Как работает маршрутизация в интернете?

Question

[WSGlebKavash]

В локальной сети всё просто. Есть статическая маршрутищация, есть протоколы динамической маршрутизации, такие как RIP, OSPF, EIGRP, BGP. С настройкой современных Wi-Fi роутеров справится даже ребёнок.
А как работает маршрутизация в глобальной сети? Кто отвечает за выдачу IP-адреса абоненту провайдера? Каким образом гарантируется, что один IP адрес не будет выдан двум и более устройствам? Что принимает решение, куда отправить интернет-пакет? Как выстраиваются цепочки маршрутизации? Возможно ли изолировать отдельный сегмент интернета, не нарушив общую маршрутизацию?

Comments

[Dmitry Roo]

Что мистер гугл по этому поводу вам сообщил?

Answer 1

[Сергей Соловьев]

А как работает маршрутизация в глобальной сети?

Также как и в локальной - пакет пуляется по дефолтным гейтвеям пока не найдется маршрутизатор, который знает куда отправлять. Просто роутеров больше

Кто отвечает за выдачу IP-адреса абоненту провайдера?

IANA

Каким образом гарантируется, что один IP адрес не будет выдан двум и более устройствам?

IANA выдает диапазон IP адресов региональным регистраторам. Те в свою очередь провайдерам. Все происходит по диапазонам, т.е. они не пересекаются.
А каждый провайдер сам следит, чтобы выданные IP адреса у каждого клиента были разные (если он купил белый IP, т.к. обычный пользователь за NAT'ом сидит скорее всего)

Что принимает решение, куда отправить интернет-пакет?

Таблица маршрутизации

Как выстраиваются цепочки маршрутизации?

Тебе на L3 приходит пакет с X ip'шником. Ты смотришь, а есть в твоей локальной сети такие у-ва. Смотришь с кэш ARP, находишь MAC нужного у-ва и отправляешь ему (либо обновляешь ARP кэш).
И так далее, пока есть дефолтный гейтвей и не знаешь таких устройств в своей локальной сети.

Возможно ли изолировать отдельный сегмент интернета, не нарушив общую маршрутизацию?

На это не знаю правильного ответа.

Но знаю историю (очень расплывчато): в какой-то стране сломался какой-то провайдер и из-за этого сбоил интернет практически во всем мире. Точно не помню что за провайдер (да и провайдер вообще?).
Короче говоря, все взаимосвязано

Comments

[WSGlebKavash]

Сергей Соловьев,

в какой-то стране

В Армении. Пенсионерка одним ударом топора отключила интернет во всей стране.

если он купил белый IP, т.к. обычный пользователь за NAT'ом сидит скорее всего

У нас в городе все провайдеры (кроме МТС) дают белый IP бесплатно. А Дом.Ру даже IPv6 даёт.

Таблица маршрутизации

Весь вопрос в том, каким образом она составляется. Ведь разные роутеры принадлежат разным провайдерам и настраиваются разными людьми.

[Mors Clamor]

WSGlebKavash, вы хоть гуглить пробовали? BGP видели?

[Дмитрий]

Описание нескольких крупнейших аварий, связанных с неправильной маршрутизацией в интернете
https://linkmeup.ru/blog/713/

[Дмитрий]

И отдельно, случай, когда большие маршрутизаторы Cisco по всему миру упали после получения BGP-анонса от роутера Mikrotik: web.archive.org/web/20090305142735/http://www.rene...

Answer 2

[CityCat4]

А как работает маршрутизация в глобальной сети?

Глеб, ты не поверишь - по BGP! :) Как ты думаешь, почему full-view так называется?

Кто отвечает за выдачу IP-адреса абоненту провайдера?

Провайдер, конечно же

Каким образом гарантируется, что один IP адрес не будет выдан двум и более устройствам?

Иерархией раздачи адресов. IANA раздает крупные блоки RIR-ам, те раздают блоки помельче LIR-ам, те раздают подсети обычным провайдерам, которые раздают адреса клиентам.

Что принимает решение, куда отправить интернет-пакет?

Ядро, на основании таблиц маршрутизации и/или политик IPSec

Как выстраиваются цепочки маршрутизации?

Никак, каждая точка знает только свой дефолт и локальные подсети. Куда отправит пакет каждая следующая точка - она понятия не имеет.

Возможно ли изолировать отдельный сегмент интернета, не нарушив общую маршрутизацию?

It depends. Если это конечная сетка - запросто. Если это транзитный узел - нет.

Что, прокручиваем в голове варианты запуска "Кванмен Россия"? :DDD

Answer 3

[Akina]

Отвечаю СТРОГО на заданные вопросы.

Кто отвечает за выдачу IP-адреса абоненту провайдера?

Провайдер.
Если адрес статический, то конкретно - администратор провайдера, выдающий документ с перечнем настроек для подключения.
Если адрес динамический - то DHCP-сервер провайдера.

Каким образом гарантируется, что один IP адрес не будет выдан двум и более устройствам?

В случае статического адреса - только правильная регистрация и внимательность. Ну и дисциплина клиента. Дополнительной страховкой является L3-ограничение на клиентском порте.
В случае динамического адреса - алгоритмы работы DHCP-сервера.

Что принимает решение, куда отправить интернет-пакет?

Каждый маршрутизирующий узел принимает решение самостоятельно. А основой для принятия решения является актуальная для текущего пакета таблица маршрутизации.

Как выстраиваются цепочки маршрутизации?

Никак. Каждый узел выполняет маршрутизацию абсолютно независимо.

Возможно ли изолировать отдельный сегмент интернета, не нарушив общую маршрутизацию?

Да. Правда, при этом можно формально развалить один интернет на два полу-интернета, но маршрутизацию это никак не нарушит, просто часть узлов станет недостижима.

Answer 4

[Сергей Сахаров]

На вопрос прекрасно ответили предыдущие ораторы. Чуточку дополню их.
BGP (Border Gateway Protocol) делится на EBGP (External) и IBGP (Internal).
Так же советую почитать про AS (Автономные системы).