IP routing

IP-routing är tillämpningen av routingmetoder på IP-nätverk . Detta involverar inte bara protokoll och teknologier utan inkluderar policyerna för den världsomspännande organisationen och konfigurationen av Internetinfrastruktur . I varje IP-nätverksnod innebär IP-routing bestämning av en lämplig väg för ett nätverkspaket från en källa till dess destination i ett IP-nätverk. Processen använder statiska konfigurationsregler eller dynamiskt erhållna från routingprotokoll för att välja specifika metoder för vidarebefordran av paket för att dirigera trafik till nästa tillgängliga mellanliggande nätverksnod ett hopp närmare den önskade slutdestinationen, en total väg som potentiellt spänner över flera datornätverk .

Nätverk är separerade från varandra av specialiserade värdar, kallade gateways eller routrar med specialiserat programvarustöd optimerat för routing. Algoritmer för IP-vidarebefordran i de flesta routingprogramvara bestämmer en rutt genom en algoritm för kortaste vägen . I routrar undersöks paket som anländer till ett gränssnitt för käll- och destinationsadressering och köas till lämpligt utgående gränssnitt enligt deras destinationsadress och en uppsättning regler och prestandamått. Regler är kodade i en routingtabell som innehåller poster för alla gränssnitt och deras anslutna nätverk. Om ingen regel uppfyller kraven för ett nätverkspaket vidarebefordras det till en standardrutt . Routningstabeller underhålls antingen manuellt av en nätverksadministratör eller uppdateras dynamiskt av ett routingprotokoll .

Ett routingprotokoll anger hur routrar kommunicerar och delar information om nätverkets topologi och kapaciteten hos varje routingnod. Olika protokoll används ofta för olika topologier eller olika applikationsområden. Till exempel används OSPF-protokollet ( Open Shortest Path First) i allmänhet inom ett företag och Border Gateway Protocol (BGP) används i global skala. BGP är de facto-standarden för världsomspännande Internet-routing.

Protokollklassificering

Routningsprotokoll kan i stor utsträckning särskiljas genom deras verksamhetsområde i termer av nätverksomfång. Inre gateway-protokoll används för routing inom autonoma system , medan externa gateway-protokoll dirigerar trafik mellan dem. Den förstnämnda gruppen exemplifieras av Routing Information Protocol (RIP) och Open Shortest Path First (OSPF), medan Exterior Gateway Protocol (EGP) och Border Gateway Protocol (BGP) är exempel på exteriörtypen. BGP är det dominerande ruttdistributionsprotokollet som används på Internet.

Routingalgoritm

Algoritmen för vidarebefordran av IP är en specifik implementering av routing för IP-nätverk . För att uppnå en framgångsrik dataöverföring använder algoritmen en routingtabell för att välja en nästa-hopp-router som nästa destination för ett datagram . IP -adressen för den valda routern kallas nästa-hopp-adressen.

Algoritmen för vidarebefordran av IP säger:

Givet en destinations-IP-adress, D och nätverksprefix, N :

om ( N matchar en direkt ansluten nätverksadress )

Leverera datagram till D över den nätverkslänken ;

else if ( Routingtabellen innehåller en rutt för N )

Skicka datagram till nästa hopp-adress listad i routingtabellen;

else if ( en standardrutt finns )

Skicka datagram till standardrutten ;

else

Skicka ett vidarebefordran felmeddelande till upphovsmannen ;

När flera rutttabellposter matchar, väljs posten med den längsta nätmasken eftersom den är den mest specifika. Om det finns flera rutter med samma nätmask används rutten med det lägsta måttet . Om det finns flera standardrutter används måtten också för att avgöra vilken som ska användas. Om det finns flera rutter med samma nätmask och mätvärde, kan systemet använda flervägsdirigering till samma kostnad som en vidarebefordranstrategi.

När ingen rutt är tillgänglig skickas ett ICMP- felmeddelande till paketets upphovsman för att informera den värden om att paketet inte kunde levereras. För att undvika onödig återsändning för att undvika överbelastning av nätverket bör den sändande värden antingen sluta sända eller välja en annan adress eller rutt.

Rutttabell

Följande presenterar en typisk routingtabell i ett Unix-liknande operativsystem :

Kernel IP-routningstabell Destination Gateway Genmask Flaggor Metrisk Ref Användning Iface 0.0.0.0 71.46.14.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 ppp0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.0.0.0 U 0 0 71 eth 0 0 70 . .255.255.255 UH 0 0 0 ppp0 169.254.0.0 0.0.0.0 255.255.0.0 U 0 0 0 eth0 172.16.0.0 0.0.0.0 255.240.0.0 U 0 0 0 eth0 190.05.0 190.50. .0 U 0 0 0 eth0 192.168.1.0 192.168 .96.1 255.255.255.0 UG 0 0 0 eth0 192.168.96.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 eth0

Värden har flera nätverksgränssnitt. eth0 är gränssnittsnamnet på nätverkskortet som representerar en Ethernet- port. ppp0 är ett PPPoE- gränssnitt, som är konfigurerat som standardrutt i det här exemplet.

En standardrutt känns igen av destinationen 0.0.0.0 och flaggan G . En nätverksrouter identifieras av nätverksmasken 255.255.255.255 och flaggan H .

Vanliga routingflaggor

Flagga	Beskrivning
G	Använd Gateway (gateway ifylld)
H	Target är en värd ( bitmask på 32 bitar)
U	Rutten är upp