Алгоритмы і протоколи маршрутизації

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Информатика, программирование


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Алгоритмы і протоколи маршрутизации

1. Загальні описание

Основними формами кожного маршрутизатора, реализуемым відповідно до протоколами маршрутизації, являются:

Определение найкращих маршрутів до можливих пунктів призначення і збереження отриманої інформацією таблиці маршрутизации;

Передача пакетів по оптимальним шляхах, обраним з таблиці маршрутизації з урахуванням адрес получателей.

Сучасні протоколи маршрутизації передбачають автоматичне формування таблиць маршрутизації та підтримка їх віртуального стану з урахуванням взаємодії маршрутизаторів друг з іншому. На кожному маршрутизаторе функції визначають програми опитування і прослуховування, з допомогою що їх обмінюється інформацією коїться з іншими маршрутизаторами. Отримана інформація використовується для побудови й відновлення таблиці маршрутизации.

Таблиця маршрутизації, іноді звана базою лазневих маршрутизації, включає набір оптимальних шляхів, використовуваних маршрутизатором під час передачі пакетів в момент часу. Кожний рядок цієї таблиці містить, по крайнього заходу, следующею информацию:

Сетевой адресу получателя

Адрес наступного маршрутизатора, пересилання якого відповідає оптимальному шляху до пункту назначения;

Характеристику шляху, наприклад, пропускну здатність каналу зв’язку й оцінку часу, коли ця характеристика була определена;

Информацию про способі пересилки, наприклад, номер вихідного порта.

У одній рядку таблиці можуть зберігатися дані про кілька можливих наступних транзитних маршрутизаторах, котрі задають різні критерії оптимальності шляху. Спосіб вибору транзитного маршрутизатора залежить від використовуваної схеми протоколу маршрутизации.

Определение оптимальності шляхів для формування і відновленні таблиці маршрутизації може здійснюватися відповідно до такими критеріями чи його комбінаціями, как:

Длина маршруту, вимірювана кількістю маршрутизаторів, крізь який необхідно подолати до пункту назначения;

Пропускная спроможність каналу связи;

Прогнозируемое сумарне час пересылки;

Стоимость каналу связи.

За наявності таблиці маршрутизації функцію передачі пакетів по оптимальним шляхах маршрутизатор реалізує досить просто. Для відправки пакета через маршрутизатор вузол локальної мережі поміщає в заголовок пакета на мережному рівні мадуля OSI адресу дійсного одержувача, але в канальном рівні - MAC- адресу маршрутизатора. Після набуття чергового пакета маршрутизатор виконує такі действия:

Считывает з заголовка пакета, відповідний мережному рівню моделі OSI, адресу призначення, тобто. мережевий адресу получателя;

По таблиці маршрутизації визначається адресу наступного транзитного маршрутизатора, пересилання якого відповідає оптимальному шляху до пункту назначения;

Заменяет в заголовку пакета, відповідний канальному рівню моделі OSI, свій МАС- адресу на МАС- адресу обраного транзитного маршрутизатора;

Отсылает пакет обраному транзитного маршрутизатору.

Принаймні того, як пакет пересувається через мережу, фізичний адресу (МАС- адресу) його одержувача змінюється, але логічний адресу пункту призначення, відповідний мережному рівню моделі OSI, залишається без изменений.

2. Вимоги до алгоритму маршрутизации

Алгоритми, призначені основою формування та відновлення таблиці маршрутизації, називають алгоритмами маршрутизації. У відповідність до даними алгоритмами і визначаються найкращі маршрути до можливих пунктів призначення. Алгоритми передачі пакетів по оптимальним шляхах, обраним з таблиці маршрутизації, називаються алгоритмами коммутации.

Алгоритми комутації, що задають порядок транспортування пакетів через мережу при відомих оптимальних маршрутах, є досить простими. Складними і найважливішими є алгоритми маршрутизації, які становлять основу протоколів маршрутизації. До даним алгоритмам пред’являють такі функціональні требования:

По оптимізації певних маршрутів — здібності визначати найкращий маршрут залежно від заданих показників та його вагових коэффициентов;

По гнучкості - здатність швидко і адаптуватися до змін структури та умов функціонування сети;

По збіжності - здібності досягти швидкого угоди між маршрутизаторнами мережі по оптимальним маршрутам.

