Роутеры: большие и очень большие

Туткабаев Еркебулан

Xakep, номер #053, стр. 053-078-1

(streetseeker@mail.ru)

Основы работы маршрутизаторов

Покажи мне свою циску

И я скажу, кто ты...

Многие слышали о них. Маршрутизатор. Большинство представляет его себе как таинственный девайс, расположенный "где-то у провайдера" и выполняющий ужасающие по сложности функции... Пора тебе узнать, что именно скрывается за этим словом.

Для начала немного теории. Наберись внимания, выключи мобильник и устройся поудобнее - начали. Вообще, маршрутизатор называют разными обидными и не очень прозвищами. Роутер, маршрутизатор, киска, циска (вообще-то это роутеры от Cisco, но так уж повелось) - все это одно и то же устройство. В принципе, может показаться, что простой хаб и роутер имеют одинаковые функции - оба они линкуют локальные сети и передают данные дальше по назначению. Но у роутера есть ряд важных отличий. Первое: он выбирает оптимальный путь прохождения пакета, а значит, повышает эффективность работы сети. Необходимость в роутере может возникнуть, если ты админишь сеть с большим количеством сегментов и разнородными протоколами и устройствами. Второе: роутеры умеют работать с разными типами коммутационных кабелей. Эта умная фраза означает, что роутер может линковать сеть, основанную, скажем, на оптоволоконном канале, с сетью на коаксиале. Третье: роутер может связывать сети на разных протоколах - допустим, TCP/IP и IPX. Четвертое: роутер запросто может скоммутировать сети различного типа, например, в одном кабинете у тебя бегает Token Ring, а в кабинете у шефа - Ethernet. Хочется поснифать чат шефа с секретаршей? Ты уже знаешь, что тебе нужно :). Пятое: роутер обеспечивает возможность вывода локальной сети в WAN. Если у тебя в универе есть интернет - повнимательней приглядись к сетевому оборудованию - там наверняка стоит известный тебе роутер. Шестое: роутеры времен III пня поддерживают QoS (помнишь эту фишечку в Win XP?). Непосвященным - QoS - это Quality of Service, позволяет назначать приоритеты процессам и в соответствии с этим передавать данные по сети. Седьмое: роутер позволяет управлять шириной полосы пропускания отдельно для каждого типа трафика. Восьмое: как ты, наверное, помнишь, в сегменте сети не может быть больше четырех повторителей (репитеров), а посему роутер просто необходим, если требуется обеспечить связь на еще большие расстояния. Девятое: роутер может выполнять функции брандмауэра и в случае грамотной настройки предотвращать атаки различного рода. Ты уже понял, что роутер - это вечный рулез? Хорошо, теперь заглянем под кору его головного мозга ;).

Спинной мозг роутинга

Прикол заключается в том, что роутер не просто линкует пусть даже разные типы сетей. Он может управлять трафиком, основываясь на протоколе сетевого уровня (если хочешь узнать побольше об этом протоколе - изучи эталонную модель OSI - там он находится на третьем уровне). Для этого существуют четыре основных алгоритма - RIP, OSPF, EIGRP и BGP. В RIP (Routing Information Protocol) роутеры каждые 30 секунд обмениваются таблицами маршрутизации, в которых описывают достижимые узлы сети. RIP довольно примитивен, так как определяет оптимальный путь для прохождения пакетов, основываясь лишь на количестве хопов (хоп - это маршрутизатор, стоящий на пути прохождения пакета), при этом от его внимания ускользают такие важные моменты, как загруженность сети и время прохождения этого пути. Например, на ветке A у нас, скажем, 5 хопов, а на ветке B - 7. Роутер решает, что ветвь А оптимальна, не думая о том, что по ней гарные хлопцы из YYY-ой группы сейчас качают "Американский пирог-2" :), к тому же инфа о недоступности какого-то узла распространяется слишком медленно, да еще и роутеры, отделенные 16 хопами считаются недостижимыми друг для друга, поскольку в RIP 16 хопов приравниваются к бесконечности. Для решения данной проблемы и создали второй алгоритм - OSPF (Open Shortest Path First). Этот алгоритм как раз и учитывает все эти траблы, а потому является более эффективным, правда при этом требует от роутера хитрого камня с большим количеством Герцев. Также учти, читающий халявщик, что с его настройкой ты отрастишь себе геморрой немалой длины. Так что если сеть у тебя небольшая, и по ней летают лишь вордовские доки, то не напрягайся и ставь RIP.