35 База данных состояния связей. Алгоритм spf построения таблиц маршрутизации. Тупиковые связи.

На каждом маршрутизаторе строится база данных состояния связей, представляющая собой полное описание графа OSPF-системы. Вершинами графа являются маршрутизаторы, а ребрами - соединяющие их связи.

Базы данных на всех маршрутизаторах идентичны.

База данных состояния связей представляет из себя таблицу, где для каждой пары смежных вершин графа (маршрутизаторов) указано ребро (связь), их соединяющее, и метрика этого ребра:

Алгоритм SPF был предложен Е.В.Дейкстрой

Результатом работы алгоритма является таблица, где для каждой вершины V графа указан список ребер, соединяющих заданную вершину S с вершиной V по кратчайшему пути.

S- заданная вершина (источник путей);

E- множество обработанных вершин, т.е. вершин, кратчайший путь к которым уже найден;

R- множество оставшихся вершин графа (т.е. множество вершин графа за вычетом множества E);

O- упорядоченный список путей.

1. Инициализировать E={S}, R={все вершины графа, кроме S}. Поместить в О все односегментные (длиной в одно ребро) пути, начинающиеся из S, отсортировав их в порядке возрастания метрик. 2. Если О пуст или первый путь в О имеет бесконечную метрику, то отметить все вершины в R как недостижимые и закончить работу алгоритма. 3. Рассмотрим P- кратчайший путь в списке О. Удалить P из О. Пусть V - последний узел в P.

Если V принадлежит E, перейти на шаг 2; иначе P является кратчайшим путем из S в V (будем записывать как V:P); перенести V из R в E.

4. Построить набор новых путей, подлежащих рассмотрению, путем добавления к пути P всех односегментных путей, начинающихся из V. Метрика каждого нового пути равна сумме метрики P и метрики соответствующего односегментного отрезка, начинающегося из V. Добавить новые пути в упорядоченный список О, поместив их на места в соответствии со значениями метрик. Перейти на шаг 2.

Если в базу данных вносится информация о связи с сетью, то есть сама IP-сеть становится вершиной графа системы, соединенной с маршрутизатором.

Вершина N1 называется тупиковой сетью (stub network); все узлы сети, обозначаемые этой вершиной, являются хостами, у которых установлен маршрут по умолчанию, направленный на маршрутизатор 4.

36 Протокол маршрутизации ospf. Определение метрики линии связи. Поддержка множественных маршрутов. Паразитный эффект множественных маршрутов.

Протокол маршрутизации OSFP (Open Shortest Path First) представляет собой протокол состояния связей, использующий алгоритм SPF поиска кратчайшего пути в графе. OSPF применяется для внутренней маршрутизации в системах сетей любой сложности.

Метрика представляет собой оценку качества связи в данной сети (на данном физическом канале); чем меньше метрика, тем лучше качество соединения. Метрика маршрута равна сумме метрик всех связей (сетей), входящих в маршрут

Значения метрик могут варьироваться в широком диапазоне. Кроме того, протокол OSPF позволяет определить для любой сети различные значения метрик в зависимости от типа сервиса.

Метрика сети, оценивающая пропускную способность, определяется как количество секунд, требуемое для передачи 100 Мбит через физическую среду данной сети. Например, метрика сети на базе 10Base-T Ethernet равна 10, а метрика выделенной линии 56 кбит/с равна 1785. Метрика канала со скоростью передачи данных 100 Мбит/с и выше равна единице.

Порядок расчета метрик, оценивающих надежность, задержку и стоимость, не определен. Администратор, желающий поддерживать маршрутизацию по этим типам сервисов, должен сам назначить разумные и согласованные метрики по этим параметрам.

Если между двумя узлами сети существует несколько маршрутов с одинаковыми или близкими по значению метриками, протокол OSPF позволяет направлять части трафика по этим маршрутам в пропорции, соответствующей значениям метрик. Например, если существует два альтернативных маршрута с метриками 1 и 2, то две трети трафика будет направлено по первому из них, а оставшаяся треть - по второму.

Положительный эффект: уменьшение средней задержки прохождения дейтаграмм между отправителем и получателем, а также в уменьшение колебаний значения средней задержки, сглаживание возникновений заторов при обрыве одной из линий связи.

Паразитивный ээфект заключается в возрате части трафика тем же путем по которому он пришел.

Избежать этого явления позволяет следующее правило.

Если узел Х отправляет данные в узел Y, он может пересылать их через узел Q только в том случае, если Q ближе к Y, чем Х.