Лекция 3

Маршрутизация пакетов на сетевом уровне

Решением задачи маршрутизации является последовательность узлов прохождения пакета от абонента-отправителя к абоненту-получателю. Типовым решением этой задачи является таблица, хранимая в узле связи.

Получатель	Смежный
A	X
B	Y
…	…
G	W

Узел v, получивший очередной пакет, определяет в нем абонента-получателя и отправляет его соответствующему смежному с ним узлу. Как рассчитывается таблица? Для рассчета маршрутных таблиц используются методы оптимизации. Измерительной величиной здесь является стоимость передачи пакета, содержащая в себе быстродействие канала, финансовые затраты эксплуатации, загрузку канала и т.д.

Существуют три основных способа расчета маршрутов:

1. глобальная или системная сетевая маршрутизация

2. локальная или пользовательская маршрутизаци

3. волновая маршрутизация (для маршрутизации при низкоорбитальной спутниковой связи)

Два подхода

1. Решается задача оптимизации потоков между всеми парами абонентов сети совместно. Обычно используется для статической централизованной маршрутизации.

2. Маршрут прохождения пакетов должен быть оптимален для каждой пары узлов раздельно и сетевая нагрузка складывается из конкурентной борьбы за сетевый ресурсы. Используется для динамической или адаптивной сетевой маршрутизации.

Методы глобальной оптимизации маршрута

В качестве функционала, характеризующего нагрузку всей сети рассматривается ,f– вектор,,N– количество источников и потребителей информации (абонентов),r_ij– интенсивность потока от абонентаiк абонентуj,b– количество направленных линий в сети, включая промежуточные узлы связи (линия от узлаlк узлуmотлична от линии от узлаmкl),c_i– максимальная пропускная способность от узлаmк узлуl,f_i– искомая нагрузка линииi(суммарная интенсивность потока по линииi). Задача оптимизации.

Зам:

Для принятия решения о маршрутизации в сети отводится минимально количество времени. Поэтому для решения таких задач используется самые простые алгоритмы расчета маршрутов. Для подправки их погрешности используются методы регулирования сетевой нагрузки.

4.

Алгоритм минимального числа линий

Шаг1. Для пары абонентовmиlопределяется совокупность маршрутов_ml, содержащих минимальное количество промежуточных узлов. Эти пути объявляются допустимыми.

Шаг2. Из допустимых путей выбирается один с максимальной оставшейся пропускной способностью., т.о. мы имеем маршрут_ml.

Шаг3. Если все пары абонентов исчерпаны, то конец, иначе на шаг1.

Ip-адресация

IP-адресация построена на концепции сети, состоящей из хостов и других сетей. Хост представляет собой объект сети, который может передавать и принимать IP-пакеты, например, компьютер или маршрутизатор. Хосты соединены друг с другом через одну или несколько сетей. IP-адрес состоит из двух логических частей – адреса сети и адреса хоста (более точно – адреса интерфейса хоста) в сети и имеет длину 4 байта (IPv4) и обычно записывается в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме и разделенных точками, например, 62.76.78.110.IP-адреса назначаются администратором при конфигурировании компьютеров и маршрутизаторов. Номер сети может быть выбран администратором произвольно (внутренние закрытые сети), либо выделен поставщиком услугInternetили назначен подразделением организацииInterNIC(InternetNetworkInformationCenter), если сеть должна работать как составная часть глобальной сетиInternet. Обычно поставщики услугInternetполучают диапазоны адресов у подразделенийInterNIC, а затем распределяют их между своими абонентами. Номер узла в протоколе IP назначается независимо от аппаратного адреса интерфейса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей, поэтому каждый порт маршрутизатора имеет свой собственный IP-адрес. Компьютер также может входить в несколькоIP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Т.о., IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.