Ji°φ Peterka

Ji₧ u propojovßnφ na ·rovni linkovΘ vrstvy (pomocφ most∙ a switch∙) jsme dosp∞li kátomu, ₧e propojovacφ za°φzenφ pracujφcφ na vyÜÜφch ·rovnφch (tj. vyÜÜφch ne₧ ·rove≥ fyzickΘ vrstvy) se "dφvajφ dovnit°" p°enßÜen²ch datov²ch blok∙, sna₧φ se porozum∞t tΘ Φßsti jejich obsahu, kterß je relevantnφ pro pot°eby p°enosu, a pak podle zφskan²ch informacφ takΘ skuteΦn∞ p°ijφmajφ konkrΘtnφ rozhodnutφ a vápraxi je napl≥ujφ. Toto obecnΘ schema je samoz°ejm∞ spoleΦnΘ jak pro propojovßnφ na ·rovni linkovΘ vrstvy, kdy p°φsluÜn²mi propojovacφmi za°φzenφmi jsou mosty a switche, tak i pro propojovßnφ na ·rovni sφ¥ovΘ vrstvy, kdy se ji₧ jednß o sm∞rovaΦe. Rozdφl je ale vátom, do Φeho se p°φsluÜnß za°φzenφ na jednotliv²ch ·rovnφch "dφvajφ" a Φemu musφ rozum∞t: nap°φklad most Φi switch "nahlφ₧φ" do hlaviΦek linkov²ch rßmc∙, zatφmco sm∞rovaΦ nahlφ₧φ a₧ do hlaviΦek sφ¥ov²ch paket∙.

ZátΘto zßkladnφ ·vahy pak takΘ vypl²vß zßvislost jednotliv²ch za°φzenφ na konkrΘtnφch protokolech: nap°φklad most (a stejn∞ tak switch) musφ rozum∞t hlaviΦkßm linkov²ch rßmc∙, ale u₧ mu m∙₧e b²t vcelku lhostejnΘ, jakΘ druhy sφ¥ov²ch paket∙ jsou vát∞chto rßmcφch p°enßÜeny (nato₧ pak to, co je vlo₧eno do t∞chto sφ¥ov²ch paket∙ - zda nap°φklad jde o zprßvu elektronickΘ poÜty, o p°enßÜenφ souboru apod.). Tak₧e nap°φklad do sφt∞, ve kterΘ je na ·rovni linkovΘ vrstvy provozovßn Ethernet, budete pot°ebovat Ethernetov² most Φi Ethernetov² switch, a tomuto mostu Φi switchi bude jedno, zda ve svΘ sφti provozujete nap°φklad protokoly TCP/IP, NovellskΘ protokoly IPX/SPX, Φi dokonce NetBIOS.

MultiprotokolovΘ sm∞rovaΦe

Naproti tomu sm∞rovaΦe, jako₧to propojovacφ za°φzenφ fungujφcφ na ·rovni sφ¥ovΘ vrstvy, musφ rozum∞t formßtu sφ¥ov²ch paket∙ (tak, aby si z jejich hlaviΦek mohly odvodit informace pot°ebnΘ pro sprßvnΘ doruΦenφ). Sm∞rovaΦe tedy musφ b²t "Üity na mφru" konkrΘtnφm sφ¥ov²m protokol∙m, jako IP, IPX atd., a jedno jim m∙₧e b²t a₧ to, co je vát∞chto paketech p°enßÜeno jako "u₧iteΦn² nßklad" (zda jde nap°φklad o ji₧ citovanou el. poÜtu, p°enos soubor∙ apod.). VánejjednoduÜÜφm p°φpad∞ pak ka₧d² sm∞rovaΦ "zvlßdß" jeden konkrΘtnφ sφ¥ov² protokol, tak₧e se jednß nap°φklad o IP sm∞rovaΦ, IPX sm∞rovaΦ atd.

