Протоколы Internet
IP-туннели
4.4.1.2 IP-туннели
Семенов Ю.А. (ГНЦ ИТЭФ)
Особенность IP-протокола (опция принудительной маршрутизации) позволяет переадресовывать IP-дейтограммы определенным узлам сети. На первый взгляд эта возможность может показаться совершенно бесполезной, ведь существуют механизмы динамической маршрутизации, которые несравненно эффективнее и надежней обеспечивают обмен данными. Но тем не менее существуют приложения, где принудительная маршрутизация на IP-уровне представляет возможности недоступные для традиционных решений. Это прежде всего сети, работающие с использованием протоколов IPX/SPX (Novell), где традиционная маршрутизация не предусмотрена. Для подключений удаленных серверов, находящихся вне локальной сети, здесь используется технология так называемых IP-туннелей. При реализации этой технологии IPX-пакеты инкапсулируются в IP-дейтограммы и доставляются в соответствие с протоколами TCP/IP. Процедура инкапсуляции осуществляется специальным драйвером (IPtunnel; использует протокол IPxodi), который работает так, как если бы он был драйвером аппаратного сетевого интерфейса. При этом необходимо модифицировать конфигурационный файл net.cfg (См., например, www2.ncsu.edu/cc-consult/usinglwp/tunnel.html ).
;Техника IP-туннелей может оказаться иногда полезной и при администрировании маршрутизации, так как метрика внешних протоколов маршрутизации может не учитывать пропускную способность каналов и некоторые другие факторы, например, QoS. В этом случае IP-дейтограммы вкладываются в IP-дейтограммы отправителем (начало туннеля) и извлекаются оттуда в конце туннеля. Конец туннеля не обязательно совпадает с местом назначения пакетов. Такая простая схема туннелирования может порождать некоторые проблемы (см. рис. 4.4.1.2.1).
Рис. 4.4.1.2.1 Схема туннелирования пакетов. Квадратными скобками отмечено вложение пакетов. В числителе приводится адрес места назначения, в знаменателе адрес отправителя. Адрес вне скобок – адрес места назначения.
Из рисунка видно, что простой туннель может породить асимметричный маршрут, при котором путь туда и обратно не совпадают. Чтобы такого не произошло, применяется техника “маскарада” (masquerading). Для этого “маршрутизатор конца туннеля” должен извлечь вложенный пакет (как это он делает и на рис. 4.4.1.2.1) и вложить его в пакет с адресом места назначения IP3, указав при этом в качестве отправителя себя (IP3/IP2[IP3/IP1]). Тогда конечный адресат IP3 будет посылать отклики по адресу IP2, а не IP1. А уже маршрутизатор конца туннеля будет пересылать их первоисточнику запроса IP1.
В последнее время техника туннелей нашла применение при построении так называемых прокси-серверов, популярность которых связана с возможностью заметно сократить внешний (часто зарубежный) трафик за счет запоминания в дисковом буфере файлов, наиболее часто запрашиваемых клиентами. Заметно упрощает решение данной задачи многие современные маршрутизаторы, которые могут отфильтровывать запросы по определенным портам и переадресовывать их прокси-серверу (см. рис. 4.4.1.2.2).
Рис. 4.4.1.2.2. Схема транспортировки запросов при использовании прокси-сервера
Схема с “невидимым” прокси-сервером работает следующим образом. Сначала запрос поступает в маршрутизатор, там он анализируется и, если выясняется что это HTTP или FTP-запросы, переадресуется прокси-серверу. Если запрашиваемый файл находится в буфере сервера, заказ клиента удовлетворяется локально. В противном случае запрос снова посылается маршрутизатору. Запросы прокси-сервера маршрутизатор переправляет во внешнюю сеть. В случае использования персональной ЭВМ в качестве прокси-сервера можно ее снабдить двумя сетевыми интерфейсами для приема и посылки запросов, что сделает работу более эффективной. Если маршрутизатор не поддерживает описанный режим, то при конфигурации сетевого программного обеспечения клиента можно явно прописать адрес прокси-сервера и все соответствующие запросы пойдут непосредственно туда.
Туннели широко используются и при передаче мультимедийных данных.
