Маршрутизация — ПИЭ. Wiki. Материал из ПИЭ. Wiki. Маршрутизация — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. Маршрутизацию выполняют специальные маршрутизаторы сети.
Формирование маршрутной таблицы производится посредством протоколов маршрутизации или под воздействием инструкций сетевого администратора. Предполагается, что маршрутизатор владеет исчерпывающей информацией о правильных маршрутах (хотя это и не совсем так).
Протоколы маршрутизации работают по алгоритмам маршрутизации. Алгоритмы Вспомним: Распределенные методы маршрутизации. Гибридный протокол маршрутизации HWMP (Hybrid Wireless Mesh Protocol) использует. Однако в приведенном эксперименте, кроме метода маршрутизации, сыграл свою роль и недостаток метода.
- Имеются следующие методы маршрутизации: фиксированный и динамический.
- Применение 3-оптимальной процедуры для решения задачи маршрутизации подробно показано в работе . Особенностями полученных на основе «2-опт-метода».
Обычная ЭВМ имеет минимальную маршрутную информацию (например, адрес маршрутизатора локальной сети и сервера имен). Автономная система может содержать множество маршрутизаторов, но взаимодействие с другими AS она осуществляет только через один маршрутизатор, называемый пограничным (border gateway, именно он дал название протоколу BGP). Пограничный маршрутизатор нужен лишь тогда, когда автономная система имеет более одного внешнего канала, в противном случае его функции выполняет порт внешнего подключения (gateway; поддержка внешнего протокола маршрутизации в этом случае не требуется). Здесь и далее используется достаточно простые на первый взгляд понятия внешних и внутренних каналов, внешних и внутренних протоколов или маршрутизаторов. Но такое разделение часто весьма условно.
Если маршрутизатор M находится на оптимальном пути от маршрутизатора I к маршрутизатору J, тогда оптимальный путь от М к J проходит по этому же пути. Проблема оптимальной маршрутизации в современном Интернет, насчитывающем уже более миллиарда узлов, весьма сложна. Полная таблица маршрутов может содержать 1. Маршрутизируемые протоколы определяют формат пакетов (заголовков), важнейшей информацией из которых для маршрутизации является адрес назначения. Протоколы, не поддерживающие маршрутизацию, могут передаваться между сетями с помощью туннелей.
Подобные возможности обычно предоставляют программные маршрутизаторы и некоторые модели аппаратных маршрутизаторов. Оптимальность маршрута достижима лишь при полной информации обо всех возможных маршрутах, но такие данные потребуют слишком большого объема памяти. Полная маршрутная информация доступна для внутренних протоколов при ограниченном объеме сети. Чаще приходится иметь дело с распределенной схемой представления маршрутной информации. Маршрутизатор может быть информирован лишь о состоянии близлежащих каналов и маршрутизаторов.
Например, в прошлой теме рассматривалась модель Book, в которой. Метод получения всех авторов в контроллере Web API мог бы . Реализация LVS с использованием NAT-маршрутизации показана схема LVS, использующего NAT для маршрутизации пакетов между Интернет и .
В ЭВМ, работающей под UNIX и выполняющей функции маршрутизатора, эту задачу часто решает резидентная программа gated или routed (демон). Последняя - поддерживает только внутренние протоколы маршрутизации. Программа- драйвер при поиске маршрутизатора- адресата по- прежнему просматривает таблицы.
Любой маршрутизатор может использовать два протокола маршрутизации одновременно, один для внешних связей, другой - для внутренних. Для стыковки внешнего маршрута с внутренним в большинстве протоколов предусматриваются специальные средства. С внешними протоколами все относительно просто. Во- первых, их мало, во- вторых, практически все они используют для оценки каналов вектор расстояния, что потенциально может вообще снять рассматриваемое ограничение. А как быть с внутренней маршрутизацией? Ведь существуют протоколы, базирующиеся на векторе расстояния (RIP), и на состоянии канала (OSPF или IGRP).
Предположим, что в одной зоне сети работает RIP, где канал оценивается числом шагов до цели, а в другой - OSPF с оценкой состояния канала, выполненной администратором сети. Если маршрут содержит фрагменты пути, пролегающие через обе указанные зоны, возникает проблема оценки такого пути.
Как сложить метрики этих участков, ведь они несовместимы? В принципе задача имеет решение, для этого на границах зон с разными протоколами маршрутизации размещаются специальные маршрутизаторы, которые оптимизируют пути для каждого из протоколов (и зон) независимо. Наиболее популярный IGP - RIP (Routing Information Protocol, RFC- 1. Фордом, Фулкерсоном и Белманом (фирма XEROX) разработан в 1. Протокол был базовым в рамках проекта ARPANET. В качестве метрики может выбираться время доступа, число пакетов в очереди, но обычно - это число шагов до места назначения. Если до цели имеется один промежуточный маршрутизатор, то число шагов считается равным 2.
Расстояние до любого из соседей равно одному шагу. В этом протоколе всегда выбирается путь с наименьшим числом шагов до цели (наименьшее значение метрики). Маршрутизация на основе вектора расстояния в принципе позволяет получить положительный результат в любой ситуации, но она имеет одну особенность - процесс сходится быстро при обнаружении нового более короткого пути и работает крайне медленно при исчезновении пути. Как во всех маршрутных протоколах, использующих состояние канала, многое зависит от того, как вычисляется метрика. Если определяющим фактором выбрать полосу пропускания канала, то при определенных обстоятельствах могут возникнуть трудно преодолимые проблемы.