VáreßlnΘ praxi se ale sátakov²mito "jednoprotokolov²mi" sm∞rovaΦi ji₧ v∞tÜinou nelze setkat. D∙vodem je skuteΦnost, ₧e vámnoha sφtφch se várßmci jedinΘho "linkovΘho prost°edφ" (tedy nap°φklad "po Ethernetu") soub∞₧n∞ provozuje vφce sφ¥ov²ch protokol∙ - co₧ je mo₧nΘ dφky tomu, ₧e r∙znΘ sφ¥ovΘ protokoly mohou ·sp∞Ün∞ koexistovat vedle sebe "na jednom drßt∞" (p°esn∞ji: mohou b²t vklßdßny do stejn²ch linkov²ch rßmc∙, p°enßÜeny a poslΘze zase vyjφmßny, ani₧ by se p°itom ztratila jejich p∙vodnφ "identita"). Kdyby ale jednotlivΘ sφt∞ Φi dφlΦφ segmenty byly propojeny pouze jednoprotokolov²m sm∞rovaΦem, neboli takov²m kter² rozumφ jen jednomu sφ¥ovΘmu protokolu a pouze ten dokß₧e propouÜt∞t, byla by v²slednß soustava vzßjemn∞ propojen²ch sφtφ pr∙chodnß jen pro jeden p°φsluÜn² sφ¥ov² protokol, a pro ostatnφ nikoli. Vápraxi se proto sm∞rovaΦe vyrßbφ tΘm∞° v²hradn∞ vátzv. multiprotokolovΘm provedenφ.

Fungovßnφ multiprotokolovΘho sm∞rovaΦe si lze nejlΘpe p°edstavit tak, ₧e jde o n∞kolik logicky samostatn²ch jednoprotokolov²ch sm∞rovaΦ∙, realizovan²ch jako jeden fyzick² celek. Ke zpracovßnφ ka₧dΘho jednotlivΘho paketu je v₧dy "povolßn" jen jeden zát∞chto logick²ch sm∞rovaΦ∙ - o tom, kter² zánich to bude, se p°itom rozhoduje ji₧ váokam₧iku, kdy je p°φsluÜn² paket "vybalen" záp°ijatΘho datovΘho rßmce, a je rozpoznßn jeho typ.

V∞tÜφ slo₧itost sm∞rovaΦ∙

DalÜφ v²znamnou odliÜnostφ mezi mosty a switchi na stran∞ jednΘ, a sm∞rovaΦi na stran∞ druhΘ, je slo₧itost jejich rozhodovßnφ o tom, co uΦinit sáp°ijat²m rßmcem resp. paketem. Váp°φpad∞ most∙ a switch∙ je toto rozhodovßnφ obecn∞ jednoduÜÜφ, zatφmco váp°φpad∞ sm∞rovaΦ∙ je obecn∞ slo₧it∞jÜφ, proto₧e bere do ·vahy vφce relevantnφch skuteΦnostφ - jak jsme si ji₧ uvedli váp°edchozφm modulu, mostu nap°φklad staΦφ znßt topologii sφt∞ vájeho bezprost°ednφm okolφ, zatφmco sm∞rovaΦ musφ "vid∞t dßle", a musφ znßt topologii celΘ sφt∞.

KonkrΘtnφ postupy, kterΘ sm∞rovaΦe aplikujφ p°i rozhodovßnφ o dalÜφm osudu p°ijat²ch paket∙, se mohou i velmi v²razn∞ liÜit - zßle₧φ toti₧ na tom, jak² tzv. algoritmus sm∞rovßnφ je pou₧φvßn. Váp°φpad∞ most∙ a p°epojovßnφ na ·rovni linkovΘ vrstvy bylo optimßlnφ chovßnφ propojovacφho uzlu ("sm∞rovßnφ") vφcemΘn∞ pevn∞ dßno - vá·vahu p°ipadalo bu∩ filtrovßnφ, nebo cφlenΘ p°edßnφ do sm∞ru, ve kterΘm se nachßzφ p°φjemce. Váp°φpad∞ sm∞rovaΦ∙ a p°epojovßnφ na sφ¥ovΘ vrstv∞ je ale mnohem v∞tÜφ prostor pro r∙znΘ algoritmy sm∞rovßnφ. V∞tÜina zánich p°itom je v²razn∞ komplikovan∞jÜφch, ne₧ vcelku jednoduchΘ chovßnφ mostu nebo switche. Podrobn∞jÜφ rozbor algoritm∙ sm∞rovßnφ i popis by vÜak by si vÜak zaslou₧il spφÜe samostatn² modul.

