Настройка шлюза последней очереди при помощи команд протокола ip
Содержание:
Одноадресные протоколы маршрутизации
Существует два типа протоколов маршрутизации для маршрутизации одноадресных пакетов:
- Протокол маршрутизации с дистанционным вектором Distance Vector — это простой протокол маршрутизации, который принимает решение о маршрутизации количества переходов между источником и получателем. Лучшим маршрутом считается маршрут с меньшим количеством перелетов. Каждый маршрутизатор рекламирует свои лучшие маршруты для других маршрутизаторов. В конечном счете, все маршрутизаторы создают свою топологию сети на основе рекламы своих одноранговых маршрутизаторов. Например, протокол маршрутизации информации (RIP).
- Протокол маршрутизации состояния канала Протокол состояния канала — это несколько сложный протокол, чем «Вектор расстояния». Он учитывает состояния ссылок всех маршрутизаторов в сети. Этот метод помогает маршрутам строить общий график всей сети. Затем все маршрутизаторы рассчитывают наилучший путь для маршрутизации. Например, Open Shortest Path First (OSPF) и промежуточная система для промежуточной системы (ISIS).
Широковещательная маршрутизация
По умолчанию широковещательные пакеты не маршрутизируются и не перенаправляются маршрутизаторами в любой сети. Маршрутизаторы создают широковещательные домены. Но его можно настроить для пересылки широковещательных сообщений в некоторых особых случаях. Широковещательное сообщение предназначено для всех сетевых устройств.
Маршрутизация вещания может быть выполнена двумя способами (алгоритмом):
- Маршрутизатор создает пакет данных и затем отправляет его каждому узлу по одному. В этом случае маршрутизатор создает несколько копий одного пакета данных с разными адресами назначения. Все пакеты отправляются как одноадресные, но поскольку они отправляются всем, он имитирует, как если бы роутер вещал.Этот метод потребляет много полосы пропускания, а маршрутизатор должен назначать адрес каждого узла.
- Во-вторых, когда маршрутизатор получает пакет, который должен транслироваться, он просто наводняет эти пакеты из всех интерфейсов. Все маршрутизаторы настроены одинаково.Этот метод прост в процессоре маршрутизатора, но может вызвать проблему дублирования пакетов, полученных от одноранговых маршрутизаторов. Обратная переадресация — это метод, в котором маршрутизатор заранее знает о своем предшественнике, откуда он должен получать трансляцию. Этот метод используется для обнаружения и удаления дубликатов.
Типы
Все маршрутизаторы выполняют основную функцию приема и отправки данных между Интернетом и локальными устройствами, подключенными к сети. Однако существуют различные типы маршрутизаторов, которые зависят от того, как они подключаются к устройствам или как они функционируют в сети. В частности, обычно используются следующие типы маршрутизаторов:
Браузер
Маршрутизатор B также известен как маршрутизатор моста. Это сетевое устройство, которое работает и как мост, и как маршрутизатор. И мост, и маршрутизатор соединяют сети, однако, сетевой мост подразумевает соединение двух отдельных сетей, что позволяет им функционировать как одна сплоченная сеть. В то время как маршрутизатор обеспечивает соединение, при котором обе сети остаются отдельными частными.
Основной маршрутизатор
Основной маршрутизатор устанавливает сетевое соединение и облегчает передачу данных в пределах частной сети. Основные маршрутизаторы работают внутри ядра или внутри сети и не могут отправлять или принимать данные снаружи. Распространение данных ограничено внутри сети, так как данный тип маршрутизатора не может осуществлять обмен информацией с другими системами.
Пограничный маршрутизатор
Пограничный маршрутизатор отвечает за передачу данных между несколькими сетями. В отличие от основного маршрутизатора, пограничный маршрутизатор не облегчает обмен пакетами данных в пределах частной сети, а вместо этого управляет передачей данных в другие отдельные сетевые системы.
Виртуальный маршрутизатор
Как правило, виртуальный маршрутизатор состоит из программного обеспечения, которое позволяет устройству работать в качестве стандартного физического маршрутизатора. Он может работать с использованием протокола избыточности виртуального маршрутизатора (VRRP).
