Методи маршрутизації
Зміст
Маршрутизація та класифікація методів маршрутизації
Проблема маршрутизації полягає у виборі шляху, яким рухається пакет у багато вузловій мережі. Цей шлях повинен задовольняти певні вимоги, а саме: найшвидше передавання даних з найменшими спотвореннями.
Маршрутизація забезпечується розміщенням у вузлах мережі маршрутної інформації (таблиці маршрутизації) та програм, які реалізують алгоритм маршрутизації. Загалом методи маршрутизації поділяють на прості і складні
Класифікація методів маршрутизації
Прості методи маршрутизації - лише проміжний етап розвитку методів маршрутизації. Ці методи вже практично ніде не використовуються. Для детермінованого методу маршрутизації характерне ручне складання та коригування таблиць маршрутизації. Метод ефективний для невеликих мало завантажених мереж. Є варіанти цього методу, які враховують можливість виходу каналів з ладу, а також варіанти, які передбачають розщеплення потоку (60% + 40%). Широко використовуються зараз адаптивні методи маршрутизації, які є найпрогресивнішими з погляду алгоритму маршрутизації.
Адаптивні методи маршрутизації
Адаптивна маршрутизація передбачає пристосування алгоритму маршрутизації до реального стану мережі. Недоліком методів адаптивної маршрутизації є складність прогнозування стану мережі. Зараз використовуються наступні основні методи адаптивної маршрутизації:
• маршрутизація за досвідом. Кожний пакет має лічильник пройдених каналів. Транзитні пакети скеровуються у випадкові канали. У вузлах мережі створюється таблиця найближчих вузлів для конкретного адресата;
• метод якнайшвидшого передавання. Мета - якнайшвидше позбутись транзитного пакету. В методі використовується глобальна інформація про наявність та довжину черг до вихідних каналів; • локально-адаптивна маршрутизація. Вибір напряму передавання здійснюється на підставі локальної інформації про наявність та довжину черг до вихідних каналів;
• розподілена маршрутизація. У кожному вузлі зберігаються таблиці маршрутизації, в яких вказані маршрути до кожного з адресатів з мінімальною затримкою. Спочатку ці таблиці будують на підставі теоретичних обчислень за відомою топологією, а потім ці дані поновлюються з використанням спостережень. В мережі при цьому завжди існує трафік маршрутизації (до 50% трафіку);
• централізована маршрутизація. Таблиця маршрутизації формується на сервері домена і передається на всі вузли. Таблиця маршрутизації будується на основі інформації, яку передають вузли;
• гібридна маршрутизація. Цей метод є комбінацією методів локально-адаптивної і централізованої маршрутизації. Рішення про напрям передавання приймається на основі порівняння оцінок за обома варіантами.
Маршрутизація в протоколах TCP/IP
Головним параметром маршрутизації є ІР-адреса. У відповідності з протоколом ІР вузли поділяються на маршрутизатори (routers) та хости (hosts).
Маршрутизатор - це апаратно-програмний комплекс, який фізично поєднує кілька комп’ютерних мереж, передаючи за допомогою - 33 -спеціального програмного забезпечення пакети з однієї мережі в іншу (приймає у свій буфер по одному каналу зі своїх вхідних каналів і відправляє по одному зі своїх вихідних каналів). Маршрутизатор може поєднувати мережі з різною топологією та різними протоколами.
Хост - це спільний термін, який описує програмно-апаратний комплекс, який містить ресурси (апаратні, програмні та інформаційні) і надає до них доступ Хости не розсилають таблиць маршрутизації, хоча й можуть мати програмне забезпечення для їх створення та для маршрутизації. Принцип маршрутизації проілюструємо на наступному прикладі.
Приклад схеми мережі
На цій схемі зображено чотири мережі-адресати, три маршрутизатори і ІР-адреси мереж та кожного маршрутизатора зі сторони кожної мережі. Для цієї мережі таблиця маршрутизації матиме наступний вигляд
Таблиця маршрутизації для маршрутизатора М2
Алгоритм вибору маршруту
Алгоритм вибору маршруту має наступний вигляд:
- З пакету читається ІР-адреса.
- В ІР-адресі виділяється адреса мережі призначення.
- Якщо адреса мережі призначення відповідає даній локальній
- мережі, то пакет надсилається безпосередньо адресату.
- Якщо вказана адреса є в таблиці маршрутизації, то пакет
- надсилається за відповідним маршрутом.
- Якщо описаний маршрут за замовчуванням, то пакет
- надсилається за адресою за замовчуванням.
- Якщо ні один із варіантів неможливий, то видається
- повідомлення про помилку маршрутизації.
Графічно цей алгоритм можна зобразити наступним чином
Алгоритм вибору маршруту
