Mавзу: Маршрутизатция методлари. Режа

Ёмон пакетларни Навбатдаги Маршрутлаш
йукотиш пакетни кириш жадвалида
маршрутни
Тармок сарлавха Пакетларни аниклаш
сини анализ ва фильтрациялаш
тафтиш

Даража баённомани

даражаси

Тармок адресини ташкил этиш

Интерфейс даражаси

Канал даража-сидаги кадр сарлавхасини ташлаб ва пакетни тармок даражасига узатиш

Интерфейс даражасига узатиш

Портлар буйича маълумотларни таксимлаш ва кабул килиш



LLС даражача
802.3 802.3 802.5
МАС МАС МАС
даража- даража- даража-
ча ча ча

10BASE1 10BASE2 UTP

LAP-B

LAP-F

LAP-D

V. 35

порт 1 порт2 порт 3

Ethernet Ethernet Token Ring порт 4 V.35
Расм 6.1. Маршрутизаторларнинг функционал модели.
Пакетларни ута интенсив киришида пакетлар навбат кутишга олиб келади. Маршрутизаторларнинг дастурий таъминоти уларнинг келиб тушаётган пакетларни навбатма – навбат узатилишини таъминлайди. Концентраторлар ёки хаб, ёки такрорловчи деб ном олган бу қурилма локал глобал тармоқларда кенг ишлатилади. Концентратор тармоқнинг алоҳида физик сегментларини ягона тақсимловчи муҳитга улайди. Enthervet, Token Ring, FDDI ва 100 VGANYHAN технологиялари уз концентраторларини ишлаб чиқади. Ҳар бир концентратор узи қувватлаган технология протоколларига мос равишда асосий функцияларни бажаради. Бу функциялар синчковлик билан технология стандартларида аниқланган булсада, уларни бажаришда турли ишлаб чиқарувчиларнинг вазифалари портларнинг сонига, бирнеча турдаги кабелларни қувватлашига кура фарқ қилади. Enthervet технологиясидаги қурилма коаксиал кабелли физик сигментларни улайди ва улар уз функциясига кура портнинг киришидан олинган порт сигналларини такрорлайди ва «такрорловчи» номига эга булди. Коаксиал кабел асосидаги икки портли такрорловчилар фақатгина иккита кабел сигментини улайди. Enthervetнинг куп портли қуш урам асосида тайёрланган такрорловчилар концентраторлар ёки хаб деб ном олди. Куп портли Enthervet такрорловчи – концентраторини 4 хабларни ишлатилишига кура турлича талқин қилиш мумкин. Купчилик моделларда барча портлар ягона такрорловчи блок билан уланди. Такрорловчиларнинг бошқа моделларида эса бир неча портлар учун узининг такрорлаш блоки.

К онцентраторлар

орасидаги
резерв алоқа

Концентратор

орасидаги
асосий алоқа

Расм 6.1. Enthernet концентраторларнинг орасидаги резерв алоқа.

Тармоқларда куп сегментли концентраторлар ишлатилади. Айрим концентраторлар моделида нима учун бундай катта ҳажмда масалан, 192 ёки 240 та портлар нима учун деган савол туғилади. Бу саволга куп сегментли концентраторлари жавоб була олади. Куп сегментли концентраторлар тақсимланган сегментоарни ташкил этиш учун керак. Купчилик куп сигментли концентраторлар дастурли усул билан ички битта шинали порт билан улаш жараёнини бажаради. Натижада тармоқ администратори фойдаланувчини компьютерини истаган концентратор портига улаш мумкин, сунгра концентраторни конфигурациялаш дастури ёрдамида ҳар бир сигмент таркибини бошқаради. Агар эртага 1 сегмент ута юкланган булса, у ҳолда унинг компьютерларини қолган сегментлар уртасида тақсимлаш мумкин.

