50. Поясните принципы работы маршрутизатора по протоколу ospf.

Основная функция всех маршрутизаторов - маршрутизация трафика. Кроме того, они могут выполнять ряд дополнительных функций. Процесс маршрутизации можно представить двумя иерархически связанными компонентами:

1. Создание и сопровождение таблиц маршрутизации. Основная функция таблицы маршрутизации - в установлении соответствия между адресом сетевого уровня получателя и адресом сетевого уровня следующего транзитного узла. Этим двум адресам ставится в соответствие определенный выходной физический порт. Такой процесс можно назвать определением маршрута для перемещения пакета.

2. Передача пакетов. При этом проводится проверка контрольной суммы заголовка пакета, определяется получатель пакета с адресом канального уровня и производится отправка пакета с выполнением процедур очередности, фрагментации, фильтрации и т.д.

Исходя из данного описания процесса маршрутизации, функциональная схема маршрутизатора представлена на рис. 6.1. Приведенная функциональная схема носит условный характер и необходима для иллюстрации принципов работы маршрутизатора.

Уровень передачи пакетов реализован на алгоритмах коммутации и в основном одинаков для большинства протоколов маршрутизации. Отправитель, имея адрес маршрутизатора, посылает ему пакет, адресованный специально в физический адрес этого маршрутизатора, но с адресом протокола (сетевой уровень) получателя. После проверки адреса получателя пакета маршрутизатор определяет, «знает» ли он, как передать этот пакет следующему маршрутизатору в пути. Если знает, то пакет отсылается путем замены физического адреса получателя на физический адрес следующего маршрутизатора. Если не знает, то пакет игнорируется. По мере прохождения пакета через сеть его физический адрес меняется, а адрес протокола сетевого уровня остается неизменным.

В случае, если маршрутизатор получает пакеты быстрее, чем может отправить их через данный порт, он помещает их в очередь. Простейший способ организации очереди - постановка пакетов в очередь и отправка их в порядке поступления, по принципу FIFO. Такой алгоритм довольно эффективен, но далеко не оптимален.

Случайное раннее обнаружение (Random Early Detection — RED) представляет собой альтернативу очередям FIFO. Оно позволяет смягчить эффект от потери трафика даже при очень больших нагрузках. Такая очередь по-прежнему использует принцип FIFO, но трафик отбрасывается статически, когда средняя длина очереди за данный промежуток времени превосходит установленное значение. Этим достигается оптимизация заполнения очереди. Наряду с бесприоритетной дисциплиной обслуживания очередей (FIFO и случайная выборка из очереди) используется и дисциплина с относительными приоритетами.

Основная задача уровня передачи пакетов - переключение трафика. В этот процесс входят функции приема пакетов, выбора подходящего маршрута дальнейшего следования и отправки их по этому маршруту. Выбор маршрута осуществляется с использованием классических методик: ищется адрес получателя в маршрутной таблице, выбирается один из возможных транзитных узлов, определенных протоколом маршрутизации, формируется выходной заголовок канального уровня и осуществляется посылка пакетов. На этом этапе могут быть задействованы дополнительные возможности, например, фрагментация пакетов, обработка опций и проверка контрольной суммы.