База экспедиторской информации - Forwarding information base

А база экспедиторской информации (FIB), также известный как таблица пересылки или Таблица MAC, чаще всего используется в сети мосты, маршрутизация, и аналогичные функции, чтобы найти правильный вывод сетевой интерфейс которому интерфейс ввода должен пересылать пакет. Это динамическая таблица, которая отображает MAC-адреса на порты. Это важный механизм, разделяющий сетевые коммутаторы от Концентраторы Ethernet. Память с адресацией по содержимому (CAM) обычно используется для эффективной реализации FIB, поэтому его иногда называют Таблица CAM.

Приложения на канальном уровне

На уровень канала передачи данных, FIB в первую очередь используется для упрощения работы Ethernet мосты на основе MAC-адреса. Другие технологии канального уровня с использованием FIB включают: Ретрансляция кадров, асинхронный режим передачи (Банкомат) и многопротокольная коммутация меток (MPLS).

Мосты

Роль коммутатора Ethernet заключается в пересылке Кадры Ethernet из одного порта в другой. Наличие FIB - это один из атрибутов, который отделяет коммутатор от концентратора. Без функционального FIB все кадры, полученные сетевым коммутатором, будут эхом отражаться на все другие порты, как и Концентратор Ethernet. В мосты пакетов между портами, коммутатор должен выдавать кадр только на том порту, где находится сетевое устройство назначения (одноадресная передача ), если только кадр не предназначен для всех узлов коммутатора (трансляция ), несколько узлов (многоадресная передача ) или если коммутатор не знает, где находится целевое устройство (одноадресный флуд ).

Коммутаторы изучают порт, на котором они впервые увидели конкретный адрес источника, и связывают этот порт с этим адресом. Когда мост впоследствии получает кадр с адресом назначения в своем FIB, он отправляет этот кадр через порт, сохраненный в записи FIB.

FIB - это структура памяти, используемая коммутатором Ethernet для сопоставления MAC-адреса станции с портом коммутатора, к которому она подключена. Это позволяет коммутаторам обеспечивать связь между подключенными станциями на высокой скорости.

Ретрансляция кадров

Хотя точный механизм таблицы пересылки зависит от реализации, общая модель Frame Relay состоит в том, что коммутаторы имеют статически определенные таблицы пересылки, по одной на интерфейс. Когда кадр с заданным идентификатор соединения канала передачи данных (DLCI) принимается на одном интерфейсе, таблица, связанная с этим интерфейсом, дает исходящий интерфейс и новый DLCI для вставки в поле адреса кадра.

Асинхронный режим передачи

Коммутаторы ATM имеют таблицы пересылки на уровне каналов, очень похожие на те, что используются в Frame Relay. Однако вместо DLCI интерфейсы имеют таблицы пересылки, которые определяют исходящий интерфейс с помощью идентификатор виртуального пути (VPI) и идентификатор виртуального канала (VCI). Эти таблицы могут быть настроены статически, или они могут быть распределены Частный сетевой интерфейс (PNNI) протокол. Когда используется PNNI, ATM переключает на границах карты сети один из стандартных сквозных идентификаторов ATM, например Адрес NSAP в VPI / VCI следующего перехода.

Многопротокольная коммутация меток

MPLS имеет много общего на уровне пересылки с ATM. Маршрутизаторы границы метки на краях карты облака MPLS между сквозным идентификатором, таким как IP-адрес, и меткой локальной связи. На каждом переходе MPLS существует таблица пересылки, которая сообщает маршрутизатору с коммутацией меток, какой исходящий интерфейс должен принимать пакет MPLS и какую метку использовать при отправке пакета через этот интерфейс.

Приложения на сетевом уровне

Сетевой уровень адреса, такие как IP-адреса, используются на разных типах носителей и могут обрабатываться одинаково во всех случаях.