Концентраторларнинг конструктив тузилишига уларнинг қулланиш доираси катта таъсир курсатади. Ишчи гуруҳ концентраторлари портлар сони урнатилган қурилмалардек корларатив концентраторлар эса шасси асосидаги модулли қурилмалардек ишлаб чиқарилади.
Маршрутизаторлар қуллаш соҳаси буйича бир нечта синфга булинади. Магистрал маршрутизаторлар; регионал булим маршрутизаторлар; узоқлаштирилган офислар маршрутизаторлар. Магистрал маршрутизаторлар марказий тармоқларнинг йирик корпорациялари ёки телекоммуникацион операторлар учун тузилади. Магистрал маршрутизаторлар агрегатив информацион оқимларни бошқаради. Фойдаланувчилар узеллардан катта хажмда утадиган маълумот оқимларини устида иш бажаради. Марказий тармоқ турли уй иншоотлари буйича утказилган ва турли тармоқ технологияларини ва операцион системаларини қуллайдиган турли хил локал тармоқдан ташкил топган булади. Магистрал маршрутизаторлар жуда кучли қурилма булиб, жуда қуйи интерфейсларга бир неча минг ёки бир неча миллион пакетларни бир секунда қайта ишлаш қобилиятига эга. Глобал тармоқнинг T1/E1 урта тезкор интерфейсларигина эмас, балки юқори тезкор ATM ёки SDM интерфейсларини қувватлайди. Магистрал моделлардаги маршрутизаторлари мустаҳкамлик ва турғунлик сифатларига катта эътибор берилган.
Регионал булим маршрутизаторлари регионал булимларни ва марказий тармоқни узаро улайди. Регионал булим тармоғи марказий тармоқ каби бир нечта локал тармоқлардан ташкил топиши мумкин. Бундай маршрутизатор магистрал маршрутизаторнинг кичрайтирилган версиясини тақдим этади. Агар у шасси асосида тузилган булса, унинг шасси слайдлари 4-5 та булади. Сони урнатилган портлар буйича тузилиши ҳам мумкин. Локал ва глобал тармоқларни қувватловчи интерфейсларнинг тезлиги анча паст Регионал булим маршрутизаторларига BLN, ASN, Cisco 3600, Cisco 2500 моделлари мисол була олади.
Узоқлаштирилган офислар маршрутизаторлари – узоқлаштирилган офиснинг ягона локал тармоғини марказий тармоқ ёки глобал алоқа буйича регионал булим тармоғи билан улайди. Бундай маршрутизаторлар локал тармоғининг иккита интерфейисини қувватлайди. Узоқлаштирилган офис маршрутизатори ажратилган канал учун коммутацияланган телефон қуйидаги резерв алоқани қувватлайди. Узоқлаштирилган офис маршрутизаторларнинг хилма–хил турлари мавжуд, Потенцион фойдаланувчиларнинг умумийлиги ва битта конкрет глобал алоқани қувватлаши унинг турли – туман булишлигига олиб келади. Масалан, фақат ISDN тармоғи билан ёки ажратилган аналог йуллари учун ва ш.у. ишлайдиган маршрутизаторлар мавжуд. Бу синф маршрутизаторларга Cisco 1600, ofec Connect мисол була олади. Локал тармоқ маршрутизаторлари тармоқчада йирик локал тармоқларини тақсимлаш учун мулжалланган. Уларга маршрутлашнинг юқори тезлиги, талаб қуйилади, чунки бундан конфигурацияда паст тезликда портлар йуқ. Барча портлар камида 10 Мбайт/с тезликда, купчиликлари эса 100 Мбайт/с тезликда ишлайди. Буларга Core Builder 3500, Turboiron Switching учинчи даражадаги коммутаторлари мисол була олади.
