Внутри таблицы маршрутизации

Задача маршрутизатора — пересылать каждый пакет к его назначению. Для этого он обращается к таблице маршрутизации — списку известных сетей и способов доступа к ним. Каждый поступивший пакет сопоставляется с этой таблицей, чтобы выбрать следующий шаг. В этом уроке рассматривается таблица маршрутизации и объясняется, какие записи маршрутизатор использует для принятия решений о пересылке.

Каждая запись таблицы маршрутизации связывает сеть назначения со следующим переходом и исходящим интерфейсом. Назначение записывается как сеть и префикс, например 10.0.0.0/8. Следующий переход — это адрес следующего маршрутизатора на пути, а интерфейс — порт, через который нужно отправить пакет. В некоторых записях также указываются метрика и источник маршрута.

Самые простые записи — это подключённые маршруты. Когда Вы назначаете интерфейсу маршрутизатора адрес в сети, маршрутизатор автоматически узнаёт, что эта сеть подключена непосредственно. Следующий переход не нужен: маршрутизатор передаёт пакет локально через этот интерфейс. Подключённым маршрутам всегда доверяют, поскольку маршрутизатор видит сеть через собственный порт.

Для сетей, не подключённых напрямую, в записи указывается следующий переход — IP-адрес соседнего маршрутизатора, который находится на один шаг ближе к назначению. Маршрутизатору не нужно знать весь путь: достаточно знать, следующему маршрутизатору которому передать пакет. Каждый маршрутизатор на пути повторяет это действие, пересылая пакет от перехода к переходу, пока он не достигнет сети назначения.

Адрес назначения пакета может соответствовать нескольким записям. Маршрутизатор использует сопоставление по самому длинному префиксу: он выбирает наиболее конкретный маршрут — тот, у которого самый длинный совпадающий префикс. Например, пакет к адресу 10.1.1.5, соответствующий и 10.0.0.0/8, и 10.1.1.0/24, направляется по /24, поскольку этот маршрут конкретнее. Маршрут по умолчанию 0.0.0.0/0 является наименее конкретным и используется только тогда, когда другие маршруты не подходят.

Если в рамках одного метода маршрутизации существуют два маршрута к одной сети, маршрутизатор предпочитает маршрут с меньшей метрикой. Метрика показывает, насколько хорош путь, например по числу переходов или стоимости, зависящей от пропускной способности. Чем меньше значение, тем лучше. Метрика помогает маршрутизатору выбрать самый эффективный маршрут среди вариантов с одинаковой конкретностью.

Когда маршруты к одной сети поступают из разных источников, маршрутизатор использует административное расстояние (AD), чтобы определить, какому источнику доверять. AD ранжирует источники маршрутов: подключённым и статическим маршрутам доверяют больше, чем изученным. Например, статический маршрут (с низким AD) предпочтительнее маршрута к той же сети, изученного через OSPF. AD выбирает источник, а метрика разрешает противоречия внутри одного источника.

Запись 0.0.0.0/0 — это маршрут по умолчанию, универсальный маршрут, используемый, когда более конкретная запись не подходит. На пограничных маршрутизаторах он обычно указывает в сторону интернет-провайдера. Без маршрута по умолчанию маршрутизатор отбрасывает пакеты в неизвестные сети. При наличии такого маршрута всё незнакомое просто пересылается в сторону глобального Интернета — именно это нужно небольшим сетям.

Просмотреть таблицу маршрутизации можно с помощью такой команды, как show ip route, на маршрутизаторе или инструментов route print и ip route на хостах. Буквы часто обозначают источник каждой записи: C — подключённый маршрут, S — статический, O — OSPF и так далее. Умение читать этот вывод крайне важно: он точно показывает, как маршрутизатор будет пересылать любой заданный пакет.

Каждая запись таблицы поступает из определённого источника. Подключённые маршруты — это сети на собственных интерфейсах маршрутизатора. Статические маршруты вводит администратор. Динамические маршруты (например, полученные через OSPF) автоматически изучаются с помощью протокола маршрутизации. Маршрутизатор показывает источник кодовой буквой и использует его вместе с административным расстоянием, чтобы определить, какому источнику доверять при совпадении. Знание источника объясняет, почему конкретный маршрут находится в таблице.

Таблица маршрутизации — это мозг пересылки. Каждая запись связывает сеть назначения со следующим переходом и интерфейсом. Маршрутизатор применяет сопоставление по самому длинному префиксу, чтобы выбрать наиболее конкретный маршрут, использует административное расстояние, чтобы выбрать источник, и метрику, чтобы разрешить противоречия. Понимание этих правил позволяет точно предсказывать и диагностировать путь трафика — это ключевой навык Network+.

Проверьте свои знания таблиц маршрутизации.

Таблица маршрутизации связывает каждую сеть назначения со следующим переходом и интерфейсом. Подключённые маршруты — это сети, подключённые напрямую. Маршрутизаторы выбирают пути по принципу сопоставления по самому длинному префиксу (побеждает наиболее конкретный маршрут), используют административное расстояние для выбора источника маршрута и метрику для разрешения противоречий внутри источника. Маршрут по умолчанию 0.0.0.0/0 принимает всё, чему не найдено соответствие. Чтение таблицы показывает, как именно маршрутизатор пересылает каждый пакет.