Беспроводной маршрутизатор
Беспроводной маршрутизатор по-прежнему сохраняет проводное соединение с модемом, на который он получает сигналы от сети Интернет. Однако нет необходимости в проводном подключении от маршрутизатора к устройствам, подключенным к сети. Беспроводной маршрутизатор использует антенны, которые посылают радиоволны или инфракрасные волны, которые передают пакеты данных. Наиболее распространенным примером беспроводного маршрутизатора являются домашние wi-fi маршрутизаторы, которые широко используются в офисах и жилых домах.
Проводной маршрутизатор
Проводные маршрутизаторы имеют как минимум 2 проводных соединения. Во-первых, подключение от модема к самому маршрутизатору. Здесь маршрутизатор принимает или отправляет пакеты данных на модем и с модема, который, в свою очередь, также подключен к провайдеру. Другое подключение — к устройствам, подключенным в сети. К маршрутизатору можно подключить несколько устройств, в зависимости от количества доступных портов.
URL Matching и порядок маршрутов¶
Когда будет выполняться переход по определенному пути, например, , система маршрутизации сопоставляет последовательно URL запроса с параметрами у каждого маршрута. Данный процесс называется . В частности, система маршрутизации сопоставит url с маршрутом . И компонент будет выбран для обработки запроса по пути .
Но при определении маршрутов следует учитывать их порядок. Вполне возможно, что под определенный запрос будет соответствовать сразу несколько маршрутов. В этом случае запрос будет обрабатываться первым из них. Другие же маршруты не будут учитываться. Например, если мы изменим порядок маршрутов:
То в этом случае запрос будет обрабатываться первым маршрутом, поскольку он соответствует запросу (путь соответствует любому набору символов). Поэтому маршрут
лучше определить последним — для всех тех запросов, которые не будут соответствовать ни одному из выше определенных маршрутов.
Локальные пакеты
ВходящиеИсходящие
Заключение
БлагодарностиАлександру КлипперуАндрею ГлазковуМарату БабаянуАртёму Чернобаю13. Сети для самых матёрых. Часть тринадцатая. MPLS Traffic Engineering12. Сети для самых матёрых. Часть двенадцатая. MPLS L2VPN11.1. Сети для самых маленьких. Микровыпуск №6. MPLS L3VPN и доступ в Интернет11. Сети для самых маленьких. Часть Одиннадцатая. MPLS L3VPN10. Сети для самых маленьких. Часть десятая. Базовый MPLS9. Сети для самых маленьких. Часть девятая. Мультикаст8.1 Сети для Самых Маленьких. Микровыпуск №3. IBGP8. Сети для самых маленьких. Часть восьмая. BGP и IP SLA7. Сети для самых маленьких. Часть седьмая. VPN6. Сети для самых маленьких. Часть шестая. Динамическая маршрутизация5. Сети для самых маленьких: Часть пятая. NAT и ACL4. Сети для самых маленьких: Часть четвёртая. STP3. Сети для самых маленьких: Часть третья. Статическая маршрутизация2. Сети для самых маленьких. Часть вторая. Коммутация1. Сети для самых маленьких. Часть первая. Подключение к оборудованию cisco0. Сети для самых маленьких. Часть нулевая. Планирование
Маршрутизация в сети Интернет
Маршрутизация в сети Интернет основана на протоколах TCP/IP.
Передача информации осуществляется с помощью IP-пакетов, заголовок каждого IP-пакета содержит IP-адреса получателя и отправителя пакета. Каждый пакет обрабатывается маршрутизатором в соответствии с его таблицей маршрутизации. Таблица, в свою очередь, содержит информацию, компьютеру с каким адресом направлять пакеты с тем или иным диапазоном адресов. Например, все пакеты определённого диапазона могут направляться другому маршрутизатору, который «отвечает» за этот сегмент.
