Протокол Интернет версии 4

Свободная маршрутизация

Опция свободная маршрутизация (Loose Source and Record Route – LSRR) имеет тип опции 131 и разрешает маршрутизатору использовать любой из альтернативных маршрутов для достижения очередного адреса назначения из данных маршрута. Если адрес назначения (Destination Address, DA) достигнут и значение указателя не больше значения длины, то в поле адреса назначения записывается очередной адрес из данных маршрута, в текущее поле данных маршрута – собственный адрес (SA) достигнутой сети, а значение указателя увеличивается на 4. Если значение указателя больше значения длины, то маршрутизация производится по адресу назначения без использования записи маршрута.

Строгая маршрутизация от источника

Опция строгая маршрутизация от источника(Strict Source and Record Route – SSRR) имеет тип опции 137 и предписывает маршрутизатору использовать только смежные маршрутизаторы для достижения очередного адреса из данных маршрута. Она применяется источником, чтобы предопределить маршрут для дейтаграммы, как он проходит через Интернет. Задание маршрута источником может быть полезно с точки зрения нескольких целей. Отправитель может выбрать маршрут с определенным типом обслуживания, например, с минимальной задержкой или максимальной производительностью. Альтернативно, она может выбрать маршрут, который более безопасен или более достоверен для целей отправителя — например так, чтобы дейтаграмма не проходила через сеть конкурента.

Если дейтаграмма задает строгую маршрутизацию от источника, все маршрутизаторы, определенные в опции, должны быть пройдены дейтаграммой. Маршрутизатор не должен быть пройден, если его адрес IP не содержится в списке дейтаграммы. Если дейтаграмма проходит маршрутизатор, который не находится в списке, дейтаграмма отклоняется и создается сообщение об ошибках. Если дейтаграмма достигает пункта назначения и некоторые из адресов не были использованы, она будет также отклонена и создано сообщение об ошибках.

Однако непривилегированные пользователи обычно не знают о физической топологии Интернета. Следовательно, строгая исходная маршрутизация не является опцией большинства пользователей.

Формат подобен опции "записи маршрута", за исключением того, что все адреса IP введены отправителем.

Когда дейтаграмма проходит по сети каждый маршрутизатор, который обрабатывает дейтаграмму, сравнивает значение указателя со значением длины. Если значение указателя больше, чем значение длины, — дейтаграмма посетила все предопределенные маршрутизаторы. Тогда она не может больше перемещаться; она будет отклонена, и создается сообщение об ошибках. Если значение указателя не больше, чем значение длины, маршрутизатор сравнивает адрес IP указанный в сообщении с его входящим адресом IP. Если они равны, он обрабатывает дейтаграмму, записывает поверх текущего адреса IP его исходящий адрес IP, увеличивает значение указателя 4 и передает дейтаграмму вперед. Если они не равны, он удаляет дейтаграмму и создает сообщение об ошибках. Рис. 4.14. показывает действия, предпринимаемые каждым маршрутизатором, пока дейтаграмма перемещается от источника до пункта назначения.

Рис. 4.14. Концепция "строгая маршрутизация от источника" маршрута

Опция несвязанная маршрутизация от источника — смягченная версия строгой маршрутизации от источника. Согласно ей дейтаграмма должна пройти каждый маршрутизатор в списке, но может также посетить другие маршрутизаторы.

Перечисленные опции используются администраторами сетей для проверки работоспособности определенных маршрутов. На рис. 4.15. показано применение этой опции для тестового петлевого соединения по маршруту: сеть A – сеть B – сеть C – сеть D – сеть A через промежуточную сеть B. Результирующее поле данных маршрута содержит информацию обо всех IP-адресах в порядке их прохождения.

Рис. 4.15. Обработка полей в опции свободная маршрутизация — LSRR

Метка времени

Опция метки времени используется, чтобы сделать запись времени обработки дейтаграммы маршрутизатором. Время выражено в миллисекундах, отсчет ведется с полуночи – так называемое Универсальное время. Обработка значения времени дейтаграммы может помочь пользователям и менеджерам проследить поведение маршрутизаторов в Интернете. Мы можем оценить время, которое требуется для дейтаграммы, чтобы пройти от одного маршрутизатора к другому. Мы говорим "оценка", потому что, хотя все маршрутизаторы могут использовать Универсальное время, их местные часы могут быть не синхронизированы.

Однако непривилегированные пользователи обычно не знают о физической топологии Интернета. Следовательно, опция метки времени не нужна для большинства пользователей. Рис. 4.16. показывает формат опции метки времени.

На этом рисунке определены поля кода и длины — те же самые, что прежде. Поле перегрузки записывает номера маршрутизаторов, которые не смогли добавить их метку времени, потому что не было больше доступного поля. Поле флажков задает посещенные маршрутизаторы. Если значение флажка — 0, каждый маршрутизатор добавляет только метку времени в предоставленном поле.

Рис. 4.16. Опция метки времени

Если значение флажка — 1, каждый маршрутизатор должен добавить его исходящий адрес IP и метку времени. Если значение — 3, даются адреса IP, и каждый маршрутизатор должен сверить данный адрес IP с его собственным исходящим адресом IP. Если есть соответствие, маршрутизатор записывает поверх адреса IP его исходящий адрес IP и добавляет метку времени (рис. 4.17).

Рис. 4.17. Использование флагов в метках времени

Рис. 4.17. показывает действия, предпринимаемые каждым маршрутизатором, когда дейтаграмма проходит от источника до пункта назначения. Рисунок предполагает значение флажка, равное 1.

Пример 10

Какие опции из шести вышеописанных должны быть скопированы каждым фрагментом?

Решение

Посмотрим первые (старшие слева) биты кодов каждой опции.

• Нет операции: Код 00000001; не копирует.
• Конец опции: Код 00000000; не копирует.
• Запись маршрута: Код 00000111; не копирует.
• Строгая маршрутизация от источника: Код 10001001; копирует каждый фрагмент.
• Не связанная с источником маршрутизация: Код 10001011; копирует каждый фрагмент.
• Метка времени: Код 01000100; не копирует.

Пример 11

Какие шесть опций используются для управления дейтаграммой и какие — для отладки и административного управления?

Решение

Рассмотрим вторые и третьи биты кода (старшие слева).

• Нет операции: Код 00000001; управление дейтаграммой.
• Конец опции: Код 00000000; управление дейтаграммой.
• Запись маршрута: Код 00000111; управление дейтаграммой.
• Строгая маршрутизация от источника: Код 10001001; управление дейтаграммой.
• Не связанная с источником маршрутизация: Код 10001011; управление дейтаграммой.
• Метка времени: Код 01000100;отладка и административное управление.