Rip(Метод рельефов)

Рельеф – это оценка кратчайшего пути от узла Aдо узлаB. Оценка (расстояние) может выражаться временем доставки, надёжностью доставки или числом узлов коммутации на данном маршруте.

В таблице маршрутизации узла А каждому из основных узлов отводится одна строка со следующей информацией: узел назначения, длина кратчайшего пути, номер Nближайшего узла, соответствующего кратчайшему пути, список рельефов отAдо В через каждый из смежных узлов.

Например, для узла а строка для dвыглядит так (зная, что из узла а можно попасть в узелdчерез узлыjиk):

• пункт назначения – d;

• длина кратчайшего пути Ra(d);

• номер ближайшего узла N(d)=j;

• список рельефов: Raj(d),Rak(d).

Пусть изменилась задержка Rak(d) так, что она стала меньше, чемRaj(d). Тогда в строкеdтаблицы маршрутизации узлаaкорректируетсяRa(d),N(d) изменяется наk, и кроме того всем соседям узла а посылается сообщение об изменённомRa(d). Например, в некотором соседнем узлеlпри этом будет изменено значениеRla(d)=Ra(d)+Rl(a). Мы видим, что возникает итерационный процесс корректировки маршрута информации в узлах коммутации.

Хотя данный алгоритм сходится медленно, для относительно небольших сетей он вполне приемлем.

Возможен упрощенный вариант формирования рельефов. Он заключается в следующем: пусть i– это произвольный узел коммутации сети связи.i-рельефом называется процедура присвоения значений числовой функции каждой линии связи. Он строится следующим образом: изi-ого узла коммутации по всем исходящим линиям связи передается число «1». Все узлы коммутации, в которые поступило число 1, передают по всем исходящим линиям связи, кроме тех, по которым поступила 1, число 2. Далее узлы коммутации, по которым поступило число 2, передают 3, и т.д. до тех пор, пока все линии связи не будут пронумерованы. Говорят, что линия связи имеетnвысоту, если она обозначена числомnвi-рельефе.

Указанным способом формируется рельеф из каждого узла коммутации сети связи. В результате линия связи с минимальной высотой является исходящей линией связи первого выбора. Линии связи с большими высотами соответственно являются линиями связи 2, 3, и т.д. выбора.

Пример формирования 4-рельефа:

Чтобы найти кратчайший маршрут коммутации к узлу A, достаточно в каждом узле коммутации выбирать линию связи с меньшим весом. Например, кратчайший маршрут отNдоAбудет следующий:

Метод ospf

Он основан на использовании в каждом маршрутизаторе информации о состоянии всей сети. Рассмотрим алгоритм применительно к формированию маршрутной таблицы узла Aграфа, изображенного на рисунке:

Обозначим кратчайшее расстояние от aкiчерезRi. Разделим узлы на 3 группы:

• перманентные, для которых Riуже рассчитано;

• пробные, для которых получена некоторая промежуточная оценка, возможно, неокончательная;

• пассивные, еще не вовлеченные в итерационный процесс.

№ итерации	1	2	3	4	5	6	7	8	9
b	3,a	3
c	1,a
d		8,c	5,b
e			7,b	7	7
f		13,c	13	7,d	7	7
g				6,d
h					9,g	9	9
k						11,e	11	11
n						17,e	17	12,h	12

Итерационный процесс начинается с отнесения узла aк группе перманентных. Далее определяются узлы, смежные с узломa. Это узлыbиc, которые включаются в группу пробных. Включение в группу пробных отмечается указанием в клетке таблицы, рядом с оценкой, расстояния также имени узла, включаемого в этом шаге в число перманентных. На следующем шаге узел с минимальной оценкой (c) включается в группу перманентных, а узлы, смежные с ним, в группу пробных, и для них оцениваются расстоянияRd=8 иRf=13. Теперь среди пробных узлов минимальную оценку имеет узелb. Он включается в группу перманентных узлов, узелeв группу пробных, и для всех пробных узлов, смежных сb, рассчитываются оценки. Это, в частности, приводит к уменьшению оценки узлаdс 8 на 5. В таблице это отражено, во-первых подчеркиванием, а во-вторых заменой у узлаdметкиcнаb. Если же новая оценка оказывается больше прежней, то она игнорируется. Этот процесс продолжается пока все узлы не окажутся в группе перманентных. Теперь виден кратчайший путь отaк любому другому узлуx, или что тоже самое – отxкa. Это последовательность конечных отметок в строках таблицы, начиная с последнего узлаx. Так для узлаx=n, имея в строкеnотметкуh, в строкеhотметкуg, и окончательно кратчайший путь есть:a-b-d-g-h-n.

Кроме рассмотренных, существуют также и другие методы формирования таблицы маршрутизации, иногда их называют планами распределения информации: игровой, логический, логико-игровой.

Таблица. Устройства, реализующие функции маршрутизации

Наименование устройства	Характеристика и функции устройства	Пример схемы включения
1. Повторитель	Выполняет функции регенерации сигналов. Принимает сигналы от пользователя или из конечного узла коммутации и побитно синхронно передает их другому повторителю или пользователю, тем самым улучшается форма, мощность, синхронизация сигналов, и т.д.
2. Концентратор	Выполняет функции повторителя, который имеет несколько портов и объединяет трафик нескольких пользователей и узлов коммутации. Таким образом выполняет функции повторителя, мультиплексора и демультиплексора, устройств защиты сети от несанкционированного доступа (НСД).
3. Мост	Осуществляет выбор исходящих линий связи (формирует таблицы коммутации). Делит сеть на независимые подсети. Разрешает передачу сообщения пользователей из одной подсети в другую только в том случае, если такая передача необходима, тем самым изолирует трафик подсетей с целью уменьшения возможности несанкционированного доступа.
4. Коммутатор	Осуществляет выбор исходящей линии связи (формирует таблицы коммутации).
5. Маршрутизатор	Выполняет все функции маршрутизации: формирование плана распределения информации (таблиц маршрутизации), выбор дополнительных линий связи. Дополнительные функции: связывает в единую сеть подсети, построенные с использованием различных сетевых технологий. Выполняет буферизацию, фильтрацию передаваемых пакетов. Осуществляет приоритетную обработку трафика.
6. Сервер маршрутов	Собирает и анализирует информацию о топологии сети, затем по запросам передает ее в маршрутизаторы, которые освобождены от функции создания плана распределения информации.