1. Петлі маршрутизації (Routing Loop)

Петля маршрутизації – це ситуація, при виникненні якої пакет постійно передається між маршрутизаторами і ніколи не досягає своєї мережі призначення. Петля маршрутизації може виникнути у випадку, коли два або більше маршрутизаторів мають інформацію про маршрутизації, яка вказує, що існує шлях до недосяжної мережі.

Петля може виникнути в результаті:

• неправильно налаштованих статичних маршрутів;

• неправильно налаштованого перерозподілу маршрутів (route redistribution);

• непослідовності таблиць маршрутизації, яка виникає через повільну збіжність мережі.

Простота роботи протоколів типу вектора відстані є причиною такого недоліку, як петлі маршрутизації, хоча за певних умов петлі маршрутизації можуть виникати і в протоколах типу стану каналу.

IP-протокол має свій власний механізм для запобігання нескінченній передачі пакетів через мережу. Для цього використовується поле TTL(Time-to-Live). Його значення зменшується на 1 при проходженні через кожен маршрутизатор. Якщо TTL дорівнює нулю, маршрутизатор відкидає пакет.

Виникнення петель маршрутизації спричинює зниження продуктивності або, навіть, простій мережі.

Петлі маршрутизації виникають за певних умов:

• пропускна здатність каналу зв’язку буде використовуватися для передачі;

• процесор маршрутизатора буде завантажений циклічними пакетами;

• процесор маршрутизатора буде завантажений пересиланням непотрібних пакетів, що в свою чергу вплине на час збіжності мережі;

• оновлення маршрутизації можуть втрачатись або не оброблятись вчасно. Це створюватиме нові петлі маршрутизації, погіршуючи ситуацію загалом.

Для усунення петель маршрутизації використовується ряд механізмів, в першу чергу в протоколах вектора відстані. До цих механізмів належать:

• визначення максимальної метрики для запобігання нескінченної передачі;

• holddown timers (таймери утримання);

• split horizon(розділення горизонту);

• route poisoning or poison reverse (зворотнє виправлення);

• triggered updates (миттєве оновлення).

Встановлення максимальної метрики дозволяє після певної кількості переходів позначити мережу недосяжною та відкинути пакет.

Таймери утримання використовуються для запобігання оновленням з неналежно відновлених чи поганих маршрутів. Таймери визначають період, протягом якого маршрутизатори не проводять будь-які зміни. Якщо маршрут позначається як втрачений, або, як можливо втрачений, будь-яка інша інформація про цей маршрут, яка містить такий же статус, або гірший статус, ігнорується протягом певного періоду часу (період утримання). Це означає, що маршрутизатори залишають маршрут позначеним як недосяжний протягом часу, достатнього для розповсюдження таблиць маршрутизації з останньою актуальною інформацією.

Правило розділення горизонту визначає, що маршрутизатор не повинен надсилати оновлення про мережу через інтерфейс, з якого надійшли оновлення. Split horizon може бути відключений адміністратором.

Route poisoning використовується для позначення маршруту, як недосяжного в оновленнях, які надсилаються на інші маршрутизатори з яких надійшли оновлення, але недосяжність інтерпретується як метрика, яка встановлюється на максимум. Для RIP poisoned route має метрику 16. Повідомлення про маршрут з кількістю переходів 16 не дає ніякої додаткової інформації, лише збільшує завантаження мережі.

Щоб пришвидшити процес конвергенції після зміни топології, RIP використовує миттєві оновлення. Миттєві оновлення оновлюють таблиці маршрутизації негайно у відповідь на зміну маршруту. Миттєві оновлення не чекають завершення таймера оновлення. Отримавши оновлення, маршрутизатор негайно відправляє повідомлення про оновлення на сусідні маршрутизатори.

Миттєві оновлення надсилаються у випадку:

• зміни стану інтерфейсу (up або down);

• маршрут став “недосяжним”;

• маршрут додано в таблицю маршрутизації;

Використання миттєвих оновлень було б достатньо, якщо б існувала гарантія, що хвиля оновлення досягне всіх необхідних маршрутизаторів негайно. Проте, є дві проблеми з миттєвими оновленнями:

• пакети, що містять оновлення можуть бути видалені або пошкоджені;

• миттєві оновлення не відбуваються миттєво. Цілком можливо, що маршрутизатор, який ще не отримав миттєве оновлення надсилатиме регулярне оновлення у невідповідний час, що спричинить встановлення поганого маршруту в сусідньому маршрутизаторі, який вже отримав миттєве оновлення.