ютера С2, поміщаючи його в кадр з адресою призначення МАС2. Комутатор 3-го рівня передає цей кадр з порту Р1 на порт Р2 відповідно до алгоритму моста на основі таблиці просування 2-го рівня. Аналогічним чином буде працювати комутатор 3-го рівня. У разі коли комп'ютери належать різним IP-мереж, поведінка комп'ютера-відправника диктує комутатора 3-го рівня спосіб просування пакета. Якщо, наприклад, комп'ютер С1 відправляє пакет комп'ютера СЗ, що знаходиться в іншій мережі, то він зобов'язаний передати пакет маршрутизатора за замовчуванням, а не намагатися за допомогою ARP дізнатися МАС-адреса комп'ютера призначення. Тому комп'ютер С1 робить ARP-запит про MAC-адресу відомого йому маршрутизатора за замовчуванням, яким для нього є порт Р1 з IP-адресою IP-R1. Після отримання МАС-адреси порту PI (МАС-Р1) комп'ютер С1 посилає йому IP-пакет для комп'ютера СЗ (тобто по IP-адресою призначення 194.100.17.11), оформивши його як кадр Ethernet з адресою призначення МАС-Р1. Отримавши кадр з власним МАС-адресою, комутатор 3-го рівня обробляє його за схемою маршрутизації, а не комутації.

Комутатори 3-го рівня підтримують техніку VLAN, будучи основним типом пристроїв для з'єднання окремих віртуальних мереж в складову IP-мережу. Зазвичай кожної віртуальної мережі присвоюється номер IP-мережі, так що передача всередині мереж йде на основі МАС-адрес, а між мережами - на основі IP-адрес. У представленому на рис. 18.29 прикладі мережі порти Р1-Р4 можуть належати одній віртуальній мережі, а порти Р5, Р6 - інший.

висновки

IP-маршрутизатори дозволяють фільтрувати трафік користувача на основі різних ознак, що включають адреси джерела і призначення, тип протоколу, який переносять IP-пакети, номери UPD- і TCP-портів і деякі інші. Це властивість маршрутизаторів широко застосовується для захисту мереж від атак зловмисників та обмеження доступу легальних користувачів. Фільтрація маршрутних оголошень забезпечує управління связностью мереж в цілому, запобігаючи появі записів про певні мережах в таблицях маршрутизації.

IP-маршрутизатори вже довгий час підтримують багато механізмів QoS: пріоритетні і зважені черзі, профілювання трафіку, зворотний зв'язок для TCP-трафіку. Однак тільки в середині 90-х років, коли через Інтернет став передаватися чутливий до затримок трафік, почалися роботи зі створення системи стандартів QoS для IP-мереж.

Сьогодні існує дві системи стандартів QoS для IP-мереж - IntServ і DiffServ. Перша забезпечує гарантовану якість обслуговування мікропотоків, використовуючи сигнальний протокол RSVP для резервування ресурсів маршрутизаторів. Недоліком такого підходу є велике навантаження на магістральні маршрутизатори, які повинні зберігати інформацію про стан тисяч користувальницьких потоків.

В технології DiffServ використовується агрегований підхід, коли якість обслуговування забезпечується для невеликої кількості класів трафіку. Це істотно знижує навантаження на маршрутизатори.

Типовий маршрутизатор являє собою програмований обчислювальний пристрій, який працює під управлінням спеціалізованої операційної системи, оптимізованої для виконання операцій побудови таблиць маршрутизації і просування пакетів на їх основі. Маршрутизатор часто будується по мультипроцессорной схемою, причому використовується симетричне мультіпроцессірованіе, асиметричне мультіпроцессірованіе і їх поєднання. Маршрутизатор можна класифікувати різними способами. Їх можна розділити на магістральні та прикордонні (по положенню щодо кордонів мережі), на маршрутизатори операторів зв'язку і корпоративні маршрутизатори (в залежності від типу підприємства, яке володіє мережею).

Технологія трансляції мережевих адрес (NAT) дозволяє підприємству вирішити проблему дефіциту IP-адрес, а також підвищити безпеку мережі шляхом приховування адрес вузлів своєї мережі за рахунок використання у внутрішній мережі приватних адрес, які при виході пакета в зовнішню мережу транслюються в глобальні IP-адреси.

Запитання і завдання

1. Чим результат фільтрації оголошень маршрутизації відрізняється від результату фільтрації призначеного для користувача трафіку?

2. Яку смислове навантаження несе термін «інтегровані» в назві технології IntServ?

3. Який параметр можна використовувати, щоб обмежити пульсацію вхідного потоку пакетів, профільованого за алгоритмом відра маркерів? Варіанти відповідей:

а) обсяг маркера;

б) швидкість наповнення відра;

в) інтервал надходження маркерів;

г) обсяг відра маркерів.

4. Чому для UDP-трафіку непридатний механізм RED?

5. У чому призначення технології NAT? Варіанти відповідей:

а) відображення DOS-атак;

б) рішення проблеми дефіциту адрес в протоколі IPv4;

в) захист внутрішнього адресного простору мережі підприємства.

6. Заповніть стовпець «Призначений порт» в таблиці.

 Частнийадрес  Портотправітеля  Глобальний адреса  призначений порт
 10.0.25.1  193.55.13.79  
 10.0.25.2  193.55.13.79  
 10.0.25.2  193.55.13.79  

7. Протокол IGMP використовується при взаємодії:

а) маршрутизатора з одержувачем групового трафіку;

б) джерела групового трафіку з маршрутизатором;

в) маршрутизаторів, що передають груповий трафік.

8. У чому полягає принципова відмінність протоколів маршрутизації групового мовлення щільного режиму від відповідних протоколів розрядженого режиму?

9. Яке відношення адміністратора IPv6-ceті до масок? Варіанти відповідей:

а) використовує і для об'єднання підмереж, і для поділу на підмережі;

б) використовує для поділу на підмережі;

в) використовує для об'єднання підмереж;

г) ігнорує як непотрібне засіб.



Попередня   335   336   337   338   339   340   341   342   343   344   345   346   347   348   349   350   Наступна

протокол IGMP | Принципи маршрутизації трафіку групового мовлення | протокол DVMRP | протокол MOSPF | Протокол PIM-SM | IPv6 як розвиток стека TCP / IP | Система адресації протоколу IPv6 | Зниження навантаження на маршрутизатори | Перехід на версію IPv6 | рівень інтерфейсів |

загрузка...
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати