Маршрутизация — это процесс, посредством которого пакеты данных перемещаются от одного узла (машины или устройства) к другому в компьютерной сети, пока они не достигнут своего конечного пункта назначения.
Понимание сетевой маршрутизации
Вы можете думать о том, как данные маршрутизируются так же, как вы можете добраться до отдаленного места в вашем городе, используя серию автобусных поездок. Вся система шин, включая все остановки, похожа на сеть, а сами остановки подобны узлам. Будучи водителем автобуса, который должен сделать несколько пересадок, чтобы добраться туда, куда вы идете, вы похожи на данные, которые перемещаются между каждым узлом, пока он не достигнет своего конечного пункта назначения.
Когда данные передаются с одного устройства на другое в сети Интернет-протокола (IP), они разбиваются на более мелкие блоки, называемые пакетами. В дополнение к фактическим данным каждый пакет содержит заголовок, который содержит информацию, помогающую ему добраться до места назначения, аналогично информации о физическом адресе, которую вы можете найти в отправленном по почте конверте. Но вместо физических адресов информация заголовка включает в себя:
- В IP — адреса узлов источника и назначения
- Номера пакетов, которые помогают собирать пакеты в правильном порядке, когда они достигают пункта назначения
- Другая полезная техническая информация
Как работает маршрутизация
Рассмотрим сценарий, в котором Ли отправляет сообщение электронной почты со своего компьютера в Китае на компьютер Джо в Нью-Йорке. Протокол управления передачей (TCP) и другие протоколы работают с данными на машине Ли, затем они отправляются в модуль IP, где пакеты данных объединяются в пакеты IP и отправляются по сети. Чтобы достичь пункта назначения на другом конце света, пакеты данных должны проходить через множество маршрутизаторов. Работа, которую выполняют эти маршрутизаторы, называется маршрутизацией.
Протоколы IP и TCP работают вместе для обеспечения надежности передачи, а это означает, что пакеты данных не потеряны, что они в порядке и что нет необоснованной задержки передачи. В некоторых службах TCP заменяется унифицированным пакетом дейтаграмм (UDP), который не обеспечивает надежность, а просто пересылает пакеты. Некоторые системы передачи голоса по Интернет-протоколу (VoIP) используют UDP для вызовов, поскольку потерянные пакеты не сильно влияют на качество вызова.
Каждый из промежуточных маршрутизаторов «читает» IP-адрес назначения каждого полученного пакета. На основании этой информации маршрутизатор отправляет пакеты в соответствующем направлении. Каждый маршрутизатор имеет таблицу маршрутизации, в которой хранится информация о соседних маршрутизаторах (узлах). Эта информация включает стоимость (с точки зрения требований к сети и ресурсов) пересылки пакета в направлении этого соседнего узла. Информация из этой таблицы используется для выбора наиболее эффективного узла или наилучшего маршрута, по которому следует отправлять пакеты данных. Каждый пакет может быть отправлен в другом направлении, но в конечном итоге все они будут направлены на одну и ту же машину назначения.
При достижении машины Джо пакеты используются машиной, где модуль IP собирает их и отправляет полученные данные в службу TCP для дальнейшей обработки.