Protokoły warstwy sieciowej, czyli routing.



Warstwa sieci (3 warstwa modelu OSI) udostępnia mechanizmy pozwalające na wymianę danych pomiędzy dwoma określonymi urządzeniami końcowymi sieci. W działaniu warstwy sieci można wyróżnić 4 elementy:
  • adresowanie, określające nadawcę i odbiorcę danych,
  • enkapsulacja, podczas której dodawane są adresy hosta źródłowego i docelowego,
  • routing, określający drogę przesyłania danych pomiędzy sieciami,
  • dekapsulacja, podczas której następuje potwierdzenie czy dane zostały przesłane do właściwego hosta.
Protokołami, które można wyróżnić w warstwie sieci to miedzy innymi:
  • IPv4 (Internet Protocol version 4)
  • IPv6 (Internet Protocol version 6)
  • Novell IPX (Internetwork Packet Exchange)
  • AppleTalk
  • CLNS/DECNet
  • oraz protokoły routingu (którymi się głównie się w tym temacie zajmiemy)

Routing (trasowanie)

Bardzo ważnym elementem w procesie przesyłania danych pomiędzy urządzeniami w sieci jest routing, który ogólnie rzecz ujmując służy do określania trasy przesyłania pakietów pomiędzy sieciami. Dlatego też omawiając protokoły warstwy sieci, nie można nie wspomnieć o protokołach rutingu, które również zwierają się w tej warstwie. Zanim jedenak o wybranych protokołach rutingu, kilka słów wstępu o samym procesie rutingu. Hosty znajdujące się w tej samej sieci komputerowej wymieniają między sobą dane bez konieczności stosowania urządzenia pośredniczącego w warstwie sieci (rutera), wystarczy im urządzenie warstwy łącza danych, np. przełącznik. Co się jednak dzieje kiedy pakiet musi zostać dostarczony do urządzenia znajdującego się w innej sieci? Otóż wówczas do gry wkracza ruter, który stanowi bramę pomiędzy siecią, z której pakiet został wysłany, a innymi sieciami. Ruter, który znajduje się w naszej sieci i łączy ją z innymi sieciami określamy mianem bramy domyślnej (adres bramy konfiguruje się w ustawieniach sieci komputera). Brama posiada tzw. tablicę rutingu, która zawiera adresy ruterów, na drodze pakietu. Jeśli pakiet wysyłany jest do sieci oddalonej o wiele kilometrów, wówczas, zanim dotrze do celu, przesyłany jest przez wiele ruterów. Tablica rutingu przechowuje informacje o przyłączonych i odległych sieciach. Trasy do tych sieci mogą być zaprogramowane przez administratora (tzn. ruting statyczny) lub też mogą być aktualizowane automatycznie poprzez protokoły rutingu (tzn. ruting dynamiczny). Ruting statyczny jest metodą bardziej żmudną ponieważ wymaga każdorazowej aktualizacji tablic kiedy tylko zmieni się topologia sieci. Ruting dynamiczny ma tą przewagę, że samodzielnie potrafi dokonać aktualizacji w tablicy rutingu ruterów.

Najważniejszymi protokołami w routingu są:
  • RIP (ang. Routing Information Protocol) – protokół działający na podstawie wektora odległości, określający najkrótszą ścieżkę przesyłu pakietu,
  • IGRP (ang. Interior Gateway Routing Protocol) – protokół trasowania bramy wewnętrznej, będący jednym z protokołów sieciowych kontrolujących przepływ pakietów wewnątrz systemu autonomicznego (ang. Autonomous System AS) – części sieci tworzącej spójną całość.
  • OSPF (ang. Open Shortest Path First) – protokół, działający zarówno na podstawie wektora odległości, ale również na podstawie stanu łącza, stosujący tzw. obszary przy obliczaniu trasy.
  • IS-IS (ang. Intermediate System to Intermediate System) – protokół trasowania typu stanu łącza (link-state) oparty na otwartych standardach.
  • EIGRP (ang. Enhanced Interior Gateway Routing Protocol), protokół, działający zarówno na podstawie wektora odległości, ale również na podstawie stanu łącza,
  • BGP (ang. Border Gateway Protocol) zewnętrzny protokół trasowania (routingu). Jest protokołem wektora ścieżki umożliwiającym tworzenie niezapętlonych ścieżek pomiędzy różnymi systemami autonomicznymi.

Autor: APTechnology Data: 2017-01-05