Это внутренний протокол маршрутизации имеет некоторые черты сходства с OSPF. Метрика характеризуется 3. В однородных средах этот вид метрики вырождается в число шагов до цели. Маршрут с минимальным значением метрики является предпочтительным. Актуализация маршрутной информации для этого протокола производится каждые 9. Если какой- либо маршрут не подтверждает своей работоспособности в течение 2.
После семи циклов (6. IGRP аналогично OSPF производит расчет метрики для каждого вида сервиса (TOS) отдельно. Протокол IS- IS (Intermediate System to Intermediate System Protocol, RFC- 1. CLNP (Connectionless Network Protocol, RFC- 1.
IS- IS имеет много общего с OSPF. Статичесикие маршрутные таблицы могут храниться в постоянной памяти или загружаться из какого- то сетевого сервера. По этой причине первейшей задачей маршрутизатора является получение маршрутной информации от соседей, а для начала выявление наличия соседей и их адресов. Для этой цели посылается специальный пакет Hello через каждый из своих внешних интерфейсов. В ответ предполагается получить отклик, содержащий идентификационную информацию соответствующего маршрутизатора.
Пояснение работы алгоритма представлено на рис. Секция I характеризует топологию сети.
Справа показано дерево маршрутов для маршрутизатора I (sink tree). Секция III демонстрирует то, как работает алгоритм Reverse Path Forwarding. Сначала I посылает пакеты маршрутизаторам B, F, H, J и L. Далее посылка пакетов определяется используемым алгоритмом. Здесь путь прокладывается от получателя к отправителю, а не наоборот. Это связано с тем, что там при доставке применяется мультикастинговый метод. Здесь, как правило, один отправитель посылает пакеты многим потребителям.
При этом важно, чтобы размножение пакета происходило как можно ближе к кластеру адресатов. Такая стратегия иной раз удлиняет маршрут, но всегда снижает результирующую загрузку сети. Обычно каждому сегменту, составляющему маршрут, присваивается некоторая величина - оценка этого сегмента.
Каждый протокол маршрутизации использует свою систему оценки маршрутов. Оценка сегмента маршрута называется метрикой. Здесь следует обратить внимание на то, что при выборе маршрута всем сегментам пути должны быть даны сопоставимые значения метрики. Недопустимо, чтобы одни сегменты оценивались числом шагов, а другие - по величине задержки в миллисекундах. В пределах автономной системы это обычно не создает проблем, ведь это зона ответственности одного администратора. Но в региональных сетях, где работает много администраторов, проблема выбора метрики может стать реальной трудностью.
Именно по этой причине в таких сетях часто используется вектор расстояния, исключающий субъективность оценок метрики. В этой схеме сначала ищется маршрут в таблицах, а если он не найден, пакет посылается в узел, специально выбранный для данного случая. Так, когда имеется только один канал за рубеж, неудачный поиск в таблице маршрутов по России означает, что пакет следует послать по этому каналу и пусть там с ним разбираются. Маршруты по умолчанию используются обычно тогда, когда маршрутизатор имеет ограниченный объем памяти или по какой- то иной причине не имеет полной таблицы маршрутизации. Маршрут по умолчанию может помочь реализовать связь даже при ошибках в маршрутной таблице.
Это может не иметь никаких последствий для малых сетей, но для региональных сетей с ограниченной пропускной способностью такое решение может повлечь серьезные последствия(машины, размещенные в соседних комнатах Президиума РАН, вели обмен через Амстердам ). Описание алгоритма выбора маршрута представлено ниже. Извлечь IP- адрес (ID) места назначения из дейтограммы. Если результат этой операции совпадет с содержимым адресного поля сети, дейтограмма посылается серверу субсети. На практике при наличии субсетей в маршрутную таблицу добавляются соответствующие записи с масками и адресами сетей.
Эта замечательная идея ведет к заметному увеличению числа шагов при пересылке пакетов. Оптимизировать решение позволяет backbone (опорная сеть), к которой подключаются узловые маршрутизаторы. Любая AS подключается к backbone через узловой маршрутизатор. За то они позволяют перераспределять нагрузку через несколько маршрутизаторов, что невозможно для большинства протоколов. Это ПО работало на компьютерах, у которых было несколько сетевых интерфейсов, входящих в состав различных сетей (между которыми осуществляется маршрутизация). В дальнейшем появились маршрутизаторы в форме специализированных устройств.
Компьютеры с маршрутизирующим ПО называют программные маршрутизаторы, оборудование - аппаратные маршрутизаторы. Оптимизация маршрутизации при этом строится на идее, что все пакеты с одинаковыми признаками должны обрабатываться одинаково (по одинаковым правилам), при этом правила проверяются только для первого пакета в потоке (при появлении пакета с набором признаков, не укладывающимся в существующие потоки, создаётся новый поток), по результатам анализа этого пакета формируется статический шаблон, который и используется для определения правил коммутации приходящих пакетов (внутри потока). Обычно время хранения неиспользующегося шаблона ограничено (для освобождения ресурсов маршрутизатора).