Paketöverföring

Routing eller trafikdirigering utförs paket-för-paket och hopp-för-hopp. Varje paket behandlas oberoende av varandra på varje router längs vägen till destinationsnätverket. Vid varje hopp, undersöker routern destinationens IP-adress för varje paket och sedan söker router efter en matchning i vägvalstabellen så att routern kan vidarebefordra paketen.

När en router tar emot ett paket utför ett av följande:

  • Vidarebefordra paketet till nästa-hopp router
  • Leverera paketet till destinationsdator
  • Ta bort paketet

Packet Examination

  1. Routern bearbetar mottagna paket i nätverksskiktet. Dock är alla mottagna paket inkapslade som ram (frame) vilket kräver att routern kapslar av förs ramen, därefter paketen för att examinera destinationsadressen i paketets header
  2. Router tar fram IP destinationsadressen.

Association till nästa hopp

  1. Routern söker efter en matchning i vägvalstabellen.
  2. Om en matchande route hittas i routing-tabellen och visar sig vara ett direkt anslutet nätverk vidarebefordras paketen till associerat gränssnitt.
  3. Routern kapslar om paketet till en ram (frame), omvandlas till signaler.
  4. Ramen skickas till destinationsnätverket. Om matchande route till destinationsnätverket är ett avlägset nätverk vidarebefordras paketen det gränssnittet som nästa hopp routern är ansluten till.

Användning av default route

Såsom visas i figuren, om dirigeringstabellen inte innehåller en mer specifik väg för ett mottaget paket vidarebefordras detta till gränssnittet till vilket default-routen är ansluten. Det förutsätter att denna existerar. Default-route är också känd som “Gateway of Last Resort”.

Mellanliggande routrar behöver routing-information som inkluderar adressen till nästa hopp router vilket innebär att routrar inte behöver känna till detaljer om adresser till den avlägsna destinationsdator. Dessutom kommer inte alla paket som går till samma destination vidarebefordras till samma nästa hopp på varje router. Routrar längs vägen till destination lär sig nya väger eller ändrar befintliga vilket innebär att nya alternativa vägar kan tillhandahållas för paketöverföringar till destinationsnätverk.

Default route bör alltid konfigureras på alla nätverk eftersom när en router inte har en väg till något destinationsnätverk behöver router ta ett beslut. Mottagna paket som inte är med i en routers routing-tabell tas bort från nätverket om inte en default route finns konfigurerad. Normalt användes default route mest som en väg dit dirigeras hela datatrafiken. Eftersom ett paket passerar genom flera routrar innan det kommer fram till dess destination bör alla mellanliggande routrar ha en väg att vidarebefordra paketet. Om en router inte har en väg att vidarebefordra paketet och om default route inte har konfigurerats tas paketet bort från nätverket.

Statisk routing

Manuell konfigurering kräver totalt kunskap om nätverksuppbyggnad. Eftersom paket vidarebefordras vid varje hopp måste varje router konfigureras med statiska rutter till nästa hopp. En sådan konfiguration ger till en nätverksadministratör fullständig kontroll över nätverket men ändringar i nätverket kan orsaka också omfattande administrationsarbete och långa konvergenstider, vilket resulterar i paket förseningar och eventuella paketförluster.

Dynamisk routing

Dynamisk routing använder speciella routing-protokoll med vilka delar routrar vägvalsinformation mellan varandra på ett helt dynamisk sätt. Ett själv konfigurerat nätverk konvergerar snabbt. Routrar blir medvetna om ändringar i näten och snabbt informerar varandra vid förändringar i nätet.
När en router får information om nya eller ändrade väger uppdaterar routern sin egen dirigeringstabell och sedan överför informationen till andra routrar. På detta sätt alla routrar har korrekta routing-tabeller som uppdateras dynamiskt.

Vanliga routing-protokoll är:

  • Routing Information Protocol (RIP)
  • Enhanced Interior Gateway Routing Protocol (EIGRP)
  • Open Shortest Path First (OSPF)

Även om routingprotokoll ger routrar uppdaterade routing-tabeller genererar de datatrafik och förbrukar routers resurser för hantering av diverse parametrar.

Dynamisk routing är resurskrävande:

  • Först utbyte av vägvalsinformation lägger extra overhead som förbrukar bandbredden. Denna overhead kan vara ett problem särskilt för låga bandbreddsuppkopplingar mellan routrar.
  • För det andra kräver routers resurser bearbetning av vägvalsinformation med hjälp av komplexa routing algoritmer, något som påverkar routers prestanda. Det betyder att routrar som använder dessa protokoll måste ha tillräcklig bearbetningskapacitet för att både genomföra protokollets algoritmer och utföra i rätt tid paketdirigering och vidarebefordran.

Statisk routing däremot producerar inte något nätverks overhead eftersom routing-information läggs direkt på routers routing-tabellen. En annan aspekt att tänka på gällande dynamisk routing är att varje route har faktiskt en kostnad som är direkt relaterat till överföringens kvalitet. “Kostnad” betyder ytterligare styrinformation att bearbeta. Statisk routing har endast administrativt kostnad som kan konfigureras manuellt.

Om du frågar dig nu vilken routing konfigurering är bäst, statisk eller dynamisk, svaret är en kombination av båda.