Маршрутизаторларнинг асосий техник тавсифлари асосан қандай асосий масалани ечишига боғлиқ булади.
Магитрал маршрутизаторлари корхонадаги барча мавжуд ҳисоблаш системаларининг трафигини таъминлаш учун катта ҳажмдаги тармоқ баённомаларини ва маршрутлаштириш баённомаларини ва яқин келаждаги корхонада буладиган тизимларни қувватлаши керак. Маршрутизаторларнинг юқори тезликдаги ишлаши, юқори тезликдаги локал тармоқлари билан ишлашда муҳим рол уйнайди. Маршрутизаторларнинг умумий ишлаб чиқарилиши куп факторларга ишлатиладиган процессорлар, ҳисоблаш ва интерфейс модулларига боғлиқ булади. Магистрал машрутизаторлари интерфейс ва баённомалар максимал тупламини қувватлайди ва секундига бир икки миллион пакетларни қайта ишлайди. Узоқлаштирилган офис маршрутизаторлари локал тармоқларининг бир нечта баённомаларини ва паст тезликдаги глобал баённомаларини қувватлайди. Уларнинг ишлаш тезлиги секундига 5 дан то 20 – 3 пакетни ташкил этади. Ишлаб чиқариш тезлиги юқори булган маршрутизаторлари асимметрик ва симметрик хусусиятларини мужассамлаштирган. Мультиплексер архитектурасига яъни симметрик схема буйича ишлаб маршрутизация жадвалини ҳисоблаш вазифасини бажарадиган бир нечта қувватли марказий процессорларга шунингдек уларга уланган тармоқларга пакетларни узатиш ва маршрутлаш жадвалининг асосий қисмига пакетларни қайта узатиш билан шуғулланадиган кам қувватли модулли интерфейс процессорларига эга булади.
Тармоқ баённомаларини қувватловчи руйхатига қуйидагиларни киритиш мумкин: IP, CONS ва CLNS, OSI, IPX, Apple Talk, Decnet, Banyan VINES, Xerok XHS. Маршрутлаштириш баённомалари руйхати: IP RIP, IPX RIP, NLSP, OSPF, IS-IS OSI, EGP, BGP, VINES RTP, Apple TALK RIMP. Глобал ва локал тармоқ интерфейсларини қувватловчи руйхат: Локал тармоқ учун: физик ва канал баённомаларини бажарувчи FDDI , Ethernet, Token Ring, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 100 VG AnyLan ва ATM. Глобал тармоқ учун: - маълумот узатиш аппаратуралари алоқаси учун физик даражадаги интерфейслар, шунингдек коммутацияланган каналлар ва пакетларни глобал тармоққа улаш учун зарур булган канал ва тармоқ даражадаги баённомалар руйхатлари келтирилган. Кетма – кет йуллар интерфейслари қуйидагиларни RS-232, RS449/422, V.35 (2-6 Мбайт/с-гача тезлик билан маълумотларни узатиш учун), 52 Мбайт/с тезликни таминловчи тезкор HSSI, шунингдек рақамли каналлар – T1/E1, T3/E3 ва BRI ва PRI интерфейслар. Айрим маршрутизаторлар рақамли глобал каналлари билан алоқа аппаратураларига эга, бу ташқи қурилмаларни шу каналлари билан туташтириш зарурлигини бартараф этади. Глобал технологияни қувватловчи тупламга қуйидагилар киради. X.25, frame relay, ISDN ва коммунацияланган аналог телефон тармоқлари, АТМ тармоқлар, шунингдек РРР канал даражасидаги баённома.