У протоколах маршрутизації показник оптимальності маршруту часто називають метрикою. Оптимальним вважається найкоротшого шляху. У цьому метрика, тобто. міра довжини шляху задається певної формулою, як змінних, якої можуть виступати будь-які характеристики маршруту, наприклад, загальна кількість транзитних маршрутизаторів і сумарне час пересылки.

Вимоги до алгоритмам маршрутизації по гнучкості і збіжності взаємопов'язані друг з одним. Коли мережі відбувається які- або зміни, що впливають вибір оптимальних маршрутів, наприклад, перевантаження якого- або ділянки сіті або новий каналу зв’язку, дізнавшись першими про ці змінах маршрутизатори повинні перевизначити свої оптимальні маршрути, адаптуючись до що виникли змін. З іншого боку, вони повинні розіслати повідомлення про зміни іншим маршрутизаторам. Дані повідомлення пронизують мережі, стимулюючи перерахунок оптимальних маршрутів. У остаточному підсумку все маршрутизатори повинні дійти загальному угоди з оптимальним маршрутам.

Алгоритми маршрутизації, не які мають високої гнучкістю і швидкої сходимостью, призводять до утворення петель маршрутизації і навіть виходу мережі з строя.

3. Класифікація алгоритмів і протоколів маршрутизации

Ознаки класифікації алгоритмів і протоколів маршрутизації здебільшого збігаються друг з одним. Найважливішими ознаками являются:

Степень динамічності, відбиває наявність або відсутність гнучкості і сходимости;

Количество одночасно підтримуваних маршрутів одного пункту назначения;

Способ організації маршрутов;

Область влияния;

Способ отримання маршрутної информации.

За рівнем гнучкості і збіжності розрізняють статичні і динамічні алгоритми маршрутизации.

Статичні алгоритми є звід правил по запам’ятовування та використанню статичних таблиць маршрутизації, які не змінюються в автоматичному режимі. Дані таблиці формуються та оновлюються адміністратором, яка сама повинен відстежувати усі зміни у мережі. Статичні алгоритми не забезпечують гнучкість і сходность. Їх доцільно використовувати лише у і невеликих мережах, де трафік є предсказуемым.

Динамічні алгоритми маршрутизації забезпечують автоматичне формування та відновлення таблиць маршрутизації в масштабі реального часу. Відповідно до даними алгоритмами між маршрутизаторами здійснюється обмін повідомленнями. За відсутності маршрутної інформації маршрутизатори вимагають друга в одного. У разі змін — у мережі мершрутизаторы повідомляють одне одного. Отримані друг від друга повідомлення стимулюють перерахунок оптимальних маршрутів і відновлення таблиць маршрутизації в масштабі реального часу. Без динамічних алгоритмів маршрутизації адміністрування більших коштів та складних мереж істотно не може. Усі перелічені нижче протоколи маршрутизації засновані на динамічних алгоритмах:

За кількістю одночасно підтримуваних маршрутів одного пункту призначення алгоритми маршрутизації може мати одномаршрутными чи многомаршрутными.

По способу організації маршрутів розрізняють алгоритми одноуровневой і ієрархічної организации.

В області впливу алгоритми маршрутизації може бути внутредоменными і междоменными.

По способу отримання маршрутної інформації розрізняють алгоритми вектора відстані і алгоритми стану канала.

Список литературы

Джон Вакка. Секрети безпеки в Internet. Переклад з англійської. — Київ; Діалектика, 1997 г.

Джеймс Саймино. Мережі інтранет: внутрішнє рух. Превод з англійської. — М.: ТОВ «Бук Медіа Паблишер». 1997 г.

Владимир Зима. Безпека глобальних мережевих технологій /В.М. Зима, А.А. і Н. А. Молдавян. СПб та інших.: БХВ — Санкт — Петербург, 2000 г.

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой