Маршрутизация в сетях с коммутацией пакетов. Исследование принципа работы протокола OSPF
Цель работы. исследование работы алгоритма Дейкстры, лежащего в основе протокола OSPF, в зависимости от приоритета параметров IP-сети и приоритета трафика.
Задание на лабораторную работу:
1. Согласно варианту (табл. 1) изобразить исследуемую сеть, указать диапазон параметров сети.
2. Заполнить табл. 2 для двух типов трафика (приоритетного и неприоритетного) последующим параметрам:
- Длина очереди в транзитном узле (диапазон значений 0-10)
- Время обработки в транзитном узле (диапазон значений 0-100 мс)
- Пропускная способность канала между транзитным узлом и оконечным (диапазон значений 0-10000 Мбит/с)
При проведении исследования в каждом эксперименте снять по 5 значений. На начальном этапе параметры сети задать автоматически. В каждом эксперименте менять только один исследуемый параметр.
3. Построить графики зависимостей задержки трафика и длины пути (количества промежуточных узлов) от длины очереди, времени обработки пакета в узле, пропускной способности канала.
Таблица 1 – Варианты заданий
| Вариант | Номер узла | Отсутствующие связи между узлами | Значения фиксированных параметров сети | |||
| получателя | отправителя | длина очереди | время обработки | полоса пропускания | стоимость | надежность |
| Данные значения предлагается выбрать самостоятельно. Убирая связи между узлами, оставляйте не менее трех альтернативных путей. Значения исследуемых параметров меняйте плавно в заданном диапазоне (см. пункт меню программы «Помощь»), количество контрольных значений параметров не менее 5 | Авто | Авто | ||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто | |||||
| Авто | Авто |
Таблица 1 – Пример таблицы для записи результатов эксперимента
| Исследуемый параметр: | Влияние параметров сети связи с коммутацией пакетов | ||||
| Тзад. | длина пути | стоимость | маршрут | надежность | |
| Длина очереди, N -значение 1 … -значение n | |||||
| Время обработки, Tобр. -значение 1 … -значение n | |||||
| Пропускная способность, С -значение 1 … -значение n |
По итогам исследования подготовить отчет, в котором представить граф исследуемой сети, таблицы исследований и графики Тзад. (N), Тзад. (Тобр), Тзад. (С) в одной системе координат для приоритетного и неприоритетного типов трафика.
По итогам выполнения лабораторной работы необходимо:
Знать: функции, область использования и принцип работы протокола маршрутизации OSPF.
Уметь: рассчитывать оптимальный пусть с использованием алгоритма Дейкстры.
Иметь представление: о процессах формирования задержек в сетях с коммутацией пакетов и влиянии приоритета трафика на Тзад.
Методические указания к выполнению лабораторной работы.
Для выполнения лабораторной работы нужно запустить файл lab.exe. Для корректного выполнения работы можно воспользоваться пунктом «Помощь» программы, в котором приведены основные приемы работы с данным ПО и диапазоны изменения параметров сети.
При выполнении лабораторной работы необходимо:
- Сконфигурировать граф в зависимости от варианта согласно табл. 1. При этом следите, чтобы не было прямого пути между узлом-отправителем и узлом-получателем.
- При выполнении исследовании влияния длины очереди N и времени обработки пакета на узле Тобр. изменяйте значения только в одном узле, расположенном на маршруте (отмечен красным). При заполнении табл. 2 необходимо снимать показания времени задержки в узлах (Т2).
- При выполнении исследовании влияния пропускной способности C изменяйте значения только на одном из каналов маршрута. В этом случае необходимо снимать показания времени задержки в канале (Т1).
- Результаты работы программы отображаются справа в окне «Отчет».
Протокол OSPF (Open Shortest Pass First, RFC-1245-48, RFC-1583-1587, алгоритмы предложены Дейкстрой) относится к классу протоколов IGP (внутрирегиональная маршрутизация) и использует алгоритм поиска оптимального пути по состоянию каналов. Он маршрутизирует пакеты IP, основываясь исключительно на IP-адресе получателя в заголовке пакета. Пакеты IP маршрутизируются в неизменном виде и при прохождении через автономную систему не подвергаются инкапсуляции.
OSPF – это протокол динамической маршрутизации. При изменении топологии OSPF вычисляет маршруты заново, используя минимальный служебный трафик за счет расчета таблица маршрутизации на каждом маршрутизаторе. Обновление таблица маршрутизации происходит приблизительно каждые 4 секунды.
Протокол OSPF следует применять для организации маршрутизации в больших сетях, представляющих собой отдельные автономные системы или регионы маршрутизации. С этой целью в OSPF предусмотрена поддержка четырех видов маршрутизаторов: автономные, опорные, зоновые и межсевые.
Лабораторная работа №4