Продукти и услуги на NetworkProject

Протоколи за динамично маршрутизиране

Протоколите за маршрутизиране на Diramic са разделени на външни

(Exterior Gateway Protocols - EGPs) и вътрешни (Interior Gateway Protocols - IGPs).

Вътрешни протоколи (Interior Gateway Protocols)

Вътрешните протоколи се използват за предаване на информация за маршрутизиране в рамките на мрежи под една администрация. Процес, който прилага протокол за динамично маршрутизиране, получава информация от други рутери в мрежата и им предава своя собствена информация за маршрутизиране. Следните протоколи за вътрешно динамично маршрутизиране се поддържат в Cisco IOS:

  • Протокол за маршрутизиране на интернет шлюз (IGRP)
  • Подобрен протокол за маршрутизиране на интернет шлюз (Подобрен IGRP)
  • Първо отворете най-краткия път (OSPF)
  • Протокол за информация за маршрутизиране (RIP)
  • Междинна система към междинна система (IS-IS)

Външни протоколи (Exterior Gateway Protocols)

Външните протоколи се използват за обмен на информация за маршрутизиране между мрежи, които не споделят обща администрация

Поддържат се следните външни протоколи за динамично маршрутизиране:

  • Протокол за граничен шлюз (BGP)
  • Протокол за външен шлюз (EGP)

Изборът на протокол за маршрутизиране е сложна и двусмислена задача. Трябва да се имат предвид (като минимум) следните аспекти:

  • Размерът и сложността на мрежовата топология
  • Необходимост от поддръжка на маски с променлива дължина (VLSM) - поддържа се в EIGRP, IS-IS, OSPF, BGP
  • Обем на мрежов трафик
  • Съображения за сигурност
  • Съображения за надеждност
  • Типично забавяне на разпространението на пакети в мрежа
  • Организационни изисквания
  • Планиран растеж и промяна в структурата на мрежата

Маршрутизиране (маршрутизиране) - транспортиране на информация по мрежата от изпращача до получателя. По този път поне един междинен възел участва в този процес. Маршрутизирането често се противопоставя на свързването, което привидно прави същото. Основната разлика между тях е, че свързването се извършва на слой 2 на седемслойния OSI модел, а маршрутизирането се извършва на слой 3. От това следва, че тези процеси вземат решение за маршрутизиране на пакета до получателя въз основа на различна информация.

Процесът на маршрутизиране се състои от две основни стъпки: определяне на оптималните пътища за маршрутизиране и предаване на блокове информация (често наричани ) по мрежата. Вторият етап е доста прозрачен и очевиден, докато определянето на оптималните пътища за маршрутизиране може да бъде много трудна задача.

Метрика (метрика) - някаква стойност, присвоена на пътя на маршрутизиране и характеризираща неговата оптималност. Това може да бъде например дължината на пътя на маршрутизиране (броя на рутерите във веригата). Всеки рутер създава и поддържа таблици за маршрутизиране, в които съхранява информация за известните му пътища за маршрутизиране и техните характеристики. В зависимост от използвания алгоритъм за маршрутизиране се съхраняват и предават различни характеристики на пътя.

Рутерът избира най-добрия път от няколко известни пътя, като сравнява техните показатели.

Рутерите непрекъснато обменят информация за известните им маршрути. В зависимост от използвания протокол за маршрутизиране, това може да бъде обмен на таблици за маршрутизиране или (части от тях) или отделни съобщения за появата / изчезването на всякакви пътища.

Тези алгоритми могат да бъдат анализирани според няколко характеристики. Първо, според целите, които са били поставени при създаването на товаили друг протокол. Второ, според използваните алгоритми, тяхното въздействие върху мрежата като цяло и в частност върху рутерите. И накрая, според критериите, които се използват при избора на оптималния път, тоест според набора от използвани показатели.

Обикновено има няколко от тях:

  • Оптималност
  • Простота и ниски режийни разходи
  • Надеждност и стабилност
  • бърза конвергенция
  • Гъвкавост

Оптималността е способността на алгоритъма да избира път. Най-добрият път зависи от използваните показатели и присвоените им тегла. Например, алгоритъмът може да използва броя на междинните възли и закъсненията като метрика и може да придаде много по-голямо значение на закъсненията. Очевидно правилата за изчисляване на показателите са ясно дефинирани във всеки протокол за маршрутизиране.

Алгоритмите за маршрутизиране са създадени възможно най-прости, с най-ефективна реализация и минимални разходи. Това е особено важно, когато хардуерните ресурси на рутера, изпълняващ този алгоритъм, са ограничени.

Алгоритмите за маршрутизиране трябва да са стабилни, т.е. трябва да работят правилно в неочаквани и необичайни ситуации като повреди на оборудването, претоварване на канала и оборудването, грешки на разработчиците и персонала.

