Источник: Белова Е. А. Исследование проблематики реализации маршрутизации на компьютерах, объединенных в локальную вычислительную сеть / Е. А. Белова, А. В. Коданев, О. А. Мартиросова // Научные исследования и инновации. – 2021. – № 6. – С. 12–20.
Исследование проблематики реализации маршрутизации на компьютерах, объединенных в локальную вычислительную сеть
Белова Е.А., Коданев А.В., Мартиросова О.А.
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Аннотация: в статье рассматривается настройка статической и динамической маршрутизации в программном симуляторе Cisco Packet Tracer, который используется для проектирования и конфигурации сетей передачи данных. В программном симуляторе есть возможность создавать сетевые топологии из широкого множества маршрутизаторов и коммутаторов, рабочих станций и сетевых соединений. Функции симулятора могут быть пригодны как для обучения, так и для работы, настройки сети еще на этапе планирования.
Ключевые слова: статическая маршрутизация, динамическая маршрутизация, сеть, протокол, пакет данных.
Введение
Для передачи данных между различными сетями используется маршрутизатор. Данное сетевое устройство работает на сетевом уровне модели OSI. Основными задачами маршрутизатора являются выбор наилучшего маршрута до сети назначения и коммутация пакета для передачи. Для корректной работы компьютерной сети необходимым элементом является маршрутизация. Раскроем два термина для понимания рассматриваемой темы и перехода к этапности.
Цель маршрутизации – это выбор оптимального маршрута доставки данных из одной сети в другую. Для обеспечения маршрутизации строятся специальные таблицы, которые называются таблицами маршрутизации.
Маршрутизация – это процесс определения пути следования информации в сетях связи [1, с. 129]. Она выполняет функцию передачи пакетов между устройствами, используя разные настраиваемые пути следования.
Маршрутизация состоит из двух этапов:
- ознакомительный (изучение сети на предмет наличия подсетей, маршрутизаторов и их связи);
- навигационный (выбор маршрута следования и пункта назначения пакета).
Маршрутизация бывает двух основных видов:
- статическая маршрутизация;
- динамическая маршрутизация.
Разница между статической и динамической маршрутизацией заключается в способе ввода записей маршрутизации в систему.
Настройка адресации и статической маршрутизации
Перед настройкой маршрутизации требуется установить параметры адресации компьютеров, VLAN, коммутаторов и маршрутизаторов, чтобы филиалы функционировали внутри своей сети.
Рисунок 1 – Схема настройки
| № п/п | Название | IP-адрес | VLAN | Порт | Филиал |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. | PC-1 | 192.168.2.2 | 2 | fa0/1 | 1 |
| 2. | PC-2 | 192.168.2.3 | 2 | fa0/2 | 1 |
| 3. | PC-3 | 192.168.3.2 | 3 | fa0/3 | 1 |
| 4. | PC-4 | 192.168.3.3 | 3 | fa0/4 | 1 |
| 5. | PC-11 | 192.168.4.2 | 4 | fa0/1 | 2 |
| 6. | PC-12 | 192.168.4.3 | 4 | fa0/2 | 2 |
| 7. | PC-13 | 192.168.5.2 | 5 | fa0/3 | 2 |
| 8. | PC-14 | 192.168.5.3 | 5 | fa0/4 | 2 |
Статическая маршрутизация – это процесс, при котором администратор вручную настраивает записи маршрутизации. Где в свою очередь запись маршрутизации является записью, которая указывает, на какой шлюз должен быть перенаправлен пакет, чтобы он достиг определенного пункта назначения.
Определяющим источником информации для маршрутизации является наполненная данными таблица, которая может находится на самом маршрутизации, а также на компьютере. Исходя из этого можно дать определение используя эти признаки. Таблица маршрутизации – это база данных, хранящаяся на маршрутизаторе, которая описывает соответствие между адресами назначения и интерфейсами, через которые следует отправить пакет данных до следующего узла [2, с. 35].
В содержание таблицы маршрутизации входит:
- адрес узла назначения;
- маска сети назначения;
- адрес шлюза;
- интерфейс;
- метрика.
Ввод статических маршрутов целесообразен в небольших сетях (маленьких организациях), но трудоемкость значительно падает при увеличении размера и сложности сети.
При возникновении необходимости внесения корректировок в настройку маршрутизации, требуется вмешательство администратора в таблицы маршрутизации. Данный ручной режим зависим от квалифицированного специалиста с соответствующим доступом к сети. Таким образом, статическая маршрутизация выгодна для небольших предприятий.
Рисунок 2 – Настройка статической маршрутизации
Рисунок 3 – Проверка работоспособности схемы при статической маршрутизации
Динамическая маршрутизация
Динамическая маршрутизация – вид маршрутизации, при котором таблица маршрутизации редактируется программно. При динамической маршрутизации происходит обмен маршрутной информацией между соседними маршрутизаторами, в ходе которого они сообщают друг другу, какие сети в данный момент доступны через них. Информация обрабатывается и помещается в таблицу маршрутизации.
К наиболее распространенным внутренним протоколам маршрутизации относятся:
- RIP – протокол маршрутной информации;
- OSPF – протокол выбора кратчайшего маршрута;
- EIGRP – усовершенствованный протокол маршрутизации внутреннего шлюза;
- IGRP – протокол маршрутизации внутреннего шлюза.
Протокол динамической маршрутизации выбирается исходя по следующим критериям: скорость конвергенции, размер сети, задействование ресурсов, внедрение, сопровождение и других. Поэтому к выделению подлежат прежде всего, такие характеристики, как размер сети, доступная полоса пропускания, аппаратные возможности процессоров маршрутизирующих устройств, модели и типы маршрутизаторов.
Рисунок 4 – Настройка динамической маршрутизации
Рисунок 5 – Проверка работоспособности схемы при динамической маршрутизации
Заключение
Статистическая маршрутизация, как ручное сетевое администрирование, предусматривает наполнение таблиц маршрутизации информацией, требуемой для корректного функционирования компьютерной сети, что делает ее больше зависимой от специалиста [3, с. 82]. В крупных корпорациях данная маршрутизация является трудозатратной, нецелесообразной и требует к себе повышенного внимания.
Периодическая генерация таблиц маршрутизации происходит автоматически при использовании в сети динамической маршрутизации. При этом изменения настроек могут происходить без участия администратора. Но недостатком данной сети является потребность в большей вычислительной мощности.
Таким образом, перечислены критерии определяющие применимость и целесообразность выбора топологии и конфигурации настройки маршрутизации с отображением примеров, основываясь на программном симуляторе Cisco Packet Tracer.
Литература
- В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 4-е издание. – СПб.: Питер, 2010 г. – 943 с.
- Э. Таненбаум, Д. Уэзеролл. Компьютерные сети – М.: Питер, 2016 г. – 960 с.
- Официальное руководство Cisco по подготовке к сертификационным экзаменам CCENT/CCNA ICND1 100-101.: Пер. с англ. – М.: Издательский дом «Вильямс», 2017 г. – 903 с.