В ряде случаев маршрутизатор может преобразовывать заголовок пакета, заменяя адреса отправителя и/или получателя пакета. В частности, это происходит при взаимодействии локальной сети (имеющей свои адреса) с глобальной сетью Интернет. В этом случае локальная сеть может быть видна извне по одному глобальному IP-адресу. Для того, чтобы маршрутизатор мог направлять пакеты с одним глобальным адресом тем или иным получателям в локальной сети, используется таблица NAT, где помимо IP-адресов указываются порты, идентифицирующие приложения, устанавливающие соединение. При этом номера портов указаны не в заголовке IP-пакета, а в заголовке сегмента TCP либо UDP (сегменты инкапсулируются в поле данных IP-пакетов). Это позволяет осуществлять взаимно-однозначную идентификацию получателя и отправителя в тех случаях, когда за одним глобальным адресом находится множество компьютеров локальных сетей. Пример таблицы NAT:
| Глобальный адрес | Локальный адрес |
|---|---|
| 209.165.200.226:1444 | 192.168.1.15:1444 |
| 209.165.200.226:1445 | 192.168.1.26:1444 |
RouterOutlet¶
Мы определили три разных компонента для разных маршрутов, однако в качестве главного компонента выступает . Этот компонент выступает в качестве контейнера для остальных компонентов, которые будут обслуживать запросы к приложению.
Но чтобы можно было внедрить в тот компонент, который обрабатывает запрос, необходимо использовать элемент . Для этого изменим код :
На место элемента будет рендериться компонент, выбранный для обработки запроса.
Если при разработке применяется webpack, нужно определить в файле следующую секцию:
То есть файл может выглядеть следующим образом:
Запустим приложение. По умолчанию приложение запускается без сегментов, поэтому запрос обрабатывает :
Перейдем по пути :
При переходе к любому другому адресу сработает компонент :
Примечания
- Поскольку альтернативных маршрутов к сети 10.0.0.0 не существует, фактически ввод данных о метрике не требуется. Однако всегда рекомендуется проявлять предусмотрительность и вводить данные о метрике, чтобы можно было уменьшить объем работы по администрированию сети на тот случай, если конфигурация сети в дальнейшем изменится. Следует также ответить, что с точки зрения настройки конфигурации, статические маршруты в действительности не имеют метрики. При вводе в статический маршрут параметра, который в терминах ISO именуется «метрикой», фактически для этого статического маршрута задается так называемое административное расстояние. При условии, что используются только статические маршруты, административное расстояние можно рассматривать как аналог метрики, но различия между этими параметрами станут существенными только после перехода к применению в сети динамических маршрутизирующих протоколов.
- Следует учитывать, что маршрутизатор всегда использует наиболее конкретный маршрут, который он может найти в таблице маршрутизации. Например, если пакет должен быть передан по адресу 10.1.1.1, а маршрутизатор имеет данные о маршрутах к сетям 10.0.0.0/8, 10.1.1.0/24 и 0.0.0.0/0, то он воспользуется маршрутом 10.1.1.0/24. Это правило известно под названием правила поиска адреса с наибольшим количеством совпадающих битов.
- Метод распределения нагрузки по резервным статическим маршрутам известен под названием распределения нагрузки с учетом равной стоимости; при этом каналы и пропускная способность в обоих маршрутах должны быть примерно равными. Если это условие не соблюдается, то один канал будет перегружен, а другой недогружен. Такая ситуация называется микрозатором.
- Обычно система IOS компании Cisco позволяет распределять нагрузку по статическим маршрутам, количество которых может достигать шести.
- При использовании статической маршрутизации резервирование обеспечивает нормальную работу только при отказах прямого канала. Средства статической маршрутизации не позволяют обнаружить отказ удаленного устройства и не обеспечивают удаление из таблицы маршрутизации маршрута через отказавший резервный канал. Поэтому доставка пакетов периодически нарушается. (При наличии двух каналов отказ резервного канала влечет за собой потерю 50% пакетов, при наличии трех каналов — 33% пакетов и т.д.)
- В системе IOS компании Cisco предусмотрено, чтобы маршруты с более высокой метрикой в таблице маршрутизации не были показаны. Но после возникновения отказа прямого канала эти маршруты вставляются в таблицу маршрутизации и используются обычным образом.
