25. Distance vector algorithms. Протокол и rip

Протоколы маршрутизации делятся на два вида, зависящие от типов алгоритмов, на которых они основаны:

• Дистанционно-векторные протоколы, основаны на Distance Vector Algorithm (DVA);

• Протоколы состояния каналов связи, основаны на Link State Algorithm (LSA).

Distance vector algorithms – алгоритмы маршрутизации. (вектор расстояний)

Построение «наилучших» маршрутов основано на метриках: стоимость, длина(число hop’ов), нагрузка и т.д.

Наиболее популярный алгоритм(Distance Vector) – «RIP(Routing Information Protocol»

Действует только внутри административной системы.(Если используется RIP значит другие протоколы там не используются)

На IP-уровне передаются адреса сетей.

Принцип работы:

Каждый узел, входящий в состав сети, первоначально обладает «пустым» вектором, в котором указаны узлы сети, тип соединения между ними и «расстояния», измеряемые «временем жизни пакета» (Time To Live, TTL).

Обмен векторами происходит постоянно.

Обмен векторами происходит только с физическими соседями.

Обмену подлежит текущий вектор: не только информация о собственной петле, но и информация о всех своих соседях, которая пришла от соседних узлов.

При получении каждым узлом вектора, проверяется, есть ли уже информация из пришедшего вектора. Если ее нет, то она добавляется с уточнением соединения и расстояния.

Каждый из коммутаторов сети представляет собой маршрутизатор, задачами кот. являются:

1. построение маршрутной таблицы (вектора)

2. forwarding пакетов: передача данных по каналам, путь которого выстраивается исходя из данных окончательного вектора.

Е

From

Link

Cost

B

local

0

A

1

1

From

Link

Cost

A

local

0

сли в сети произошел разрыв, то как только узлы об этом узнают, они немедленно начинают перестроение маршрутных таблиц: сбрасывают свои вектора в начальное состояние и начинают обмен ими.

Проблемы:

-Алгоритм не любит петель. Решение – вектор не отсылается по направлению от которого был получен.

Алгоритм динамический – реакция а изменение топологии сети.

RIP итерируемый алгоритм – он длителен и большой трафик.

26. Link state algorithms. Протокол ospf

Протоколы маршрутизации делятся на два вида, зависящие от типов алгоритмов, на которых они основаны:

• Дистанционно-векторные протоколы, основаны на Distance Vector Algorithm (DVA);

• Протоколы состояния каналов связи, основаны на Link State Algorithm (LSA).

(LSA) Алгоритмы состояния связей 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.

Чтобы понять, в каком состоянии находятся линии связи, подключенные к его портам, маршрутизатор периодически обменивается короткими пакетами HELLO со своими ближайшими соседями.

Протоколами, основанными на алгоритме состояния связей, являются протоколы IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) стека OSI, OSPF (Open Shortest Path First) стека TCP/IP и недавно реализованный протокол NLSP стека Novell.

Протокол OSPF (Open Shortest Path First, открытый протокол «кратчайший путь первыми).

Каждая связь характеризуется метрикой. Протокол OSPF поддерживает стандартные для многих протоколов (например, для протокола Spanning Tree) значения расстояний для метрики, отражающей производительность сетей: Ethernet - 10 единиц, Fast Ethernet - 1 единица, канал Т1 - 65 единиц, канал 56 Кбит/с - 1785 единиц и т. д.

Link state Protocol Algoritm

Идет в 2 этапа:

1. Передаются message и строится таблица Link в которой описываются топология сети.

Не итеративный процесс. Строится граф: Узлы- Routers; Ребра- связи.

FROM	TO	LINK	COST
A	B	1
A	C	2
B	E	5
……

2. (имеется в виду алгоритм OSPF(Open Shortest Path First) семейства Link State)

Каждый узел запускает алгоритм Де́йкстры для получения маршрута кратчайшего расстояния от себя до других.

В OSPF процесс построения таблицы маршрутизации разбивается на два крупных этапа.

На первом этапе каждый маршрутизатор строит граф связей сети, в котором вершинами графа являются маршрутизаторы и IP-сети, а ребрами - интерфейсы маршрутизаторов. Все маршрутизаторы для этого обмениваются со своими соседями той информацией о графе сети, которой они располагают к данному моменту времени. Информация качественно другая - это информация о топологии сети. (Чем-то похож на RIP). Эти сообщения называются router links advertisement - объявление о связях маршрутизатора. При передаче топологической информации маршрутизаторы ее не модифицируют. В результате распространения топологической информации все маршрутизаторы сети располагают идентичными сведениями о графе сети, которые хранятся в топологической базе данных маршрутизатора.

Второй этап состоит в нахождении оптимальных маршрутов (алгоритм Дейкстры) с помощью полученного графа. Каждый маршрутизатор считает себя центром сети и ищет оптимальный маршрут до каждой известной ему сети. В каждом найденном таким образом маршруте запоминается только один шаг - до следующего маршрутизатора, в соответствии с принципом одношаговой маршрутизации. Данные об этом шаге и попадают в таблицу маршрутизации.

Для контроля состояния связей и соседних маршрутизаторов OSPF-маршрутизаторы передают специальные короткие сообщения HELLO. Если состояние сети не меняется, то OSPF-мар-шрутизаторы корректировкой своих таблиц маршрутизации не занимаются и не посылают соседям объявления о связях. Если же состояние связи изменилось, то ближайшим соседям посылается новое объявление, касающееся только данной связи, что, конечно, экономит пропускную способность сети. Получив новое объявление об изменении состояния связи, маршрутизатор перестраивает граф сети, заново ищет оптимальные маршруты (не обязательно все, а только те, на которых отразилось данное изменение) и корректирует свою таблицу маршрутизации. Одновременно маршрутизатор ретранслирует объявление каждому из своих ближайших соседей (кроме того, от которого он получил это объявление).