Алгоритмы и протоколы маршрутизации

Нигде и никем ранее не сдавалсяДОКЛАДНа тему Алгоритмы и протоколымаршрутизации Студента группы Москва 20011. Общие описание Основными формами каждого маршрутизатора, реализуемым в соответствии спротоколами маршрутизации, являются 1 Определение наилучших маршрутов довозможных пунктов назначения и сохранение полученной информации в таблицемаршрутизации 2 Передача пакетов по оптимальнымпутям, выбранным из таблицы маршрутизации на основе адресов получателей.

Современныепротоколы маршрутизации предусматривают автоматическое формирование таблицмаршрутизации и поддержание их виртуального состояния на основе взаимодействиямаршрутизаторов друг с другом. На каждом маршрутизаторе функции определяютпрограммы опроса и прослушивания, с помощью которых он обменивается информациейс другими маршрутизаторами.Полученная информация используется для построения иобновления таблицы маршрутизации. Таблица маршрутизации, иногда называемая базой банных маршрутизации,включает набор оптимальных путей, используемых маршрутизатором при передачепакетов в данный момент времени.

Каждая строка этой таблицы содержит, покрайней мере, следующею информацию 1 Сетевой адрес получателя 2 Адрес следующего маршрутизатора,пересылка к которому соответствует оптимальному пути до пункта назначения 3 Характеристику пути, например,пропускная способность канала связи и отметку времени, когда эта характеристикабыла определена 4 Информацию о способе пересылки,например, номер выходного порта. В одной строке таблицы могут храниться данные о нескольких возможныхследующих транзитных маршрутизаторах, задающих различные критерии оптимальностипути.

Способ выбора транзитного маршрутизатора зависит от используемой схемы протокола маршрутизации.Определение оптимальности путей приформировании и обновлении таблицы маршрутизации может производиться всоответствии с такими критериями или их комбинациями, как 1 Длина маршрута, измереннаяколичеством маршрутизаторов, через которое необходимо пройти до пунктаназначения 2 Пропускная способность канала связи 3 Прогнозируемое суммарное времяпересылки 4 Стоимость канала связи. При наличии таблицы маршрутизации функцию передачи пакетов пооптимальным путям маршрутизатор реализует достаточно просто.

Для отправкипакета через маршрутизатор узел локальной сети помещает в заголовок пакета насетевом уровне мадуля OSI адрес действительного получателя, а на канальномуровне MAC- адрес маршрутизатора.

После получения очередного пакета маршрутизаторвыполняет следующие действия 1 Считывает из заголовка пакета,соответствующий сетевому уровню модели OSI, адрес назначения, т.е. сетевойадрес получателя 2 По таблице маршрутизации определяетсяадрес следующего транзитного маршрутизатора, пересылка к которому соответствуетоптимальному пути до пункта назначения 3 Заменяет в заголовке пакета,соответствующий канальному уровню модели OSI, свой МАС- адрес на МАС- адресвыбранного транзитного маршрутизатора 4 Отсылает пакет выбранному транзитномумаршрутизатору. По мере того, как пакет передвигается через сеть, физический адрес МАС-адрес его получателя меняется, но логический адрес пункта назначения,соответствующий сетевому уровню модели OSI, остается без изменений.2. Требования к алгоритму маршрутизации Алгоритмы, положенные в основу формирования и обновления таблицымаршрутизации, называют алгоритмами маршрутизации.

В соответствиис данными алгоритмами и определяются наилучшие маршруты до возможных пунктовназначения. Алгоритмы передачи пакетов по оптимальным путям, выбранным изтаблицы маршрутизации, называются алгоритмами коммутации.

Алгоритмыкоммутации, задающие порядок транспортировки пакетов через сеть при известныхоптимальных маршрутах, являются достаточно простыми.Сложными и наиболееважными являются алгоритмы маршрутизации, которые и составляют основупротоколов маршрутизации.

