Соединение сетей и маршрутизация

Чтобы разобраться, как именно происходит обмен данными между сетями, рассмотрим пример двух локальных сетей, А и Б, связанных между собой в одной точке соединения, называемой узлом (Node). В сетевом узле может находиться специальное устройство или компьютер с двумя сетевыми картами, выполняющий одну из следующих функций:

• — повторитель (Repeater);
• — коммутатор (Swich);
• — мост (Bridge);
• — маршрутизатор (Router), иногда также называемый межсетевым шлюзом (Gateway).

Выбор того или иного устройства, расположенного в узловой точке, зависит от степени сетевой интеграции.

Повторитель используется при необходимости соединения двух относительно далеко расположенных участков (сегментов) одной и той же сети. Повторитель просто усиливает сигнал в линии связи в обе стороны, делая это совершенно незаметно для компьютеров, подключенных к разным сетевым сегментам.

Мост является более интеллектуальным устройством, чем повторитель. Мост соединяет локальные сети, базирующиеся на единой технологии. Он отличается от повторителя тем, что отфильтровывает информацию, пропуская через себя только ту часть, которая адресована компьютерам, расположенным в другом сегменте. Естественно, попутно с этим электрический сигнал подвергается усилению до нужного уровня. Использование мостов снимает ограничения на максимальное количество соединенных ими кабельных сегментов. Мосты находят довольно широкое применение в сетевой операционной системе Novell NetWare, а в Windows используются редко, поэтому нас больше интересуют маршрутизаторы.

Маршрутизатор (межсетевой шлюз) выполняет сходные с мостом функции, но, в отличие от него, имеет в каждой подсети собственный сетевой адрес и может связывать сети, использующие различные технологии, например, Ethernet и Token Ring. Маршрутизатор связывает между собой не кабельные сегменты одной локальной сети, а уже разные сети, которые могут даже отличаться по используемым технологиям, например, на базе коаксиального кабеля и витой пары. Количество локальных сетей, соединенных между собой маршрутизаторами, может быть очень велико. Интернет представляет собой именно такое объединение.

В роли маршрутизатора обычно используется компьютер с двумя сетевыми картами, каждая из которых подключена к своему кабельному сегменту. Этот компьютер должен быть включен постоянно или хотя бы на время работы локальных сетей, иначе связь между ними прервется.

Предположим, что компьютер № 1 (рисунок 1.7) посылает пакет данных, адресованный компьютеру № 2. Так как оба эти компьютера находятся в сети А, компьютер № 2 распознает свой адрес и принимает пакет. Аналогичным образом происходит непосредственная доставка пакетов данных в сети В между компьютерами № 3, № 4 и № 5. В данном случае маршрутизатор не задействуется.

Непосредственная доставка пакетов данных в пределах одной сети происходит независимо от ее топологии: общая шина, звезда или кольцо. Не играет роли и используемая сетевая технология.

А что произойдет, если компьютер 1 из сети А, захочет отправить пакет данных, адресованный компьютеру № 5, находящемуся в сети В?

Компьютер № 1 в процессе отправки определит, что адрес получателя пакета не входит в адресный диапазон сети А, и перешлет его на пункт промежуточной доставки — шлюз А, являющийся функциональным компонентом маршрутизатора. Маршрутизатор, получивший пакет данных, просмотрит свою таблицу маршрутизации (Routing Table) и определит, что пакет нужно отправить через шлюз В. Когда пакет данных через шлюз В попадет в соответствующую сеть, он благополучно будет принят компьютером. Здесь рассмотрена наиболее простая схема. Во-первых, к маршрутизатору может быть подключено не две, а несколько сетей. Во-вторых, получатель не обязательно должен быть непосредственно связан с сетью, куда передается пакет.