Типы адресации Unicast, Broadcast, Multicast
Рассматривая структуру IP – адреса выше, мы молчаливо предполагали что его стандартным предназначением является однозначно идентифицировать единственное устройство в качестве получателя информации. Но это не всегда верно. Достаточно прозрачно назначение широковещательной (Broadcast) рассылки пакетов. Обычно это обусловлено технологическими потребностями. Есть, однако, весьма интересный тип групповой (Multicast) адресации и не случайно для неё еще на этапе формирования протокола IP был отведен целый специальный класс адресов.
Наряду с приложениями, устанавливающими связь между источником и одним получателем, существуют такие, где требуется, чтобы источник посылал информацию сразу группе получателей. Например, дистанционное обучение, рассылку корпоративной информации, репликацию баз данных и информации веб-сайтов, вещание в интернете. При традиционной технологии IP адресации требуется каждому получателю информации послать свой пакет данных, то есть одна и та же информация передается много раз. Технология групповой адресации представляет собой расширение IP адресации, позволяющее направить одну копию пакета сразу всем получателям. Множество получателей определяется принадлежностью каждого из них к конкретной группе.
Рассылку для конкретной группы получают только члены этой группы. Технология IP Multicast предоставляет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционным подходом. Например, добавление новых пользователей не влечет за собой необходимое увеличение пропускной способности сети. Значительно сокращается нагрузка на посылающий сервер, который больше не должен поддерживать множество двухсторонних соединений. Использование групповой адресации позволяет обеспечить доступ корпоративных пользователей к данным и сервисам, ранее недоступным, так как для их реализации с помощью обычной адресации потребовались бы значительные сетевые ресурсы.
В последнее время широкое распространение приобрели мультимедиа трансляции и видеоконференцсвязь. При использовании традиционной технологии, пропускной способности существующих каналов хватает лишь для установления связи с очень ограниченным числом получателей. Групповая адресация снимает это ограничение и получателей может быть любое количество.
Маршрутизация. Протокол rip
Протокол Информации Маршрутизации (RIP - Routing Information Protocol) был первоначально разработан в Xerox PARC (Xerox Palo Alto Research Center) и использовался в комплекте протоколов ХNS. RIP для TCP/IP опубликован в 1982 г., когда версию UNIX, называемую Berkeley Standard Distribution (BSD), начали распространять с одной из реализацией RIP, крторую называли "трассируемой" (routed). Протокол RIP, который все еще является очень популярным протоколом маршрутизации в малых сетях, формально определен в публикации "Протоколы транспортировки Internet" XNS (XNS Internet Transport Protocols) (1981 г.) и в (Request for Comments) - RFC 1058 (1988 г.).
Маршрут в RIP характеризуется вектором расстояния до места назначения. Расстояние измеряется в количестве узлов между точками. Предполагается, что каждый маршрутизатор является отправной точкой нескольких маршрутов до сетей, с которыми он связан. Описания этих маршрутов хранится в специальной таблице, называемой маршрутной. Таблица маршрутизации RIP содержит по записи на каждую обслуживаемую машину (на каждый маршрут). Запись должна включать в себя:
IP-адрес места назначения.
Метрику маршрута (от 1 до 15; число шагов до места назначения).
IP-адрес ближайшего маршрутизатора (gateway) по пути к месту назначения.
Таймеры маршрута.
Первым двум полям записи мы обязаны появлению термина вектор расстояния (место назначение - направление; метрика - модуль вектора). Периодически (раз в 30 сек) каждый маршрутизатор посылает широковещательно копию своей маршрутной таблицы всем соседям-маршрутизаторам, с которыми связан непосредственно. Маршрутизатор-получатель просматривает таблицу. Если в таблице присутствует новый путь или сообщение о более коротком маршруте, или произошли изменения длин пути, эти изменения фиксируются получателем в своей маршрутной таблице. RIP поддерживает только оптимальные маршруты к пункту назначения. Если новая информация обеспечивает лучший маршрут, то эта информация заменяет старую маршрутную информацию.
Протокол RIP должен быть способен обрабатывать следующие типы ошибок:
Циклические маршруты. Так как в протоколе нет механизмов выявления замкнутых маршрутов, необходимо либо слепо верить партнерам, либо принимать меры для блокировки такой возможности.
Для подавления нестабильностей RIP должен использовать малое значение максимально возможного числа шагов (<16).
Медленное распространение маршрутной информации по сети создает проблемы при динамичном изменении маршрутной ситуации (система не поспевает за изменениями). Малое предельное значение метрики улучшает сходимость, но не устраняет проблему.
Пример таблицы маршрутизации приведен на рисунке
RIP определяет ряд мер, предназначенных для более стабильной работы в условиях быстро изменяющейся топологии сети. В их число входит
-ограничение числа пересылок,
-расщепление горизонта (split-horizons)
-временные задержки изменений (hold-downs),
-корректировки отмены (poison reverse updates).
Достоинства RIP – простота и быстрая реакция на хорошие новости (появление в сети нового маршрутизатора), а недостаток - очень медленная реакция на плохие известия (исчезновение одного из соседей).
В качестве примера рассмотрим сеть из нескольких последовательно соединенных маршрутизаторов: