Виды компьютерных сетей: wan, lan, man, pan. Их особенности

Маршрутизатор. Таблица маршрутизации.

Маршрутиза́тор или роутер, рутер — сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети. К маршрутизатору подключается несколько сетей.



У каждого интерфейса свой IP адрес. К маршрутизатору подключается несколько сетей.

Таблица маршрутизации — электронная таблица (файл) или база данных, хранящаяся на маршрутизаторе или сетевом компьютере, описывающая соответствие между адресами назначения и интерфейсами, через которые следует отправить пакет данных до следующего маршрутизатора. Является простейшей формой правил маршрутизации.

Таблица маршутизации обычно содержит:

• 
  адрес сети или узла назначения, либо указание, что маршрут является маршрутом по умолчанию
  
• 
  маску сети назначения (для IPv4-сетей маска /32 (255.255.255.255) позволяет указать единичный узел сети)
  
• 
  шлюз, обозначающий адрес маршрутизатора в сети, на который необходимо отправить пакет, следующий до указанного адреса назначения
  
• 
  интерфейс (в зависимости от системы это может быть порядковый номер, GUID или символьное имя устройства)
  
• 
  метрику — числовой показатель, задающий предпочтительность маршрута. Чем меньше число, тем более предпочтителен маршрут (интуитивно представляется как расстояние).
  
• 
  TTL – время, в течение которого запись остается действительной.
  
• 
  Источник – сообщает, как маршрут узнал о сети (статическая конфигурация, RIP и т.д.)
  

23. Статическая и динамическая маршрутизация. Преимущества и недостатки.

Стати́ческая маршрутиза́ция - вид маршрутизации, при котором маршруты указываются в явном виде при конфигурации маршрутизатора. Вся маршрутизация при этом происходит без участия каких-либо протоколов маршрутизации.

Достоинства:

• 
  Лёгкость отладки и конфигурирования в малых сетях.
  
• 
  Отсутствие дополнительных накладных расходов (из-за отсутствия протоколов маршрутизации)
  
• 
  Мгновенная готовность (не требуется интервал для конфигурирования/подстройки)
  
• 
  Низкая нагрузка на процессор маршрутизатора
  
• 
  Предсказуемость в каждый момент времени
  

Недостатки:

• 
  Очень плохое масштабирование (добавление N+1 сети потребует сделать 2*(N+1) записей о маршрутах, причём на большинстве маршрутизаторов таблица маршрутов будет различной, при N>3-4 процесс конфигурирования становится весьма трудоёмким)
  
• 
  Низкая устойчивость к повреждению линии связи.
  
• 
  Необходимость ведения документации по маршрутам и проблема ее синхронизации с реальными маршрутами.
  
• 
  Нет балансировки загрузки.
  

Динамическая маршрутизация — вид маршрутизации, при котором таблица маршрутизации редактируется программно. В случае UNIX-систем демонами маршрутизации; в других системах — служебными программами, которые называются иначе, но фактически играют ту же роль. Демоны маршрутизации обмениваются между собой информацией, которая позволяет им заполнить таблицу маршрутизации наиболее оптимальными маршрутами. Протоколы, с помощью которых производится обмен информацией между демонами, называется протоколами динамической маршрутизации. Протоколы динамической маршрутизации: RIP ,OSPF, EIGRP,BGP,IS-IS. Демоны динамической маршрутизации: Quagga, GNU Zebra, XORP, Bird

Достоинства:

• 
  Минимум ручной работы.
  

Недостатки:

• 
  Трафик.
  
• 
  Непредсказуемость
  

24. Подуровни канального уровня, их задачи. Адрес канального уровня.

Этот уровень предназначен для обеспечения взаимодействия сетей на физическом уровне и контроля за ошибками, которые могут возникнуть. Полученные с физического уровня данные он упаковывает в кадры, проверяет на целостность, если нужно исправляет ошибки (посылает повторный запрос поврежденного кадра) и отправляет на сетевой уровень. Канальный уровень может взаимодействовать с одним или несколькими физическими уровнями, контролируя и управляя этим взаимодействием. Спецификация IEEE 802 разделяет этот уровень на 2 подуровня

MAC (Media Access Control) обеспечивает адресацию и механизмы управления доступом к каналам, что позволяет нескольким терминалам или точкам доступа общаться между собой в многоточечной сети (например, в локальной или городской вычислительной сети). Регулирует разделяемую среду. Подуровень MAC выступает в качестве интерфейса между подуровнем управления логической связью и физическим (первым) уровнем модели OSI, и эмулирует полнодуплексный логический канал связи в многоточечной сети,

LLC (Logical Link Control) подуровень управления логической связью. Обеспечивает обслуживание сетевого уровня, управление передачей данных;

1. 
   управление передачей данных;
   
• 
  обеспечивает проверку и правильность передачи информации по соединению.
  

Примеры протоколов: IEEE 802.11, Ethernet. На этом уровне работают коммутаторы, мосты.

Адрес канального уровня.

Механизм адресации уровня MAC(Media Access Control) называется физической адресацией или MAC-адресами. MAC-адрес представляет собой уникальный серийный номер, который присваивается каждому сетевому устройству (такому, как сетевая карта в компьютере или сетевой коммутатор) во время изготовления и позволяет однозначно определить его среди других сетевых устройств в мире (OUI – Organizationally Unique Identifier, распределяет IEEE). Это гарантирует, что все устройства в сети будут иметь различные MAC-адреса (по аналогии с почтовыми адресами), что делает возможным доставку пакетов данных в место назначения внутри подсети, т.е. физической сети, состоящей из нескольких сегментов, взаимосвязанных повторителями, хабами, мостами или свичами (но не IP-маршрутизаторами). IP-маршрутизаторы могут соединять несколько подсетей.

Пространства адресов:

• 
  EUI-48
  

2	22	24
F	OUI	Interface ID

Флаги(F): 1-й – указывает, для одиночного или группового адреса предназначен данный кадр, 2-й – является ли MAC адрес глобально или локально администрируемым.

• 
  EUI-64
  

24	40
OUI	Interface ID

• 
  EUI-48 -> EUI-64
  

2	22	16	24
F	OUI	FFFE	Interface ID