3. Адаптивная и статическая маршрутизация

В тех случаях, когда маршрутизация осуществляется на основании таблиц, раз­личают статическую и адаптивную (динамическую) маршрутизацию.

При статической маршрутизации таблицы составляются и вводятся в память каждого маршрутизатора вручную администратором сети. Все записи в таблице имеют статус статических, что подразумевает бесконечный срок их жизни. При существенном изменении состояния сети администратор вносит изменения в таблицу маршрутизации сам.

При адаптивной маршрутизации все изменения конфигурации сети автомати­чески отображаются в таблицах маршрутизации протоколами маршрутизации. Эти протоколы основаны на сборе информации о топологии связей в сети, что позволяет им оперативно отрабатывать все текущие изменения. В таблицах мар­шрутизации при адаптивной маршрутизации обычно имеется информация об интервале времени, в течение которого данный маршрут будет оставаться дейст­вительным. Это время называют временем жизни (TTL) маршрута. Если по исте­чении времени жизни существование маршрута не подтверждается протоколом маршрутизации, то он считается нерабочим, пакеты по нему больше не посыла­ются.

Протоколы маршрутизации могут быть распределенными и централизованными.

При распределенном подходе в сети отсутствуют какие-либо выделенные мар­шрутизаторы, которые собирали бы и обобщали топологическую информацию: эта работа распределяется между всеми маршрутизаторами сети. Каждый мар­шрутизатор строит собственную таблицу маршрутизации, основываясь на дан­ных, получаемых по протоколу маршрутизации от остальных маршрутизаторов сети.

При централизованном подходе в сети существует один маршрутизатор, кото­рый собирает всю информацию о топологии и состоянии сети от других маршру­тизаторов. Затем этот выделенный маршрутизатор (который иногда называют сервером маршрутов) может построить таблицы маршрутизации для всех ос­тальных маршрутизаторов сети, а затем распространить их по сети, чтобы каж­дый маршрутизатор получил собственную таблицу и в дальнейшем самостоя­тельно принимал решение о продвижении каждого пакета. Применяемые сегодня в IP сетях протоколы маршрутизации являются адаптивными распределенными протоколами.

Адаптивные алгоритмы маршрутизации должны отвечать следующим требованиям:

1. они должны обеспечивать рациональность маршрута

2. алгоритмы должны быть достаточно простыми, они не должны требо­вать слишком большого объема вычислений или порождать интенсивный служеб­ный трафик

3. алгоритмы маршрутизации должны обладать свойством сходимости, то есть всегда приводить к согласованному построению таблиц мар­шрутизации на всех маршрутизаторах сети за приемлемое время.

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

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

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

3. Адаптивные протоколы обмена маршрутной информацией см 33

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

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

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

Дистанционно-векторные алгоритмы

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. Пакеты протоколов маршрутизации обычно называют объявлениями, так как с их помощью маршрутизатор объявляет остальным маршрутизаторам известные ему сведения о конфигурации сети. Расстояние в DVA обычно измеряют в числе хопов. Возможна и другая метрика, учитывающая не только число промежуточ­ных маршрутизаторов, но и пропускную способность между соседними маршру­тизаторами.

Получив от некоторого соседа вектор расстояний до известных тому сетей, мар­шрутизатор наращивает компоненты вектора на величину расстояния от себя до данного соседа. Кроме того, он дополняет вектор информацией об известных ему самому других сетях, о которых он узнал непосредственно (если они подключе­ны к его портам) или из аналогичных объявлений других маршрутизаторов. За­тем он снова рассылает новое значение вектора по сети. В конце концов, каждый маршрутизатор узнает через соседние маршрутизаторы информацию обо всех имеющихся в составной сети сетях и о расстояниях до них.

Затем он выбирает из нескольких альтернативных маршрутов к каждой сети тот маршрут, который обладает наименьшей метрикой. Ближайший маршрутизатор, который передал информацию о данном маршруте, отмечается в таблице мар­шрутизации как следующий (next hop).

Наиболее распространенным протоколом, основанным на дистанционно-вектор­ном алгоритме, является протокол RIP.

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 понять, в каком состоянии находятся линии связи, подключенные к его портам, маршрутизатор периодически обменивается короткими пакетами HELLO со своими ближайшими соседями. Сообщение HELLO генерируется только в случае изменения состояния линии связи.

Протоколами, основанными на алгоритме состояния связей, являются протокол IS-IS стека OSI протокол OSPF стека TCP/IP и протокол NLSP стека Novell.