Охирги тармоқ узелларида ва барча маршрутизаторларда жойлаштирилган маршрутлаш жадвали асосида маршрутлаштириш вазифаси ечилади. Маршрутлаш жадвалини автоматик тизимда маршрутизаторлар махсус хизмат баённомалари мос тармоқ топологияси ҳақидаги ахборотлар билан алмаштирилади. Бундай турдаги баённомалар маршрутлаш баённомалари дейилади. Маршрутлаш баённомалари (масалан, RIP, OSPF, NLSP)ларни хусусий тармоқ баённома (масалан, IP, IPX)лардан фарқлаш керак. Бу ҳар иккала баённомалар OSI – тармоқ даражасидаги моделнинг барча вазифаларини бажаради. Турли тартибли тармоқлар орқали пакетларни адресатга етказишда қатнашади. Бироқ шу билан бирга юқори курсатилган биринчи баённомалар хизмат ахборотларини йиғади ва тармоқ буйича узилади, иккинчилари эса, фойдаланувчиларнинг маълумотларини узатади.

Охирги пайтларда тармоқнинг таркибларини қуришда TCP/IP протоколларидан фойдаланиляпти. TCP/IP стек туртта даражага эга: амалий, транспорт, тармоқлараро харакат даражаси ва тармоқ интерфейслар даражаси. TCP/IP даражалари ISO/OSI очиқ тизим узаро харакат моделларидан олдин ишлаб чиқарилган булсада, куп даражали тузилишига эга булиб, унинг даражалари OSI даражаларига шартли мос келади (расм 6.2).
TCP/IP турта даражага эга булиб, бу даражаларнинг ҳар бири тармоқ таркибидаги мустаҳкам ва ишлаб чиқаришни ташкил этишда асосий вазифаларни бажариш учун мулжалланган. Бу даражалар вазифаси ва иш тамойиллари куриб чиқамиз:
Амалий даража. TCP/IPнинг бу даражаси OSI моделининг тақдим этувчи, сеансли, транспортли юқори уч даражага мос тушади. У фойдаланувчи иловалари билан тақдим этиладиган хизматларни бирлаштиради.

OSI даражалари	TCP/IP даражалари
Амалий (Application)	Амалий (Application)	FTP, telnet, SNMP, SMTP, HTTP, TFTP
Тақдим этувчи (Presentation)
Сеансли (Session)
Транспорт (Transport)	Транспортли (Transport)	TCP, MDP
Тармоқли (Network)	Тармоқли (Network)	IP, RIP, ICMP
Каналли (Link)	Тармоқ интерфейслар даражаси (Network Interface)	Инкапсуляция ва адресларни қайта ташкил этувчи протоколлар
Физикавий (Physical)

Расм 6.2. TCP/IP куп даражали архитектураси

Куп йиллар давомида турли мамлакатлар ва ташкилотларда TCP/IP стекнинг ишлатилиши натижасида у куп протокол ва амалий даражадаги хизматларни тулади. Уларга қуйидаги баённомалар – FTP (File Transfer Protocol) – файлларни нусхалаш баённомаси, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) электрон почта узатиш баённома, HTTP (Hypertext Transfer Protocol) гиперматн ахборотни узатувчи баённомалар киради.

Транспорт даража – асосий даража булиб, юқори даражага икки хил сервисни тақдим этади:

• 
  Кафолатли етказиш – яъни узатишни бошқариш баённомаси (Transfer Countrol Protocol, TCP).
  
• 
  «Имконият буйича» етказиш («best effort») фойдаланувчилар дейтограмм баённоми.
  

Маълумотларни ишончли етказиш учун TCP баённома логик улашни урнатиш, яъни пакетларни тартиблаш, уларни квитанциялар билан қабул қилиш, йуқолиб қолиш ҳолатларида узатишни ташкил этиш ва амалий даражага пакетларни қандай тартибда юборилган булса, шундай тартибда узатилишини етказишни амалга оширади TCP тармоқ таркибига кирган компьютердан ахборот оқимини хатосиз бошқа компьютерга узатиш имкониятига эга. TCP байт оқимини сегментларга булади ва уларни қуйи тармоқлараро харакат даражаларга узатиш, бу сегментлар қуйи даража воситалари ёрдамида вазифасини белгилаш пунктига етказгандан сунг, TCP баённома яна уларни узлуксиз байтлар оқимига йиғади (туплайди) UDP–баённома оддий дейтограмм баённомаси булиб, маълумотларни ишончли узатиш ёки умуман қуйилмаган ёки юқорироқ даража воситалари билан бажариладиган баённома ҳолатлар учун ишлатилади. TCP ва UDPларнинг вазифасига амалий даражага ва тармоқлар уртасидаги узаро харакат даражалари орасидаги звеноларни боғловчи ролини бажариш киради.
Тармоқлараро узаро харакат даража баённома IP (Internet Protocol) булиб, у тармоқчалар орасида пакетларни узатиш, яъни бир чегара маршрутизаторидан пакет вазифани белгилаш тармоғига келиб тушмагунча уни харакатлантириб бошқа маршрутизаторга узатиш вазифасини бажаради. IP – дейтаграмм баённома булиб, урнатилмаган уланиш «Имконият буйича» тамойил буйича ишлайди. Бу тамойил пакетни вазифали тармоқгача етказиш жавобгарлигини узига олмайди.
RIP (Routing Internet Protocol) ва OSPF (Open Shortest First) баённомалари ҳам тармоқлараро харакат даражаларига таалуқли булиб, маршрутлаш жадвалларини ва жадвалларини модификацияларини тузиш учун ишлатилади.
Тармоқ интерфейслар даража TCP/IP стек архитектурасининг куп даражали стекларни ташкил этишдаги фарқи энг қуйи даража вазифаларини интерпретация қилувчи тармоқ интерфейслар даражасидир. TCP/IP стекининг қуйи даражасининг вазифаси оддий булиб, у фақат тармоқча технологияларининг хусусий интерфейсларини ташкил учун жавоб беради. IP пакетнинг силжиши кетма-кет «сакраш» куринишида берилиб, бир шлюзадан иккинчи шлюзага утади. Тармоқлараро даражадаги баённома шлюз маршрути буйича кейинги тармоқ адресини аниқлайди. Тармоқ интерфейслар даражаси барча оммабоп физика ва канал даражасидаги Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet технологияларини, глобал тармоқ учун «нуқта–нуқта» улаш SLIP ва PPP баённомалари ва X.25, frame relay коммутацияланган пакети худудий тармоқ баённомаларни қувватлайди.