Пересылка

FIB оптимизированы для быстрого поиска адресов назначения и могут улучшить производительность пересылки по сравнению с использованием база маршрутной информации (RIB) напрямую. RIB оптимизирован для эффективного обновления протоколы маршрутизации и другие плоскость управления методы и содержат полный набор маршрутов, изученных маршрутизатором. В более ранних реализациях кэшировалось только подмножество маршрутов, наиболее часто используемых в реальной пересылке, и это работало достаточно хорошо для предприятий, где есть значимое, наиболее часто используемое подмножество. Маршрутизаторы, используемые для доступа ко всему Интернету, однако, испытали серьезное снижение производительности при обновлении маршрутов, кэшированных в небольшом FIB, и различные реализации были переведены на то, чтобы FIB находились в однозначном соответствии с RIB.[1]

Входящая фильтрация против отказа в обслуживании

FIB также могут играть роль в Интернете. лучшая текущая практика (BCP) из входная фильтрация. Хотя самая простая форма фильтрации входящего трафика - использовать списки контроля доступа Для отбрасывания пакетов с неправильными адресами источника использование списков доступа становится затруднительным на маршрутизаторах с большим количеством смежных сетей, а традиционные списки доступа не используются в маршрутах пересылки высокопроизводительных маршрутизаторов.[нужна цитата ]

В то время IETF документ BCP 38 по входящей фильтрации[2] не указывает метод реализации фильтрации адресов источника, некоторые поставщики маршрутизаторов реализовали механизм, который использует поиск в таблицах маршрутизатора для выполнения этой проверки. (Смотрите также переадресация обратного пути.) Это часто реализуется как поиск в FIB источник адрес пакета. Если у интерфейса нет маршрута к исходному адресу, предполагается, что пакет является частью атаки отказа в обслуживании с использованием поддельный адрес источника, и маршрутизатор отклоняет пакет.

Когда роутер многодомный, входящая фильтрация становится более сложной. Существуют вполне разумные сценарии работы, в которых пакет может прибыть на один интерфейс, но этот конкретный интерфейс может не иметь маршрута к исходному адресу. Для маршрутизаторов, находящихся на границе Интернета, фильтры пакетов могут предоставить более простое и более эффективное решение, чем методы, использующие поиск информации о маршрутах, хотя этот подход может быть проблематичным при управлении маршрутизаторами, которые часто перенастраиваются. Входящая фильтрация для многосетевых маршрутизаторов примет пакет, если существует обратный маршрут к его исходному адресу от Любые интерфейс на роутере. Для этого типа фильтрации маршрутизатор может также поддерживать таблица смежности, также организованный для быстрого поиска, который отслеживает адреса интерфейсов маршрутизатора, которые есть на всех напрямую подключенных маршрутизаторах.[3]

Качество обслуживания

Дифференцированные услуги предоставляет дополнительный метод выбора исходящих интерфейсов на основе поля, которое указывает приоритет пересылки пакета, а также предпочтение пакета, который должен быть отброшен при наличии перегрузки. Маршрутизаторы, поддерживающие дифференцированное обслуживание, не только должны искать выходной интерфейс для адреса назначения, но и должны отправлять пакет на интерфейс, который наилучшим образом соответствует требованиям дифференцированного обслуживания. Другими словами, FIB должен не только соответствовать адресу назначения, но и соответствовать кодовым точкам дифференцированных услуг (DSCP).[4][неудачная проверка ]

Контроль доступа и учет

Конкретные реализации маршрутизатора могут при совпадении адреса назначения или другого критерия FIB определять другое действие, которое необходимо выполнить перед пересылкой (например, учет или шифрование), или применять список контроля доступа это может привести к отбрасыванию пакета.

Атаки

Таблицы CAM могут быть предназначены для настройки атака "человек посередине". А агент угрозы который управляет устройством, подключенным к коммутатору Ethernet, может использовать MAC-флуд для атаки на CAM-таблицу коммутатора. Если таблица заполняется, другой трафик рассматривается как широковещательный, неизвестный одноадресный и многоадресный трафик и перенаправляется на все порты, делая его доступным для атакующего.

использованная литература

  1. ^ Классификация пакетов без TCAM: еще одного регистра (и немного логики) достаточно Q. Dong и другие., ACM SIGCOMM 2006
  2. ^ П. Фергюсон и Д. Сени (май 2000 г.). Фильтрация входящего сетевого трафика: борьба с атаками типа «отказ в обслуживании» с использованием спуфинга IP-адреса источника]. Дои:10.17487 / RFC2827. RFC 2827.
  3. ^ Ф. Бейкер; П. Савола (март 2004 г.). Входящая фильтрация для многосетевых сетей. Дои:10.17487 / RFC3704. RFC 3704.
  4. ^ Определение поля дифференцированных услуг (поля DS) в заголовках IPv4 и IPv6, RFC 2474, К. Николс и другие., Декабрь 1998 г.

внешние ссылки