Основные функции маршрутизатора

Рассмотрим основные этапы работы маршрутизатора более подробно. Функциональная модель маршрутизатора показана на ри.7.6..

1. Порт маршрутизатора принимает пакет из LAN. Из кадра извлекает IP-пакет и передает программному обеспечению, реализующему IP-протокол. Проверяется контрольная сумма и время жизни пакета. По ним пакет может быть отброшен. Вносятся коррективы в служебные поля: уменьшение времени жизни пакета, пересчет контрольной суммы.

Может выполняться фильтрация трафика, как по запрещенным сетевым адресам, так и по содержимому полей сетевых и транспортных уровней. Например, в сеть могут не пропускаться пакеты определенных служб (например, telnet).

Пакеты могут образовывать очереди в портах маршрутизатора и отбрасываться при превышении объема буферов, как и в коммутаторах. Алгоритмы обслуживания очередей могут быть разными, в том числе и с учетом приоритетов.

2. Анализируется сетевой адрес назначения пакета, просматривается маршрутная таблица. Если в ней есть адрес указанной сети, то определяется сетевой адрес следующего маршрутизатора (точнее, его порта) в пути к сети назначения и номер собственного порта, через который проходит маршрут к сети назначения. Если в таблице нет номера нужной сети, используется запись о маршрутизаторе по умолчанию, а если и такой записи нет, то пакет отбрасывается.

3. Маршрутизатор просматривает параметры порта, в который нужно переправить пакет, и определяет технологию подключенной к нему сети. Если длины полей данных в этой технологии меньше, чем у данного пакета, IP-протокол выполняет фрагментацию пакета. Теперь необходимо определить локальный (например, MAC) адрес следующего маршрутизатора по найденному в таблице маршрутизации числовому адресу. Для этого сетевой протокол обращается к протоколу «разрешения адресов» (например, ARP в стеке TCP/IP). Протокол разрешения просматривает свою кэш-таблицу для данного порта маршрутизатора (сетевого интерфейса). Если там нет нужного адреса, то в подключенную к порту сеть, в которой находится следующий маршрутизатор, посылается широковещательный запрос на опознавание искомого сетевого адреса. Порт следующего маршрутизатора опознает в запросе свой сетевой адрес и посылает ответ, в котором указывает свой локальный адрес.

4. Пакет, локальный адрес следующего маршрутизатора и номер порта выходного порта данного маршрутизатора посылаются на канальный уровень. Пакет переправляется в выходной порт (интерфейс), средствами которого формируется кадр канального уровня нужной технологии. В кадр включается сетевой пакет и снабжается локальным адресом следующего маршрутизатора. Теперь кадр может быть послан в следующую сеть. Перечень интерфейсов, поддерживаемых маршрутизатором – это одна из его важнейших характеристик. Интерфейс выполняет полный набор функций физического и канального уровней данной технологии.

Рис.7.6. Функциональная модель маршрутизатора

Поиск записей в таблицах маршрутизации

Как уже отмечалось ранее, поиск нужной строки в таблице маршратизации выполняется значительно медленнее, чем в таблице коммутации. И связано это не только с большим количеством записей в таблице, но и с самим алгоритмом, который является многопроходным.