Алгоритмите за маршрутизиране трябва бързо да се сближават. Конвергенцията е процесът, чрез който всички рутери в мрежата достигат до консенсус относно най-добрите пътища за маршрутизиране. Когато някое събитие в мрежата доведе до изчезване или поява на обект, рутерите обменят информация за това събитие. Тази информация се разпространява в мрежата, предизвиква преизчисляване на оптималните пътища в таблиците за маршрутизиране и след известно време всички мрежови рутери имат едно и също мнение за оптималния път към даден обект. Ако алгоритъмът за маршрутизиране се сближибавно, тогава част от мрежата ще взема решения въз основа на остаряла информация за дълго време и резултатът ще бъде маршрутизиране на вериги или дори пълен колапс на мрежата.

Алгоритъмът за роуминг трябва да бъде гъвкав, т.е. трябва бързо и точно да се адаптира към променящото се състояние на мрежата. Да предположим например, че една връзка в мрежата прекъсне. Много алгоритми за маршрутизиране, след като са получили информация за това събитие, ще възстановят таблиците, така че трафикът да минава около дефектния участък и функционалността на мрежата да не бъде нарушена. Алгоритмите за маршрутизиране могат да бъдат програмирани да реагират на промени в честотната лента на канала, пълни опашки на рутера, мрежови закъснения и др.

Алгоритмите за маршрутизиране могат да бъдат разделени на следните типове:

  • Статични или динамични
  • Единичен или многопътен
  • плоски или йерархични
  • Вътрешнодомейн или междудомейн
  • Състояние на връзката или вектор на разстоянието

Статични или динамични

Тъй като системите за статично маршрутизиране не могат да реагират на промените в състоянието на мрежата, те се считат за неподходящи за днешните големи и постоянно променящи се мрежи.

Алгоритмите за динамично маршрутизиране се адаптират към променящите се мрежови условия. Те правят това, като анализират съобщенията, идващи от други рутери. Ако съобщението показва промяна в състоянието на мрежата, тогава програмата за маршрутизиране преразглежда пътищата и изпраща съобщение до съседните рутери за настъпилите промени.

Единичен или многопътен

В допълнение към това предимство има още едно очевидно предимство на многопътните алгоритми - по-голямата надеждност.

плоски или йерархични

Някои алгоритми за маршрутизиране работят върху плоско пространство, докато други използват йерархии за маршрутизиране. В плоска системавсеки рутер е свързан с всеки (поне в смисъл на обмен на информация). При йерархичния – няколко рутера формират основата (backbone). Пакетите от други рутери се насочват към гръбнака и се предават по него, докато достигнат приблизителната дестинация. Там те вече се изпращат до получателя директно или чрез рутери, които не са част от гръбнака.

Системите за маршрутизиране често комбинират групи на логическа основа и наричат ​​тези групи

домейни, автономни системи или области. В йерархичните системи рутерите в рамките на домейна могат да комуникират помежду си, а някои от тях (не всички) могат да комуникират и с рутери извън домейна. В сложни системи такава йерархия може да съдържа няколко нива.

Основното предимство на йерархичните системи за маршрутизиране е, че те възпроизвеждат организационната структура на предприятията, които използват мрежата. По-голямата част от мрежовия трафик преминава в домейни и рутерите, обслужващи домейн, могат да проследяват само подробна информация за обекти в своя домейн. Това ви позволява значително да опростите алгоритмите за маршрутизиране и да намалите обслужващия трафик между рутерите в мрежата.

Вътрешнодомейн или междудомейн

Някои алгоритми за маршрутизиране работят само в рамките на домейни, някои работят както в рамките на домейни, така и между тях. Различните изисквания за роуминг алгоритми в и между домейни водят до специализация на алгоритмите.

Състояние на връзката или вектор на разстояние

Алгоритми като Link-State предават информация за тяхното състояние на всички възли в мрежата. Всеки рутер обаче изпраща само тази част от таблицата за маршрутизиране, която описва състоянието на собствените му връзки. Тип Алгоритми(дистанция-вектор) препращат цялата (или част) от своята таблица за маршрутизиране, но само на своите съседи. Накратко, алгоритмите за състояние на връзката изпращат малки съобщения до всички, алгоритмите за вектор на разстояние изпращат големи съобщения, но само до своите съседи.

Тъй като алгоритмите за състояние на връзката се събират по-бързо, те са по-малко податливи на маршрутизиране. От друга страна, те изискват повече процесор и памет от алгоритмите за вектор на разстоянието и следователно могат да бъдат по-скъпи за изпълнение. Освен тези разлики, и двата класа алгоритми работят добре в повечето случаи.