К данным алгоритмам предъявляют следующиефункциональные требования 1 По оптимизации определенных маршрутов способности определять наилучший маршрут в зависимости от заданныхпоказателей и их весовых коэффициентов 2 По гибкости способность быстро иточно адаптироваться к изменениям структуры и условий функционирования сети 3 По сходимости способности достичьбыстрого соглашения между маршрутизаторнами сети по оптимальным маршрутам.

В протоколах маршрутизации показатель оптимальности маршрута частоназывают метрикой. Оптимальным считается кратчайший путь. При этом метрика,т.е. мера длины пути задается определенной формулой, в качестве переменных,которой могут выступать любые характеристики маршрута, например, общее числотранзитных маршрутизаторов и суммарное время пересылки. Требования к алгоритмам маршрутизации по гибкости и сходимостивзаимосвязаны друг с другом.Когда в сети происходит какие- либо изменения,влияющие на выбор оптимальных маршрутов, например, перегрузка какого- либоучастка сети или появления нового канала связи, узнавшие первыми об этихизменениях маршрутизаторы должны переопределить свои оптимальные маршруты,адаптируясь к возникшим изменениям.

Кроме того, они должны разослать сообщенияоб изменениях другим маршрутизаторам. Данные сообщения пронизывают сети,стимулируя пересчет оптимальных маршрутов.В конечном итоге все маршрутизаторыдолжны прийти к общему соглашению по оптимальным маршрутам.

Алгоритмы маршрутизации, не обладающие высокой гибкостью и быстройсходимостью, приводят к образованию петель маршрутизации и даже выхода сети изстроя.3. Классификация алгоритмови протоколов маршрутизации Признаки классификации алгоритмов и протоколов маршрутизации вбольшинстве случаев совпадают друг с другом.Наиболее важными признакамиявляются 1 Степень динамичности, отражающаяналичие или отсутствие гибкости и сходимости 2 Количество одновременноподдерживаемых маршрутов к одному пункту назначения 3 Способ организации маршрутов 4 Область влияния 5 Способ получения маршрутнойинформации.

По степени гибкости и сходимости различают статические идинамические алгоритмы маршрутизации. Статические алгоритмыпредставляют собой свод правил по запоминанию и использованию статическихтаблиц маршрутизации, которые не изменяются в автоматическом режиме.Данныетаблицы формируются и обновляются администратором, который сам долженотслеживать все изменения в сети. Статические алгоритмы не обеспечиваютгибкость и сходность.

Их целесообразно использовать только в простых инебольших сетях, где трафик является предсказуемым. Динамическиеалгоритмы маршрутизации обеспечивают автоматическое формирование и обновлениетаблиц маршрутизации в масштабе реального времени. В соответствии с даннымиалгоритмами между маршрутизаторами осуществляется обмен сообщениями.Приотсутствии маршрутной информации маршрутизаторы запрашивают ее друг у друга. Вслучае возникновения изменений в сети мершрутизаторы уведомляют друг друга.Полученные друг от друга сообщения стимулируют пересчет оптимальных маршрутов иобновление таблиц маршрутизации в масштабе реального времени.

Без динамическихалгоритмов маршрутизации администрирование больших и сложных сетей существеннозатрудняется.Все перечисленные ниже протоколы маршрутизации основаны надинамических алгоритмах По количеству одновременно поддерживаемых маршрутов к одномупункту назначения алгоритмы маршрутизации могут иметь одномаршрутнымиили многомаршрутными.

По способу организации маршрутов различают алгоритмыодноуровневой и иерархической организации. По области влияния алгоритмы маршрутизации могут бытьвнутредоменными и междоменными.По способу получения маршрутной информации различаюталгоритмы вектора расстояния и алгоритмы состояния канала.Списокиспользуемой литературы 1. Джон Вакка. Секреты безопасности в Internet.

Перевод с английского. Киев Диалектика, 1997г.2. Джеймс Саймино. Сети интранет внутреннее движение. Превод с английского. М. ООО Бук Медиа Паблишер .1997г.3. Владимир Зима. Безопасностьглобальных сетевых технологий В.М. Зима, А.А. и Н.А. Молдавян. СПб и др. БХВ Санкт Петербург, 2000 г.