IP баённоманинг номи – тармоқлараро узаро харақат баённомаси (Internet Protocd IP) булиб, унинг моҳиятини тасвирлайди. IP баённома пакетларни тармоқлараро узатади. Пакетни силжиш йулида етган ҳар бир навбатдаги тармоқ учун IP транспортировка воситаси ТСРни чақиради, унинг ёрдамида бу пакет кейинги тармоқга бошловчи маршрутизаторга ёки бевосита қабул қилувчи узелга узатилади. ТСР/IP транспорт воситаси стекини асосини тармоқлараро баённома ва транспорт даражалари ташкил этади. Айнан улар бирлаштирилган компьютер тармоқлари тизими орқали жунашувчи ва қабул қилувчиларга маълумотларни етказиб беради. Агар керак булса пакетларни узатилиш ишончлигига (мустахкамлиги).

IP баённома уланиши урнатилган баённомага киради. IP баённома хабарни жунатувчидан қабул қилувчига узатишда ишончли (мустақкам) етказишга кафолат бермайди. IP баённома бошқа IP пакетни мустақил бирлик каби қайта ишлайди. IP баённомада охирги маълумотларни ишончлилигини ошириш учун механизмлар йуқ. Агар пакетни силжиш вақтида қандайдир хатолик юз берса, бу хатони тузатиш учун IP баённома уз хохиши буйича ҳеч нарса қабул қилаолмайди. Барча масалалар буйича маълумотларни ишончли (мустаҳкам) юборишни ТСР/IP тармоқ стекининг ТСР баённомаси бажаради. Агар пакетни узатишда хатоликча йул қуйилган булса, шу пакетни қайта юборишни ташкил этади. IP баённомасининг бошқа тармоқ баённомалардан фарқи пакетларни кадр маълумотларни турли максимал майдон узунлигида турли тармоқлар орасида пакетларни узайишда динамик фрагментация қилиш қобилиятидир. IP баённоманинг дастурий модули барча охирги станция ва тармоқ маршрутизаторларга урнатилади. Пакетларни силжитиш учун улар маршрутлаш жадвалидан фойдаланади. IP маршрутлаш жадвали ТСР/IP стекини конкрет (аниқ) реализацияга боғлиқ булади. Маршрутлаш жадвалига ёзиш манбаларидан барии бу ТСР/IP стекининг дастурий таъминоти булиб, маршрутизаторни (инициализация) тиклашда жадвалга автоматик тарзда бир неча ёзувларни киритади, натижада маршрутлашни минимал жадвали тузилади. Биринчидан, маршрутизатор ёки компьютер интерфиейсларининг қул ёрдамида тузилишида стекда «индамаслик» буйича маршрутизаторлар ёки бевосита уланган тармоқлар ҳақида ёзувлар булади. Бундай 213.34.12.0 ва 198.21.17.0 ёзувлар тармоқларга тегишли, «индамасдан» буйича – Defaulte b UXIX маршрутизатори ҳақида ва 0.0.0.0 mep R Windows NT маршрутизаторига тегишли сузлар булади.
