Maršrutizavimo principai
Maršrutizavimas – tai procesas, kurio metu duomenys Internetu perduodami iš siuntėjo kompiuterio į gavėjo kompiuterį. Maršrutizavimas gali būti suprantamas kaip dviejų procesų suma – kompiuterio (host routing) ir maršrutizatoriaus maršrutizavimo (router routing). Kompiuterio maršrutizavimas vyksta tada, kai siuntėjo kompiuteris (source host) persiunčia duomenų paketą. Turėdamas gavėjo (destination host) adresą, siuntėjo kompiuteris turi „nuspręsti“, ar siųsti paketą tiesiai gavėjui, ar maršrutizatoriui. Maršrutizatoriaus maršrutizavimas įvyksta tada, kai maršrutizatorius gauna paketą, kurį reikia persiųsti. Paketas persiunčiamas iš vieno maršrutizatoriaus į kitą (jei gavėjo kompiuteris nėra susietas su pirmuoju) arba tiesiai į gavėjo kompiuterį (jei gavėjo tinklas prijungtas prie maršrutizatoriaus).
Kompiuterio maršrutizavimas (host routing)
Kai siuntėjas, naudodamasis maršrutizavimo procesu, siunčia duomenis gavėjui, jis pirmiausia turi gauti internetinį gavėjo adresą. Gavėjo adresas yra gaunamas per adreso išskyrimo procesą (address resolution process), kurio metu siuntėjas išgauna gavėjo Interneto adresą remdamasis jo loginiu vardu. Pavyzdžiui, TCP/IP yra naudojamas DNS (Domain Name System) vardų išskyrimas loginių vardų pavertimui į IP adresą.
Kai adresas gaunamas, siuntėjo ir gavėjo tinklų adresai yra palyginami. Kai siuntėjas ir gavėjas priklauso tam pačiam tinklui, paketai yra siunčiami tiesiogiai į gavėjo kompiuterį paties siuntėjo, nenaudojant maršrutizatoriaus. Siuntėjo kompiuteris siunčia paketą gavėjui, nukreipdamas jį fiziniu gavėjo adresu. Tai vadinama tiesioginiu persiuntimu (direct delivery).
Kitu atveju, kai siuntėjas ir gavėjas yra skirtinguose tinkluose, paketai negali būti tiesiogiai nukreipti siuntėjo. Vietoj to, siuntėjas perduoda paketus tarpiniam maršrutizatoriui, adresuodamas juos fiziniu maršrutizatoriaus adresu. Tai vadinama netiesioginiu persiuntimu (indirect delivery).
Netiesioginio persiuntimo metu siuntėjas nukreipia paketą maršrutizatoriui savo tinkle, nustatydamas jį atitinkamai pagal pirmą šuolį[1] (hop) arba rasdamas visą kelią nuo savęs iki gavėjo.
Gavėjo nustatymas
Pirmo šuolio maršrutizatoriaus adreso nustatymui yra naudojami sekantys procesai:
1. Maršrutų lentelė. Kompiuteryje maršrutų lentelė išduoda persiuntimo maršrutizatoriaus adresą, kuris naudojamas pasiekti reikiamą tikslą. Pavyzdys galėtų būti Microsoft TCP/IP maršrutų lentelė.
2. Dinaminis maršrutų lentelės atnaujinimas. TCP/IP turi realizuotą galimybę dinamiškai atnaujinti maršrutų lenteles, jei atsiranda geresnis maršrutas persiųsti duomenis iš vieno kompiuterio į kitą.
3. Pasiklausymas. TCP/IP turi galimybę stebėti duomenų judėjimą maršrutizavimo protokolu naudojamo maršrutizatorių. Stebintys kompiuteriai turi tą pačią maršrutų informaciją, kaip ir patys maršrutizatoriai.
4. Numatytasis maršrutizatorius (default router). Konfigūracijos supaprastinimui ir tinklo apkrovai sumažinti siuntėjas sukonfigūruojamas vienam – numatytam – maršrutui. Numatytasis maršrutas naudojamas, kai tinkle nerandama kitų maršrutų link gavėjo. Pavyzdys galėtų būti parametras Default Gateway konfigūracijos parametras TCP/IP kompiuteryje.
5. Užklausa tinklui apie geriausią maršrutą. Kompiuteriams be maršrutų lentelės ar numatyto maršrutizatoriaus, siuntėjas gali sužinoti pirmojo šuolio maršrutizatoriaus fizinį adresą siųsdamas tinklo maršrutizatoriams užklausas. Užklausa apie geriausią maršrutą iki gavėjo yra siunčiama, kaip daugiadresis (broadcast, multicast) paketas. Atsakymai iš maršrutizatorių yra analizuojami siuntėjo ir išsirenkamas geriausias maršrutizatorius.
Viso kelio iki gavėjo nustatymas
Naudojant maršrutizavimo procesą, siuntėjo kompiuteris atlieka daugiau, nei tik nustato pirmą šuolį. Siuntėjas arba jau turi iš anksto žinoti maršrutą iki gavėjo arba skenuodamas maršrutus ir išsirenka vieną iš galimų. Tinklų ar maršrutizatorių sąrašas yra saugomas tinkle ir yra naudojamas maršrutizatorių paketų persiuntimui išilgai nurodyto kelio. Šis procesas vadinamas siuntėjo maršrutizavimu (source routing).