N∞kterΘ strategie sm∞rovßnφ p°itom mohou b²t neadaptivnφ, neboli takovΘ kterΘ se nesna₧φ p°izp∙sobovat p°φpadn²m zm∞nßm stavu sφt∞, a pak ani nepot°ebujφ zφskßvat ₧ßdnΘ informace o takov²chto zm∞nßch. V∞tÜina vápraxi pou₧φvan²ch algoritm∙ sm∞rovßnφ vÜak mß adaptivnφ charakter, sna₧φ se p°izp∙sobovat zm∞nßm, a vy₧aduje proto neustßlΘ monitorovßnφ stavu sφt∞, resp. neustßle probφhajφcφ p°edßvßnφ aktualizaΦnφch informacφ, dφky kter²m je mo₧nΘ p°φpadnΘ zm∞ny zaznamenat. TakΘ na tΘto pr∙b∞₧nΘ aktualizaci se jednotlivΘ sm∞rovaΦe musφ um∞t podφlet, co₧ dßle zvyÜuje jejich celkovou slo₧itost.

Celkov∞ lze konstatovat, ₧e slo₧itost prßce sm∞rovaΦe, neboli slo₧itost p°epojovßnφ na ·rovni sφ¥ovΘ vrstvy, je v²razn∞ vyÜÜφ ne₧ slo₧itost p°epojovßnφ na ·rovni linkovΘ vrstvy, a vád∙sledku toho jsou sm∞rovaΦe obecn∞ pomalejÜφ ne₧ mosty Φi switche. Tento fakt je navφc umocn∞n skuteΦnostφ, ₧e p°epojovßnφ na ·rovni linkovΘ vrstvy lze dφky jejφ jednoduchosti pom∞rn∞ dnes ji₧ zabudovat p°φmo do technick²ch prost°edk∙ (a tudφ₧ provßd∞t velmi rychle), zatφmco p°epojovßnφ na ·rovni sφ¥ovΘ vrstvy b²vß stßle jeÜt∞ °eÜeno programov²mi prost°edky, a tudφ₧ v²razn∞ pomaleji. KonkrΘtnφ rozdφly várychlosti se ale sárostoucφ v²konnostφ soudob²ch technologiφ postupn∞ zmenÜujφ, a dnes ji₧ nemusφ b²t p°φliÜ v²znamnΘ.

Mnohem podstatn∞jÜφm se naopak stßvß fakt, ₧e zatφmco mosty a switche jsou za°φzenφ typu "plug & play" a nevy₧adujφ ₧ßdnou konfiguraci, sm∞rovaΦe jsou na tom opaΦn∞: sprßvn∞ nakonfigurovat sm∞rovaΦ b²vß dosti netrivißlnφ zßle₧itostφ, vy₧adujφcφ pom∞rn∞ pokroΦilΘ znalosti a dovednosti.

Sm∞rovaΦe jsou vid∞t

Velmi zajφmav²m rozdφlem mezi mosty a sm∞rovaΦi je i otßzka jejich viditelnosti pro ostatnφ uzly. Mosty (ani switche) toti₧ nejsou pro ostatnφ koncovΘ uzly v∙bec viditelnΘ, zatφmco sm∞rovaΦe ano. Kdy₧ koncov² uzel pot°ebuje odeslat n∞jak² datov² paket p°φjemci vájinΘ sφti, musφ znßt alespo≥ jeden sm∞rovaΦ "vedoucφ ven" zádanΘ sφt∞. Samotn² paket sice opat°φ sφ¥ovou adresou koncovΘho p°φjemce, ale vlo₧φ jej do datovΘho rßmce kter² ve skuteΦnosti zaÜle p°φsluÜnΘmu sm∞rovaΦi.

Váp°φpad∞ p°enosu datov²ch rßmc∙ p°es mosty Φi switche je tomu jinak. Zde odesilatel nevφ o existenci most∙ Φi switch∙, a domnφvß se ₧e koncovΘho p°φjemce mß vádosahu p°φmΘho spojenφ. Datov² rßmec proto adresuje p°φmo jeho koncovΘmu p°φjemci, a odeÜle jej. Ka₧d² most p°itom pracuje vátzv. promiskuitnφm re₧imu, kdy p°ijφmß ·pln∞ vÜechny datovΘ rßmce kterΘ n∞kdo n∞kde vyÜle - dφky tomu p°ijme i rßmec, kter² mu nenφ explicitn∞ adresovßn, a cφlen∞ jej p°edß do sm∞ru, ve kterΘm se nachßzφ p°φjemce. Celou situaci nßzorn∞ shrnuje obrßzek.