Иккинчидан, дастурий таъминот автоматик тарзда алоҳида вазифали адреслар туғрисида маршрут жадвалини тузади. Жадвалда ёзувни пайдо булиши, яна иккинчи манба – бу администратор булиб, айрим тизимли утилитлар ёрдамида бевосита ёзувларни ташкил этади. Аппаратли маршрутизаторларда маршрутлаш жадвалининг вазифаларини қулда ёзиш учун буйруқ мавжуд. Бу купда берилган ёзувлар статистик, яъни доимий булиб, қурилма учирилмагунча жадвалда сақланиб туради. Купинча администратор қул ёрдамида Defaultе ёзувини маршрутизатор ҳақида «индамасдан» буйича ёзади. Шундай йусинда маршрутлаш жадвалига узел учун специфик маршрут ҳақида ёзув киритилади. Специфик узел учун специфик маршрут тармоқ тартиби урнига тулиқ IP адресини уз ичига олади, яъни нол булмаган ахборотга эга булган, тармоқнинг майдон таркибигига эмас, балки узелнинг майдон тартиби ҳам эга булган адресни уз ичига олади.
Учинчидан, RIP ёки OSPF маршрутлаштириш баённомаси ёзиш манбаси булиши мумкин. Бундай ёзувлар ҳар доим динамик булиб, уларнинг ҳаёти чекланган муддат билан белгиланган булади. Тармоқ тартиблари тақсимланган шароитида тармоқчи структуралаштириш талаби учун маршрутлаш ишлатилади. Купинча тармоқ администраторлар, тармоқни тузишда, масалан турли тармоқлардаги кучсиз узаро харакатдаги барча компьютерларни жойлаштиришда ажратилган тармоқ тартиблари сони етишмаслиги ноқулайлик келтириб чиқаради. Буни бартараф қилишни иккиусули мавжуд. Биринчи усулда Internet NIC ёки Internet хизматидан купинча тармоқ татибларни олиш.
Иккинчи усул – бу битта тармоқни бир неча тармоқга булувчи маска тахнологиясидир. Айтайлик, администраторнинг ихтиёрида В:129.44.00 синф адреси бор. У тартибларни 0.0.0.1 – 0.0.255.254 диапазонидан танлаб куп сонли узелли тармоқни ташкил этиши мумкин. Аммо, унга битта структуралаштирилмаган тармоқ керак эмас, ишлаб чиқаришнинг талабига кура тармоқ учта алоҳида посетга булиниши керак. Бу муаммо, маска ёрдамида қандай бажарилишини куриб чиқамиз. Хизмат тақдим этувчидан администратор 129.44.00 (10000001 00101100 00000000 000000) тармоқ тартибини олди. Маска сифатида 255.255.195.0 (11111111 11111111 11000000 00000000) қиймати танланган. Бу адресга маска жойлашгандан сунг бу адреснинг разьяд сони 16 дан (В синф учун тармоқ номерининг стандарт майдон узунлиги) 18 гача (маскадаги бирлик сони) ортди, яъни администратор подсеть тартиби учун иккита қушимча битни ишлатиш имконига эга булди. Бу битта марказлаштирилган тармоқ тартибидан туртта тартиб тузиш имконини беради.
129.44.0.0 (10000001 00101100 00000000 00000000)
129.44.64.0 (10000001 00101110 01000000 00000000)
129.44.128.0 (10000001 00101110 10000000 00000000)
129.44.192.0 (10000001 00101110 11000000 00000000)
Тармоқ тартибидаги иккита охирги қушимча битлар, подсеть тартибини қайд этади, унда юқорида курсатилган туртта подсеть қуйидаги номерга (тартибга) 0(00), 1(01), 2(10), 3(11) эга булади.