6.2. Роль протоколов сетевого уровня
Хотя задача отнесена к сетевому уровню, протоколы сетевого уровня не описывают способ ее решения, а только описывают интерфейс стека протоколов к отдельной программе маршрутизации.
Программа маршрутизации устанавливается отдельно и подключается к стеку.
В дальнейшем рассмотрим несколько наиболее применяемых методов маршрутизации.
6.3. Размножение пакетов
В данном случае задача маршрутизации по сути не решается. Распространение сообщения ведется по всем возможным маршрутам (множество копий), среди которых обязательно оказывается оптимальный.
Технически это организуется следующим образом:
каждый коммутатор, получив пакет, распространяет его копии по всем возможным направлениям (размножение пакетов);
коммутатор, размножив пакет, запоминает его, и получив этот пакет вторично, уничтожает (поглощение пакетов).
В результате каждое сетевое сообщение вызывает в сети всплеск трафика.
Зависимость количества пакетов в сети от времени выглядит следующим образом:
n
2
1
t
3
tд
tд - время доставки сообщения;
1 - на первом этапе преобладает процесс размножения и число пакетов в сети растет;
2 - в дальнейшем начинает преобладать процесс поглощения и число пакетов снижается до нуля;
3 - в какой-то момент одна из копий пакета достигает получателя.
Достоинства:
Высокая надежность передачи сообщений. Если в разрушенной сети есть хотя бы один маршрут, то он будет найден.
Гарантированно находится маршрут с наименьшим временем доставки.
Станции не обмениваются контрольными сообщениями, что затрудняет действия хакера, т. к. перехват и подмена контрольных сообщений – один из любимых приемов хакерских атак.
Недостаток: огромный сетевой трафик.
6.4. Методы таблиц маршрутизации
6.4.1. Общие положения
Имеется несколько альтернативных методов, общее между которыми состоит в следующем:
На каждом коммутаторе постоянно поддерживается т. н. таблица маршрутизации следующего формата:
I |
A |
M |
M1 |
M2 |
M3 |
… |
М |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где:
I - индекс (номер) записи;
А - адреса всех возможных коммутаторов, которые могут быть в сети получателями сообщений; в таблице имеется по 1 строке для каждого такого коммутатора;
М- маршрут (номер канала связи, по которому следует отсылать сообщения, направленные на адрес А);
М1-Мn – резервные маршруты в порядке предпочтения на случай невозможности отправки по каналу М.
Данные таблицы создаются на коммутаторах после инсталляции сети в ходе процедуры генерации сети. Таким образом определение оптимального маршрута происходит не в ходе передачи сообщения, а заранее, в момент генерации сети.
Когда сообщения приходят на коммутатор, программа маршрутизации осуществляет поиск в таблице маршрутизации строки с адресом А, соответствующем адресу получателя, и далее из столбца М выбирается номер канала для отправки.