Сущность маршрутизации. Протоколы настройки маршрутизации в сетях TCP/IP (протоколы длины вектора, протоколы состояния канала, протоколы политики маршрутизации)

Маршрутизация- процесс определения в коммуникационной сети (наилучшего) пути, по которому пакет может достигнуть адресата.

Маршрутизация сводится к выбору интерфейса и следующего транзитного узла при продвижении пакета между сетями.

Маршрутизация может осуществляться статическим либо динамическим способом. Маршрутизацию выполняют специальные маршрутизаторы сети.

Маршрутизатор - устройство, обеспечивающее трафик между локальными сетями, имеющими разные сетевые адреса. Маршрутизатор:

- функционирует на сетевом уровне модели OSI; и

- отвечает за выбор маршрута передачи пакетов между узлами.

Выбор маршрута осуществляется на основе:

- протоколов маршрутизации, содержащих информацию о топологии сети; и

- алгоритмов маршрутизации, базирующихся на определенных критериях выбора.

Протокол маршрутизации - протокол:

- определяющий метод выбора оптимального маршрута для заданных отправителя и получателя; и

- обеспечивающий правильность доставки сообщений после выбора маршрута.

Обычно протоколы маршрутизации реализуется через взаимодействие маршрутизаторов.

Признаки классификации алгоритмов и протоколов маршрутизации в

большинстве случаев совпадают друг с другом. Наиболее важными признаками

являются:

- Степень динамичности, отражающая наличие или отсутствие гибкости и

сходимости;

- Количество одновременно поддерживаемых маршрутов к одному пункту

назначения;

- Способ организации маршрутов;

- Область влияния;

- Способ получения маршрутной информации.

Алгоритмы маршрутизации

Алгоритмы маршрутизации можно дифференцировать, основываясь на нескольких ключевых характеристиках. Во-первых, на работу результирующего протокола маршрутизации влияют конкретные задачи, которые решает разработчик алгоритма. Во-вторых, существуют различные типы алгоритмов маршрутизации, и каждый из них по-разному влияет на сеть и ресурсы маршрутизации. И наконец, алгоритмы маршрутизации используют разнообразные показатели, которые влияют на расчет оптимальных маршрутов. В следующих разделах анализируются эти атрибуты алгоритмов маршрутизации.

Цели разработки алгоритмов маршрутизации

При разработке алгоритмов маршрутизации часто преследуют одну или несколько из перечисленных ниже целей:

Оптимальность

Оптимальность, вероятно, является самой общей целью разработки. Она характеризует способность алгоритма маршрутизации выбирать "наилучший" маршрут. Наилучший маршрут зависит от показателей и от "веса" этих показателей, используемых при проведении расчета. Например, алгоритм маршрутизации мог бы использовать несколько пересылок с определенной задержкой, но при расчете "вес" задержки может быть им оценен как очень значительный. Естественно, что протоколы маршрутизации дожны строгo определять свои алгоритмы расчета показателей.

Простота и низкие непроизводительные затраты

Алгоритмы маршрутизации разрабатываются как можно более простыми. Другими словами, алгоритм маршрутизации должен эффективно обеспечивать свои функциональные возможности, с мимимальными затратами программного обеспечения и коэффициентом использования. Особенно важна эффективность в том случае, когда программа, реализующая алгоритм маршрутизации, должна работать в компьютере с ограниченными физическими ресурсами.

Живучесть и стабильность

Алгоритмы маршрутизации должны обладать живучестью. Другими словми, они должны четко функционировать в случае неординарных или непредвиденных обстоятельств, таких как отказы аппаратуры, условия высокой нагрузки и некорректные реализации. Т.к. роутеры расположены в узловых точках сети, их отказ может вызвать значительные проблемы.

Часто наилучшими алгоритмами маршрутизации оказываются те, которые выдержали испытание временем и доказали свою надежность в различных условиях работы сети.

Быстрая сходимость

Алгоритмы маршрутизации должны быстро сходиться. Сходимость - это процесс соглашения между всеми роутерами по оптимальным маршрутам. Когда какое-нибудь событие в сети приводит к тому, что маршруты или отвергаются, или ставновятся доступными, роутеры рассылают сообщения об обновлении маршрутизации. Сообщения об обновлении маршрутизации пронизывают сети, стимулируя пересчет оптимальных маршрутов и, в конечном итоге, вынуждая все роутеры придти к соглашению по этим маршрутам. Алгоритмы мааршрутизации, которые сходятся медленно, могут привести к образованию петель маршрутизации или выходам из строя сети.

Гибкость

Алгоритмы маршрутизации должны быть также гибкими. Другими словами, алгоритмы маршрутизации должны быстро и точно адаптироваться к разнообразным обстоятельствам в сети. Например, предположим, что сегмент сети отвергнут. Многие алгоритмы маршрутизации, после того как они узнают об этой проблеме, быстро выбирают следующий наилучший путь для всех маршрутов, которые обычно используют этот сегмент. Алгоритмы маршрутизации могут быть запрограммированы таким образом, чтобы они могли адаптироваться к изменениям полосы пропускания сети, размеров очереди к роутеру, величины задержки сети и других переменных.