Классификация видов маршрутизации

Различают следующие способы продвижения пакетов в составных сетях:

1. Маршрутизация, не требующая наличие таблиц маршрутизации:

а) лавинная маршрутизация (широковещательная) – каждый маршрутизатор передает пакет всем своим непосредственным соседям, кроме того, от которого получил;

б) маршрутизация, управляемая событиями (Event depended routing) – пакет к определенной сети назначения посылается по маршруту, уже приводившему ранее к успеху (для данного адреса назначения);

в) маршрутизация от источника (source routing) – отправитель помещает в пакет информацию о том, какие промежуточные маршрутизаторы должны участвовать в передаче пакета к сети назначения.

2. Маршрутизация на основании таблиц маршрутизации:

а) статическая – таблицы маршрутизации составляются и вводятся в память каждого маршрутизатора вручную администратором сети, имеют бесконечный срок жизни;

б) адаптивная (или динамическая) – таблицы маршрутизации с помощью специальных протоколов маршрутизации автоматически составляются на основании информации о конфигурации сети; любое изменение конфигурации сети автоматически отображается в таблицах маршрутизации; имеют ограниченное время жизни.

Автоматически создаваемые таблицы маршрутизации должны обеспечивать рациональность следования пакетов через сеть. Критериями выбора рационального маршрута могут быть:

• кратчайшее расстояние (под расстоянием понимается количество промежуточных маршрутизаторов – хопов, через которые проходит пакет);

• наименьшее время прохождения;

• комплексный критерий, учитывающий расстояние, пропускную способность каналов между маршрутизаторами, надежность каналов, задержки и проч.

Соответственно к адаптивным алгоритмам маршрутизации, автоматически формирующим таблицы маршрутизации, выдвигаются следующие требования:

• алгоритмы адаптивной маршрутизации должны обеспечивать рациональность маршрута (см. выше);

• алгоритмы адаптивной маршрутизации должны быть достаточно простыми (они не должны требовать слишком большого объема вычислений или порождать интенсивный служебный трафик);

• алгоритмы адаптивной маршрутизации должны обладать свойством сходимости, т.е. всегда приводить к согласованному построению таблиц маршрутизации на всех маршрутизаторах сети за приемлемое время.

Основные алгоритмы адаптивных протоколов маршрутизации

Адаптивные протоколы обмена маршрутной информацией, применяемые в настоящее время в сетях, делятся на две группы:

• дистанционно-векторные алгоритмы (Distance Vector Algorithms, DVA);

• алгоритмы состояния связей (Link State Algorithms, LSA).

В дистанционно-векторных алгоритмах (DVA) каждый маршрутизатор периодически и широковещательно рассылает по сети вектор, компонентами которого являются расстояния от данного маршрутизатора до всех известных ему сетей. Получив от некоторого соседа вектор расстояний до известных тому сетей, маршрутизатор наращивает компонеты вектора на величину расстояния от себя до данного соседа и дополняет свой вектор информацией об известных ему самому других сетях. Затем он снова рассылает новое значение вектора по сети. В конце концов каждый маршрутизатор узнает информацию обо всех остальных маршрутизаторах и расстояниях до них.

Дистанционно-векторные алгоритмы (DVA) хорошо работают только в небольших сетях. В больших сетях они засоряют линии связи интенсивным периодическим трафиком, и к тому же не всегда корректно отрабатывают изменение конфигурации сети.

Наиболее распространенным протоколом, основанным на DVA, является протокол RIP (RIP, Routing Information Protocol – протокол маршрутной информации).

Алгоритмы состояния связей (LSA) обеспечивают каждый маршрутизатор информацией, достаточной для построения точного графа связей сети. Все маршрутизаторы работают на основании одного и того же графа, что делает процесс маршрутизации более устойчивым к изменениям конфигурации. Каждый маршрутизатор использует граф сети для нахождения оптимальных по некоторому критерию маршрутов до каждой из сетей, входящих в составную сеть. Чтобы узнать, в каком состоянии находится линии связи, подключенные к его портам, каждый маршрутизатор периодически обменивается со своими ближайшими соседями короткими пакетами HELLO. Если было установлено изменение состояния какой-либо линии связи, только в этом случае передается объявление об изменении связи всем остальным маршрутизаторам.

Алгоритмы состояния связей (LSA) чаще всего используются в больших сетях со сложной топологией, включающей петли. Служебный трафик, создаваемый алгоритмами LSA менее интенсивный, чем у алгоритмов DVA.

Наиболее распространенными протоколами, основанными на LSA, является протоколы OSPF (OSPF, Open Shortes Path First – выбор кратчайшего пути первым) в стеке TCP/IP, NLSP в стеке Novell, IS-IS в стеке OSI и NCP/IP.