Переадресация¶
Вполне возможно, что по какому-то маршруту мы захотим сделать переадресацию по другому пути. Например, в случае, если нужного маршрута для запроса не найдено, мы можем переадресовать на главную страницу:
Для переадресации указываем параметр . Его значение представляет путь переадресации. В данном случае слеш указывает на первый маршрут или на главную страницу.
Также мы можем задать критерий соответствия строки запроса маршруту с помощью параметра :
Значение указывает, что запрошенный адрес должен полностью соответствовать маршруту, то есть должно быть полное соответствие. Например, запрос полностью соотвествует маршруту , поэтому будет выполняться переадресация на адрес .
А запрос не будет соответствовать этому маршруту, так как после идут другие сегменты.
Маршрутизация в сети Интернет
Маршрутизация в сети Интернет основана на протоколах TCP/IP.
Передача информации осуществляется с помощью IP-пакетов, заголовок каждого IP-пакета содержит IP-адреса получателя и отправителя пакета. Каждый пакет обрабатывается маршрутизатором в соответствии с его таблицей маршрутизации. Таблица, в свою очередь, содержит информацию, компьютеру с каким адресом направлять пакеты с тем или иным диапазоном адресов. Например, все пакеты определённого диапазона могут направляться другому маршрутизатору, который «отвечает» за этот сегмент.
В ряде случаев маршрутизатор может преобразовывать заголовок пакета, заменяя адреса отправителя и/или получателя пакета. В частности, это происходит при взаимодействии локальной сети (имеющей свои адреса) с глобальной сетью Интернет. В этом случае локальная сеть может быть видна извне по одному глобальному IP-адресу. Для того, чтобы маршрутизатор мог направлять пакеты с одним глобальным адресом тем или иным получателям в локальной сети, используется таблица NAT, где помимо IP-адресов указываются порты, идентифицирующие приложения, устанавливающие соединение. При этом номера портов указаны не в заголовке IP-пакета, а в заголовке сегмента TCP либо UDP (сегменты инкапсулируются в поле данных IP-пакетов). Это позволяет осуществлять взаимно-однозначную идентификацию получателя и отправителя в тех случаях, когда за одним глобальным адресом находится множество компьютеров локальных сетей. Пример таблицы NAT:
| Глобальный адрес | Локальный адрес |
|---|---|
| 209.165.200.226:1444 | 192.168.1.15:1444 |
| 209.165.200.226:1445 | 192.168.1.26:1444 |
BIDIR PIM
Many-to-ManyПонятное дело, что инертный PIM SSM здесь совсем не подходит?Bidirectional PIM, BIDIR PIMИсточник1Источником2Источник1Источник2каждыйПолучательDF — Designated Forwarder
Если запрос PIM Join/Leave приходит на тот интерфейс, который в данном сегменте является DF, он передаётся в сторону RP по стандартным правилам.
Вот, например, R3. Если запросы пришли в DF интерфейсы, что помечены красным кругом, он их передаёт на RP (через R1 или R2, в зависимости от таблицы маршрутизации).
Если запрос PIM Join/Leave пришёл на не DF интерфейс, он будет проигнорирован.
Допустим, что клиент, находящийся между R1 и R3, решил подключиться и отправил IGMP Report. R1 получает его через интерфейс, где он выбран DF (помечен красным кругом), и мы возвращаемся к предыдущему сценарию. А R3 получает запрос на интерфейс, который не является DF. R3 видит, что тут он не лучший, и игнорирует запрос.
Если мультикастовый трафик пришёл на DF интерфейс, он будет отправлен в интерфейсы из списка OIL и в сторону RP.
Например, Источник1 начал передавать трафик
R4 получает его в свой DF интерфейс и передаёт его и в другой DF-интерфейс — в сторону клиента и в сторону RP, — это важно, потому что трафик должен попасть на RP и распространиться по всем получателям. Также поступает и R3 — одна копия в интерфейсы из списка OIL — то есть на R5, где он будет отброшен из-за проверки RPF, и другая — в сторону RP
Если мультикастовый трафик пришёл на не DF интерфейс, он должен быть отправлен в интерфейсы из списка OIL, но не будет отправлен в сторону RP.
