Основы маршрутизации по состоянию канала
Вторым базовым алгоритмом маршрутизации является алгоритм выбора маршрута по состоянию канала. Такие алгоритмы известны как алгоритмы Дейкстры (Dijkstra) или как алгоритмы выбора кратчайшего пути (Shortest Path First-SPF). Они поддерживают сложную базу топологической информации.
В то время как дистанционно-векторные алгоритмы не содержат определенной информации об удаленных сетях и удаленных маршрутизаторах, алгоритмы с использованием состояния канала поддерживают полную информацию об уда-ленных маршрутизаторах и их соединениях друг с другом. При маршрутизации по состоянию канала используются следующие компоненты:
– анонсы состояния канала (Link-State Advertisemen-LSA).Этиобьявления представляют собой небольшие пакеты, рассылаемые между маршрутизаторами и содержащие информацию о маршрутах;
– топологическая база данных (Topological Database).Эта базавключает в себя информацию, полученную в сообщениях LSA;
– алгоритм выбора кратчайшего пути (Shortest Path First–SPF).
Соответствующий алгоритм осуществляет вычисления над базой данных, ре-зультатом чего является построение связующего дерева протокола SPF;
– таблица маршрутизации (Routing table).Эта таблица содержит из-
вестные маршруты и соответствующие им интерфейсы.
Такая концепция маршрутизации на основе состояния канала была реа-лизована в протоколе маршрутизации, называемом протоколом выбора первого кратчайшего пути (Open Shortest Path First-OSPF). Основные положения и операции протокола состояния канала связи OSPF описаны в документе RFC 1583.
Процесс обнаружения сетей для маршрутизации по состоянию канала
Маршрутизаторы обмениваются сообщениями LSA, начиная с непо-средственно подсоединенных сетей. Каждый маршрутизатор параллельно с остальными создает топологическую базу данных, состоящую из информации, полученной из этих сообщений LSA.
Алгоритм SPF вычисляет доступность сетей. Маршрутизатор строит логическую топологию в виде дерева, корнем которого является он сам, а ветвями – все возможные маршруты ко всем сетям, входящим в объединен-ную сеть протокола стояния канала. После этого маршруты сортируются с помощью алгоритма выбора кратчайшего пути (Shortest Path First-SPF). Маршрутизатор заносит наилучшие маршруты и связанные с ними интер-фейсы в таблицу маршрутизации. Маршрутизатор также поддерживает другие базы данных – топологических элементов и подробностей состояния каналов.
Обмен информацией о маршрутах в протоколах с учетом состояния каналов
Для создания общей картины всей сети в протоколах с учетом состояния канала используются специализированные механизмы обнаружения сетей. Та-кая подробная информация совместно используется всеми маршрутизаторами объединенной сети. Информацию о топологии можно сравнить с наличием нескольких идентичных карт города. Для обнаружения сетей в протоколе
маршрутизации по состоянию канала используются перечисленные ниже про-цессы.
Маршрутизаторы обмениваются друг с другом LSA-сообщениями. Каждый маршрутизатор начинает построение своей таблицы маршрутизации
● непосредственно подсоединенных к нему сетей, от которых он получает информацию непосредственно «из первых рук».
Каждый маршрутизатор параллельно с остальными создает топологи-ческую базу данных, состоящую из информации, полученной из всех LSА-сообщений объединенной сети.
Если маршрутизатор узнает об изменении состояния канала, он рассы-лает эту информацию всем остальным маршрутизаторам объединенной сети
● тем, чтобы они могли ее использовать для маршрутизации. Для того чтобы закончилась конвергенция, каждый маршрутизатор поддерживает информа-цию о соседних маршрутизаторах, их именах, состоянии интерфейсов и сто-имости каналов к соседним устройствам. Маршрутизатор создает пакет LSA; в котором содержится перечисленная информация наряду с информацией о новых соседях, изменениях в стоимостях каналов и о каналах, которые пере-стали функционировать. Затем этот пакет LSA направляется всем остальным маршрутизаторам.