Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών Ενότητα 4: Στατική δρομολόγηση Άγγελος Μιχάλας Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ
Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2
Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο TEI Δυτικής Μακεδονίας και στην Ανώτατη Εκκλησιαστική Ακαδημία Θεσσαλονίκης» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3
Σκοποί ενότητας Σε αυτή την ενότητα ασχολούμαστε με τη στατική δρομολόγηση. 4
Περιεχόμενα ενότητας Εισαγωγή. Ο ρόλος του δρομολογητή. Τοπολογία. Οι συνδέσεις του δρομολογητή. Βιβλιογραφία. 5
Στατική δρομολόγηση
Εισαγωγή Σε αυτό το κεφάλαιο θα αναφερθούμε στην στατική δρομολόγηση. Οι δρομολογητές ενημερώνονται για τα απομακρυσμένα δίκτυα είτε δυναμικά χρησιμοποιώντας πρωτόκολλά δρομολόγησης είτε χειροκίνητα (με μη αυτόματο τρόπο) χρησιμοποιώντας στατικές διαδρομές. Σε πολλές περιπτώσεις οι δρομολογητές χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό και των δύο, δηλαδή πρωτόκολλα δυναμικής δρομολόγησης και στατικές διαδρομές. 7
Ο ρόλος του δρομολογητή (1/3) Οι δρομολογητές είναι πρωτίστως υπεύθυνοι για τα διασυνδεδεμένα δίκτυα με το να: Προσδιορίζουν το καλύτερο μονοπάτι για να στείλουν τα πακέτα. Προωθούν τα πακέτα προς τον προορισμό τους. Οι δρομολογητές προωθούν τα πακέτα αφού έχουν ενημερωθεί για τα απομακρυσμένα δίκτυα και έχουν διατηρήσει την πληροφορία της δρομολόγησης. 8
Ο ρόλος του δρομολογητή (2/3) Ο δρομολογητής είναι ο κόμβος ή η διασταύρωση που συνδέει πολλαπλά IP δίκτυα. Οι βασικές αποφάσεις προώθησης των δρομολογητών βασίζονται στην IP διεύθυνση του προορισμού που είναι πληροφορία του 3 ου στρώματος. Ο πίνακας δρομολόγησης του δρομολογητή χρησιμοποιείται για να βρούμε το καλύτερο ταίριασμα μεταξύ της IP διεύθυνσης προορισμού ενός πακέτου και μιας διεύθυνσης δικτύου από τον πίνακα δρομολόγησης. 9
Ο ρόλος του δρομολογητή (3/3) Ο πίνακας δρομολόγησης θα καθορίσει τελικά την διεπαφή εξόδου για να προωθήσει το πακέτο και ο δρομολογητής θα ενθυλακώσει αυτό το πακέτο στο κατάλληλο πλαίσιο συνδέσμου δεδομένων για αυτήν την διεπαφή εξόδου. 10
Τοπολογία (1/4) Εικόνα 1. Η τοπολογία. Πηγή: Διδάσκων (2015). 11
Τοπολογία (2/4) Πίνακας 1. Πίνακας δρομολόγησης. Πηγή: Διδάσκων (2015). 12
Τοπολογία (3/4) Παραπάνω βλέπουμε την τοπολογία που θα χρησιμοποιηθεί ως παράδειγμα καθώς και τον πίνακα διευθύνσεων αυτής της τοπολογίας. Η τοπολογία αποτελείται από τρείς δρομολογητές, που ονομάζονται δρομολογητής R1,R2 και R3. Ο δρομολογητής R1 και ο δρομολογητής R2 είναι συνδεδεμένοι με μια σύνδεση ευρυζωνικού δικτύου, και ο δρομολογητής R2 και ο R3 είναι συνδεδεμένοι με μια άλλη σύνδεση ευρυζωνικού δικτύου. 13
Τοπολογία (4/4) Ο κάθε δρομολογητής είναι συνδεδεμένος σε διαφορετικό τοπικό δίκτυο Ethernet, που το καθένα αποτελείται από έναν διακλαδωτή και έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή. Ο κάθε δρομολογητής στο παράδειγμα είναι μοντέλο Cisco 1841. Ένας δρομολογητής Cisco 1841 έχει τις ακόλουθες διεπαφές: Δυο διεπαφές FastEthernet: Τη FastEthernet 0/0 και τη FastEthernet 0/1. Δυο σειριακές διεπαφές: Τη σειριακή 2/0( serial 2/0) και τη σειριακή 3/0 (serial 3/0). 14
Οι συνδέσεις του δρομολογητή (1/7) Για να συνδεθεί έναν δρομολογητή σε ένα δίκτυο χρειάζεται μια υποδοχή διεπαφής δρομολογητή για να συζευχθεί με ένα καλώδιο σύνδεσης. Σειριακές θύρες Για τις συνδέσεις ευρυζωνικού δικτύου, οι δρομολογητές Cisco υποστηρίζουν για τις σειριακές συνδέσεις τα πρότυπα EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.35, X.21 και EIA/TIA-530. Ένας δρομολογητής έχει μια θύρα DB-60 που μπορεί να υποστηρίξει πέντε διαφορετικά πρότυπα καλωδίωσης. 15