К примеру, Источник2 начал вещать, трафик дошёл до RP и начал распространяться вниз по RPT. R3 получает трафик от R1, и он не передаст его на R2 — только вниз на R4 и на R5.
Многоадресная маршрутизация
Многоадресная маршрутизация является особым случаем маршрутизации вещания с разницей в значимости и проблемами. В широковещательной маршрутизации пакеты отправляются на все узлы, даже если они этого не хотят. Но в многоадресной маршрутизации данные отправляются только узлам, которые хотят получать пакеты.
Маршрутизатор должен знать, что есть узлы, которые хотят получать многоадресные пакеты (или поток), а затем только пересылать. Маршрутизация многоадресной рассылки перекрывает протокол дерева, чтобы избежать циклирования.
Многоадресная маршрутизация также использует метод переадресации обратного пути, чтобы обнаруживать и отбрасывать дубликаты и циклы.
Программная и аппаратная маршрутизация
Первые маршрутизаторы представляли собой специализированное ПО, обрабатывающее приходящие IP-пакеты специфичным образом. Это ПО работало на компьютерах, у которых было несколько сетевых интерфейсов, входящих в состав различных сетей (между которыми осуществляется маршрутизация). В дальнейшем появились маршрутизаторы в форме специализированных устройств. Компьютеры с маршрутизирующим ПО называют программные маршрутизаторы, оборудование — аппаратные маршрутизаторы.
В современных аппаратных маршрутизаторах для построения таблиц маршрутизации используется специализированное ПО («прошивка»), для обработки же IP-пакетов используется коммутационная матрица (или другая технология аппаратной коммутации), расширенная фильтрами адресов в заголовке IP-пакета.
Аппаратная маршрутизация
Основная статья: Коммутация IP-пакетов
Выделяют два типа аппаратной маршрутизации: со статическими шаблонами потоков и с динамически адаптируемыми таблицами.
Статические шаблоны подразумевают разделение всех входящих в маршрутизатор IP-пакетов на виртуальные потоки; каждый поток характеризуется набором признаков для пакета такие как: IP-адресами отправителя/получателя, TCP/UDP-порт отправителя/получателя (в случае поддержки маршрутизации на основании информации 4 уровня), порт, через который пришёл пакет.
Оптимизация маршрутизации при этом строится на идее, что все пакеты с одинаковыми признаками должны обрабатываться одинаково (по одинаковым правилам), при этом признаки проверяются только для первого пакета в потоке (при появлении пакета с набором признаков, не укладывающимся в существующие потоки, создаётся новый поток), по результатам анализа этого пакета формируется статический шаблон, который и используется для определения правил коммутации приходящих пакетов (внутри потока). Обычно время хранения неиспользующегося шаблона ограничено (для освобождения ресурсов маршрутизатора). Ключевым недостатком подобной схемы является инерционность по отношению к изменению таблицы маршрутизации (в случае существующего потока изменение правил маршрутизации пакетов не будет «замечено» до момента удаления шаблона).
Динамически адаптируемые таблицы используют правила маршрутизации «напрямую», используя маску и номер сети из таблицы маршрутизации для проверки пакета и определения порта, на который нужно передать пакет. При этом изменения в таблице маршрутизации (в результате работы, например, протоколов маршрутизации/резервирования) сразу же влияют на обработку всех новопришедших пакетов. Динамически адаптируемые таблицы также позволяют легко реализовывать быструю (аппаратную) проверку списков доступа.
Программная маршрутизация
Программная маршрутизация выполняется либо специализированным ПО маршрутизаторов (в случае, когда аппаратные методы не могут быть использованы, например, в случае организации туннелей), либо программным обеспечением на компьютере. В общем случае, любой компьютер осуществляет маршрутизацию своих собственных исходящих пакетов (как минимум, для разделения пакетов, отправляемых на шлюз по умолчанию и пакетов, предназначенных узлам в локальном сегменте сети). Для маршрутизации чужих IP-пакетов, а также построения таблиц маршрутизации используется различное ПО:
- Сервис RRAS (англ. routing and remote access service) в Windows Server
- Домены routed, gated, quagga в Unix-подобных операционных системах (Linux, FreeBSD и т. д.)
