BAZA ZNANJA

Kurs: -- Računarske mreže

Modul: Osnove rutiranja

Autor: Predrag Matorkić

Naziv jedinice: Rutiranje paketa

Ruter je uređaj koji omogućava segmentiranje mreže radi njene optimizacije. Ruteri takođe rešavaju još jedan problem u radu mreža koji se naziva broadcast storm. Ovaj problem se javlja kada broj računara na jednom segmentu pređe određenu granicu jer zbog prevelikog broadcast saobraćaja raznih mrežnih servisa ne ostaje protočnosti za normalnu komunikaciju. Ruter je uređaj koji po default-u sprečava prolazak broadcast saobraćaja između segmenata mreže, odnosno, na taj način ograničava broadcast saobraćaj samo na  lokalni subnet. Ključan standard za rutere je RFC 1542. Ovaj standard definiše ruter koji ima podršku za propuštanje broadcast saobraćaja. Standard datira iz sredine 90-tih godina i govori o tome da ako ruter poseduje dati standard onda on može, ali ne mora, biti konfigurisan da propušta Broadcast saobraćaj.

Kada je proces rutiranja paketa u pitanju govorimo o indirektnoj isporuci paketa. Pre samog procesa rutiranja treba napomenuti da postoje dve vrste isporuke paketa i to direktna i indirektna isporuka paketa. Ruter na osnovu svog Network ID-a i Network ID-a destinacije određuje da li je u pitanju direktna ili indirektna isporuka paketa. Kako? Procesom upoređivanja Network ID-ova. U slučaju da su oba Network ID-a ista ruter će znati da je destinaciona mašina na istom subnetu kao i on i vršiće direktnu isporuku paketa destinaciji. U slučaju da se Network ID-ovi ne poklapaju, ruter će prepoznati da destinacija nije na istom subnetu kao on i vršiće indirektnu isporuku paketa destinaciji.

Da bismo objasnili proces rutiranja poslužićemo se primerom sa sledeće slike:

Slika 61: Rutiranje paketa

Na datom primeru imamo tri subneta S1, S2 i S3. Imamo računare A, B, C koji se nalaze u različitim subnetovima. Subnetovi su međusobno povezani ruterima R1 i R2. Adrese subnetova su sledeće:

• subnet A ima adresu 192.168.0.0/24
• subnet B ima adresu 192.168.1.0/24
• subnet C ima adresu 192.168.2.0/24

Ruteri R1 i R2 imaju adrese pripadajućih subnetova, odnosno:

• ruter R1 ima adrese: 192.168.0.1 za subnet S1 i 192.168.1.1 za subnet S2
• ruter R2 ima adrese: 192.168.1.2 za subnet S2 i 192.168.2.1 za subnet S3
  
  

Pretpostavimo da računar A treba da pošalje paket računaru C. Računar A je analizom sopstvene adrese, adrese destinacije i sopstvene subnet maske zaključio da se oni ne nalaze u istim fizičkim subnetovima. Od tog trenutka nastupa indirektna isporuka paketa. Ono što je bitno jeste da vidimo šta se dešava sa IP i MAC adresama, kako paket napušta subnet ulazeći i izlazeći iz rutera, itd.

Kada računar A pošalje paket na mrežu, taj paket ima za IP adresu izvora adresu računara A, odnosno adresu 192.168.0.10. Paket takođe sadrži i IP adresu destinacije a to je adresa računara C, odnosno adresa 192.168.2.10. Istovremeno, MAC adresa izvora je MAC adresa računara A, a MAC adresa destinacije je MAC adresa rutera R1. Nakon što je računar A zaključio da je u pitanju direktna isporuka paketa, morao je da sazna MAC adresu rutera R1, koristeći pri tome ARP protokol. Pošto opcija default gateway-a mora biti definisana u TCP/IP protokolu, računaru A je već poznata IP adresa rutera R1, odnosno adresa 192.168.0.1.

Nakon što je računar A saznao MAC adresu rutera R1, šalje paket ruteru. Kada je paket ušao u ruter R1, tog trenutka ruter R1 analizira IP adresu destinacije sa svojom IP adresom, pri čemu se porede IP adresa destinacije i izlazna IP adresa rutera, da bi odredio da li je za njega to direktna ili indirektna isporuka paketa. Pošto se Network ID-ovi ne slažu, ruter zaključuje da je u pitanju indirektna isporuka paketa. Tog trenutka paket izlazi iz rutera R1.

IP adrese izvora i destinacije paketa se ne menjaju ali se menjaju MAC adrese. MAC adresa izvora je sada MAC adresa mrežnog adaptera rutera R1 sa kojeg paket izlazi iz njega, odnosno to je MAC adresa mrežnog adaptera rutera R1 sa IP adresom 192.168.1.1. Istovremeno, MAC adresa destinacije paketa je MAC adresa sledećeg rutera a to je ruter R2. Ruter R1 je pre slanja paketa ruteru R2 ponovo koristio ARP protokol da bi saznao MAC adresu rutera R2. Znači, MAC adresa destinacije je MAC adresa mrežnog adaptera rutera R2 na koji paket ulazi u ruter, odnosno to je mrežni adapter sa IP adresom 192.168.1.2.

Ruter R2 prima paket i upoređuje sopstvenu IP adresu 192.168.2.1 sa IP adresom destinacije i pošto se Network ID-ovi slažu onda je to za njega direktna isporuka paketa destinaciji. Tog trenutka ruter R2 razrešava MAC adresu destinacionog računara, koristeći ARP protokol, iz poznate IP adrese i šalje paket računaru C sa IP adresom 192.168.2.10. IP adresa izvora i destinacije paketa je i dalje ista, jer su nepromenjive, dok je MAC adresa izvora MAC adresa mrežnog adaptera rutera R2 sa kojeg je paket izašao iz rutera, a MAC adresa destinacije je MAC adresa računara C.

Iz ovog primera možemo zaključiti da IP adrese ostaju fiksne za svo vreme života paketa na mreži a konstatno se menjaju hardverske adrese mrežnih adaptera kroz koje paket prolazi. Na taj način je obezbeđeno rutiranje paketa.