Οι συνδέσεις του δρομολογητή Σειριακές θύρες - Συνέχεια. (2/7) Επειδή υποστηρίζονται πέντε διαφορετικοί τύποι καλωδίων σε αυτή την θύρα, για αυτό τον λόγο αυτή η θύρα μερικές φορές ονομάζεται σειριακή θύρα πέντε-σε-ένα. Στο άλλο άκρο του σειριακού καλωδίου έχει τοποθετηθεί μια υποδοχή που είναι κατάλληλη για ένα από τα πέντε πιθανά πρότυπα. Οι καινούργιοι δρομολογητές υποστηρίζουν την έξυπνη σειριακή διεπαφή που επιτρέπει να προωθούνται περισσότερα δεδομένα διαμέσου λιγότερων ακίδων καλωδίου. 16
Οι συνδέσεις του δρομολογητή Σειριακές θύρες - Συνέχεια. (3/7) Η σειριακή άκρη του έξυπνου σειριακού καλωδίου μια υποδοχή με 26 pins. Είναι πιο μικρή από την υποδοχή DB-60 που χρησιμοποιείται για να συνδέεται με την σειριακή θύρα πέντε-σε-ένα. Αυτά τα καλώδια υποστηρίζουν τα ίδια πέντε σειριακά πρότυπα και είναι διαθέσιμα είτε σε DTE είτε σε DCE διαμορφώσεις. 17
Οι συνδέσεις του δρομολογητή Θύρες Ethernet. (4/7) Μια διαφορετική υποδοχή χρησιμοποιείται σε περιβάλλον τοπικού δικτύου Ethernet. Η υποδοχή RJ-45 για το καλώδιο UTP (συστρεφόμενου ζεύγους άνευ θωράκισης) χρησιμοποιείται συχνότερα στις συνδέσεις διεπαφών τοπικού δικτύου. Σε κάθε άκρη ενός καλωδίου RJ-45, μπορείς να δεις οκτώ χρωματιστές λωρίδες ή ακίδες. Ένα καλώδιο Ethernet χρησιμοποιεί τις ακίδες 1,2,3 και 6 για να μεταδίδει και να λαμβάνει δεδομένα. 18
Οι συνδέσεις του δρομολογητή Θύρες Ethernet - Συνέχεια. (5/7) Για τις διεπαφές τοπικού δικτύου Ethernet μπορεί να χρησιμοποιηθούν δυο ειδών καλώδια: Είτε ένα καλώδιο ευθείας σύνδεσης είτε ένα καλώδιο patch, με την ίδια σειρά από χρωματιστά pins σε κάθε άκρη του καλωδίου. Είτε ένα διασταυρωμένο καλώδιο( crossover cable), με το pin 1 να συνδέεται με το pin 3 και το pin 2 να συνδέεται με το pin 6. 19
Οι συνδέσεις του δρομολογητή Θύρες Ethernet - Συνέχεια. (6/7) Τα καλώδια ευθείας-σύνδεσης χρησιμοποιούνται για σύνδεση: Διακλαδωτή σε δρομολογητή. Διακλαδωτή σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Διανομέα(κόμβο) σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Διανομέα(κόμβο) σε εξυπηρετητή. 20
Οι συνδέσεις του δρομολογητή Θύρες Ethernet - Συνέχεια. (7/7) Τα διασταυρωμένα καλώδια χρησιμοποιούνται για σύνδεση: Διακλαδωτή σε διακλαδωτή. Ηλεκτρονικού υπολογιστή σε ηλεκτρονικό υπολογιστή. Διακλαδωτή σε διανομέα(κόμβο). Διανομέα(κόμβο) σε διανομέα(κόμβο). Δρομολογητή σε δρομολογητή. Δρομολογητή σε εξυπηρετητή. 21
Σημείωμα Αναφοράς Copyright ΤΕΙ Δυτικής Μακεδονίας, Άγγελος Μιχάλας. «Σχεδίαση Δικτύων Υπολογιστών». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: 22
Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο. που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο. που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο. Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. 23
Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς. το Σημείωμα Αδειοδότησης. τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων. το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει). μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 24
Βιβλιογραφία 1. CCNA αυτοδιδασκαλία: Διασύνδεση συσκευών δικτύου CISCO (ICND), (Επιμέλεια) Steve Mc Querry. 2. Σχεδιασμός και υλοποίηση δικτύων, Σπύρος Δ. Αρσένης. 3. Δίκτυα υπολογιστών: Μία προσέγγιση από τη σκοπιά των συστημάτων, larry L. Peterson, Bruce S. Davie. 4. Διαδίκτυα με TCP/IP: Αρχές, πρωτόκολλα και αρχιτεκτονικές, Douglas E. Comer. 25
Τέλος Ενότητας