Динамическая маршрутизация. Метрики.

Самыми распространенными являются алгоритмы динамической маршрутизации. Эти алгоритмы обеспечивают автоматическое обновление таблиц маршрутизации после изменения конфигурации сети. Протоколы, построенные на основе этих алгоритмов, позволяют всем маршрутизаторам собирать информацию о топологии связей в сети, оперативно отрабатывая все изменения конфигурации связей. В таблицах маршрутизации имеется информация об интервале времени, в течение которого данный маршрут будет оставаться действительным. Это время называют временем жизни маршрута (Time To Live, TTL).

Динамические протоколы маршрутизации должны отвечать нескольким важным требованиям. Во-первых, они должны обеспечивать, если не оптимальность, то хотя бы рациональность маршрута. Во-вторых, алгоритмы, которые они используют, должны быть достаточно простыми, чтобы при их реализации не тратилось слишком много сетевых ресурсов, в частности они не должны требовать слишком большого объема вычислений или порождать интенсивный служебный трафик. И наконец, алгоритмы маршрутизации должны обладать свойством сходимости (конвергенции), то есть всегда приводить к однозначному результату за приемлемое время.

Динамические протоколы маршрутизации, применяемые в настоящее время в вычислительных сетях, делятся на три группы, каждая из которых связана с одним из следующих типов алгоритмов:

· дистанционно-векторные протоколы (Distance Vector Algorithms, DVA);

· протоколы состояния линий (Link State Algorithms, LSA).

· Гибридные протоколы.

В протоколах дистанционно-векторного типа каждый маршрутизатор периодически и широковещательно рассылает по сети вектор, компонентами которого являются расстояния от данного маршрутизатора до всех известных ему сетей. Под расстоянием обычно понимается число хопов. Возможна и другая метрика, учитывающая не только число промежуточных маршрутизаторов, но и время прохождения пакетов по сети между соседними маршрутизаторами. При получении вектора от соседа маршрутизатор наращивает расстояния до указанных в векторе сетей на расстояние до данного соседа. Получив вектор от соседнего маршрутизатора, каждый маршрутизатор добавляет к нему информацию об известных ему других сетях, о которых он узнал непосредственно (если они подключены к его портам) или из аналогичных объявлений других маршрутизаторов, а затем снова рассылает новое значение вектора по сети. В конце концов, каждый маршрутизатор узнает информацию обо всех имеющихся в интерсети сетях и о расстоянии до них через соседние маршрутизаторы.

Дистанционно-векторные алгоритмы хорошо работают только в небольших сетях, В больших сетях они засоряют линии связи интенсивным широковещательным трафиком, к тому же изменения конфигурации могут отрабатываться по этому алгоритму не всегда корректно, так как маршрутизаторы не имеют точного представления о топологии связей в сети, а располагают только обобщенной информацией - вектором дистанций, к тому же полученной через посредников. Работа маршрутизатора в соответствии с дистанционно-векторным протоколом напоминает работу моста, так как точной топологической картины сети такой маршрутизатор не имеет.

Протоколы состояния линии обеспечивают каждый маршрутизатор информацией, достаточной для построения точного графа связей сети. Все маршрутизаторы работают на основании одинаковых графов, что делает процесс маршрутизации более устойчивым к изменениям конфигурации. «Широковещательная» рассылка (то есть передача пакета всем непосредственным соседям маршрутизатора) используется здесь только при изменениях состояния связей, что происходит в надежных сетях не так часто. Вершинами графа являются как маршрутизаторы, так и объединяемые ими сети. Распространяемая по сети информация состоит из описания связей различных типов: маршрутизатор - маршрутизатор, маршрутизатор - сеть,

Гибридные протоколы работают по принципам дистанционно-векторных протоколов, но строят таблицы маршрутизации, как протоколы состояния линии.

Метрики, используемые протоколами маршрутизации:

• Счетчик хопов (hop count): число раз, которое пакет проходит через исходящий порт маршрутизаторов в процессе перемещения до сети назначения.

• Полоса пропускания (bandwidth): скорость передачи данных по сегменту сети. Например 10-Мbps - соединение Е thernet предпочтительнее, чем 64-kbps выделенная линия.

• Задержка (delay): время, необходимое для перемещения пакета от источника к приемнику.

• Загрузка (load): объем загруженности сетевого ресурса, например, маршрутизатора или соединения на пути от источника к приемнику.

• Надежность (reliability): оценка количества ошибок на каждом сетевом соединении на пути от источника к приемнику.

Стоимость (cost): стоимость маршрута (определяется администратором).

• Махi mum Transmission Unit (М TU): Максимальный размер сообщения в октетах, который возможен на всех соединениях на пути от источника к приемнику.