Що таке маршрутизація і як вона працює?
Автор: Редакція Domeny.ForSale Опубліковано
Коротко: Маршрутизація — це вибір шляху, яким пакети даних мають дістатися до цілі через з’єднані мережі. Маршрутизатор перевіряє адресу призначення й на основі збережених маршрутів передає пакет далі — одержувачу або наступному маршрутизатору. Завдяки цьому комп’ютер у домашній мережі може обмінюватися даними, наприклад, із сервером вебсайту.
Як працює маршрутизація в комп’ютерній мережі?
Дані, що передаються мережею, діляться на пакети — невеликі порції, які містять самі дані та інформацію, потрібну для їх доставлення. Пакет IP містить, зокрема, адресу джерела й адресу призначення. Адреса IP ідентифікує інтерфейс пристрою в мережі та дає змогу визначити, куди спрямувати трафік.
Маршрутизатор — це пристрій або програмна функція, що передає пакети між мережами. Йому не обов’язково знати весь шлях до одержувача. Достатньо визначити наступний крок: відповідний вихідний інтерфейс і, за потреби, наступний маршрутизатор, який називають наступним переходом.
Кожен маршрутизатор на шляху ухвалює власне рішення. Вибраний шлях не обов’язково є найкоротшим географічно: він залежить від доступних з’єднань, правил адміністратора та відомостей про маршрути. Зворотний трафік також може йти іншим шляхом, ніж трафік, надісланий до сервера.
Якщо бути точними, маршрутизація стосується визначення й вибору маршрутів, а пересилання (forwarding) — передавання конкретного пакета відповідно до цього вибору. У повсякденних поясненнях обидві дії часто об’єднують під назвою «маршрутизація».
Таблиця маршрутизації та шлюз за замовчуванням
Таблиця маршрутизації — це набір записів, які визначають, яким шляхом можна дістатися до певних мереж. Вона є не лише в маршрутизаторів, а й у комп’ютерів і телефонів. Запис указує мережу призначення та спосіб надсилання до неї пакета.
Якщо адресі одержувача відповідають кілька записів, перевагу має найвужчий діапазон адрес. Лише під час вибору між порівнянними маршрутами враховуються додаткові пріоритети та метрики — значення, які використовують для оцінювання маршрутів. Подробиці залежать від системи й конфігурації.
Шлюз за замовчуванням — це маршрутизатор, до якого пристрій спрямовує трафік, якщо немає відповідного конкретнішого маршруту. Удома ним зазвичай є маршрутизатор, що забезпечує доступ до інтернету. Тож на ноутбуці не потрібно зберігати окремий запис для кожної мережі у світі.
Приклад конфігурації комп’ютера:
| Призначення пакета | Спосіб надсилання |
|---|---|
Локальна мережа 192.168.1.0/24 | Безпосередньо через мережевий інтерфейс |
| Решта адрес | Через шлюз 192.168.1.1 |
Запис /24 тут означає діапазон від 192.168.1.0 до 192.168.1.255. Якщо принтер має адресу 192.168.1.50 і розташований у тій самій локальній мережі, комп’ютеру не потрібна маршрутизація через шлюз, щоб зв’язатися з ним. Натомість з’єднання із сервером поза цією мережею проходитиме через маршрутизатор.
Статична та динамічна маршрутизація
Маршрути можна задавати вручну або отримувати автоматично. Вибір залежить насамперед від розміру мережі й того, як часто змінюються доступні з’єднання.
- Статична маршрутизація: адміністратор сам задає маршрут. Вона підходить для невеликої кількості стабільних з’єднань, але зміни часто потребують ручного оновлення конфігурації.
- Динамічна маршрутизація: маршрутизатори обмінюються інформацією за допомогою протоколів маршрутизації та на цій основі оновлюють маршрути. Це полегшує обслуговування великих мереж і реагування на зміни доступності з’єднань.
Приклад протоколу, який використовують усередині організації, — OSPF. Для обміну відомостями про маршрути між мережами з окремим управлінням, наприклад мережами інтернет-провайдерів, слугує BGP. Зазвичай ці протоколи не потрібно самостійно налаштовувати на домашньому маршрутизаторі.
Статичний маршрут може знадобитися, коли ви додаєте до домашньої мережі другий маршрутизатор з окремою підмережею. Саме підключення кабелю не завжди забезпечує зв’язок: потрібні правильні маршрути в обох напрямках і правила міжмережевого екрана, які дозволяють трафік.
Чим маршрутизація відрізняється від DNS, NAT і Wi-Fi?
Домашній маршрутизатор зазвичай виконує кілька завдань одночасно, тому його функції легко сплутати. Wi-Fi забезпечує бездротове з’єднання з локальною мережею. Натомість маршрутизація відповідає за передавання трафіку між мережами, незалежно від того, чи пристрій використовує кабель, чи радіозв’язок.
DNS перетворює назви, зокрема доменне ім’я сайту, на інформацію, потрібну для встановлення з’єднання, передусім на адреси IP. Далі маршрутизація використовує адресу призначення для вибору шляху. Якщо сайт не відкривається за доменним ім’ям, причиною може бути DNS, а не маршрут пакетів.
NAT, тобто трансляція мережевих адрес, змінює адреси IP у пакетах; поширений варіант також змінює номери портів. Це дає змогу, зокрема, багатьом домашнім пристроям користуватися однією публічною адресою IPv4. NAT і маршрутизація часто працюють на одному пристрої, але це окремі механізми.
У розробці вебзастосунків слово «маршрутизація» має ще одне значення: зіставлення адреси URL з відповідною функцією, сторінкою або поданням. Правило, яке спрямовує шлях /kontakt до форми, не визначає шлях пакетів через інтернет.
Як перевірити, чи проблема пов’язана з маршрутом?
Почніть діагностику з визначення того, що саме не працює, а не з негайної зміни налаштувань маршрутизатора:
- Перевірте конфігурацію пристрою: адресу IP, маску мережі та шлюз за замовчуванням. Без правильно налаштованого шлюзу доступ за межі локальної мережі може бути неможливим.
- Перевірте доступ до маршрутизатора, наприклад відкривши його панель адміністрування. Це допоможе відрізнити проблему локального з’єднання від проблеми далі в мережі.
- Порівняйте доступність кількох сервісів. Збій одного сайту не означає збою маршрутизації всього з’єднання.
- Перевірте маршрут: команда
tracertу Windows абоtracerouteу багатьох системах Linux і macOS показує відповіді послідовних пристроїв на шляху до цілі.
Зірочки в результатах перевірки маршруту самі по собі не доводять наявності збою. Маршрутизатор може передавати потрібний трафік, але не відповідати на діагностичні пакети. Повідомляючи провайдеру про проблему, вкажіть адресу призначення, час виникнення збою та результат перевірки — це корисніше за саме повідомлення «інтернет не працює».
Дивіться також: Що таке PKI?
Читайте також