Siuntėjo maršrutizavime maršrutizatorių vaidmuo yra saugojimas ir persiuntimas, nes maršrutizavimo sprendimai yra priimami siuntėjo iš anksto. Siuntėjo maršrutizavimas paprastai nėra realizuojamas, kaip maršrutizavimo metodas, nes kelias iki gavėjo turi būti arba žinomas, arba ieškomas. Kelio ieškojimo procesai turi tendenciją būti intensyvaus judėjimo ir lėti. IP maršrutizavimas paprastai yra atliekamas vykdant siuntėjų ir IP maršrutizatorių sprendimus, pagrįstus vietinėmis maršrutų lentelėmis. Tačiau kartais norima, ypač tinklų testavime, kad būtų nustatytas griežtas maršrutas, o ne tas, kuris turėtų būti sąlygotas maršrutų lentelių. Tai vadinama IP siuntėjo maršrutizavimu (IP source routing).
IP maršrutizavime visas kelias yra nustatomas siuntėjo, kuris remiasi nuosekliai tarp siuntėjo ir gavėjo išdėstytų IP maršrutizatorių IP adresais.
IP palaiko du siuntėjo maršrutizavimo variantus. Pirmasis vadinamas laisvu siuntėjo maršrutizavimu (loose source routing). Šiame variante sekančio maršrutizatoriaus adresas gali būti nurodomas vieno ar daugiau maršrutizatorių atstumu (daugybinis šuolis). Kitaip sakant, tarpinių maršrutizatorių adresai gali būti praleidžiami. Antrasis variantas yra griežtas maršrutizavimas (strict source routing), kuriame sekantis nurodomas maršrutizatorius privalo būti kaimyninis (vieno šuolio atstumu).
Maršrutizatoriaus maršrutizavimas
Kai maršrutizatorius gauna paketą, kuris yra skirtas ne jam, jis turi atlikti vieną iš dviejų veiksmų: perduoti paketą gavėjui arba persiųsti kitam maršrutizatoriui.
Jei gavėjas ir maršrutizatorius yra sujungti į tą patį tinklą, maršrutizatorius perduoda paketą tiesiai gavėjui pagal gavėjo fizinį adresą. Maršrutizatorius atlieka tiesioginį duomenų paketo perdavimą.
Jei gavėjo tinklas nėra tiesiogiai susietas su maršrutizatoriumi, tai tokiu atveju jis persiunčia paketą tarpiniam maršrutizatoriui. Tarpinio maršrutizatoriaus pasirinkimas grindžiamas persiuntimo adresu ir jam optimalaus maršruto iš maršrutų lentelės. Paketas persiunčiamas tarpiniam maršrutizatoriui pagal jo fizinį adresą, taigi maršrutizatorius atlieka netiesioginį duomenų perdavimą sekančiam maršrutizatoriui išilgai persiuntimo maršruto.
Maršrutų lentelės
Maršrutizavimo proceso metu, kompiuterių ir maršrutizatorių maršrutizavimo sprendimai yra priimami su maršrutų duomenų bazės pagalba. Ši duomenų bazė yra vadinama maršrutų lentele. Maršrutų lentelė nėra išskirtinė vienam maršrutizatoriui. Priklausomai nuo maršrutizuojamo protokolo, kompiuteriai taip pat gali turėti maršrutų lenteles, kurios gali būti naudojamos renkant geriausią maršrutizatorių duomenų paketo persiuntimui. IP kompiuteriai šias lenteles turi, IPX – ne.
Galimi įrašai maršrutų lentelėje gali būti:
Tinklo maršrutas (Network route). Maršrutas iki specifinio tinklo ID Internete.
Kompiuterio maršrutas (Host route). Maršrutas iki specifinio Interneto adreso (tinklo ID plius kompiuterio ID). Vietoj to, kad maršruto pasirinkimas būtų apsprendžiamas tik tinklo ID, maršrutas nustatomas remiantis ir tinklo, ir kompiuterio ID. Kompiuterių maršrutai leidžia vykdyti „protingą“ maršruto pasirinkimą kiekvienam Interneto adresui. Šio tipo maršrutai paprastai yra naudojami norint nustatyti maršrutą rankiniu būdu arba optimizuoti specifinį duomenų judėjimą Internetu.
Numatytasis maršrutas / maršrutas pagal nutylėjimą (Default routing). Šis maršrutas naudojamas tada, kai maršrutų lentelėje nerandama jokių kitų maršrutų iki gavėjo. Tarkim, jei maršrutizatorius ar siuntėjas negali rasti tinklo ar kompiuterio maršruto iki gavėjo, naudojamas numatytasis maršrutas.
2000 m. gegužės 5 d. įkurtas elektroninis (ISSN) leidinys – mokslui, švietimui, pramogoms ir gyvenimiškoms aktualijoms skirtas portalas www.straipsniai.lt, kovojantis su kasdienine rutina. Šiandien portale paskelbta virš 15000 straipsnių ir naujienų.