В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 108
Текст из файла (страница 108)
1Влк Таблицы мершругнэацнн для рнс. 15.1 Табпнца мершругнэетсра В Сегь Маршрутизатор Таблица маршрутиэетсре С Сеть Маршрутизатор Таблица маршрутизатора 0 Сеть Маршрутизатор 474 Глава 15. Протоколы внутренней маршрутизации 1б.1. Принципы маршрутизации в объединенных сетях 475 Каждая запись в таблице маршрутизании идентифицирует целевую сеть и следующий маршрутизатор, которому следует направлять дейтаграммы для данного получателя. Маршрутизатору не нужно хранить полную информацию о маршрутах к каждому возможному получателю.
Вместо этого ему достаточно уметь по адре получателя определять выходную линию, по которой передавать дейтаграмм, Предположим, что маршрут с наименыпей стоимостью от маршрутизатора Х д, маршрутизатора У начинается с линии Х вЂ” А. Назовем оставшуюся часть марш рута Кь Это часть маршрута от Ало У. Пусть маршрут К«представляет собой мар шрут с наименьшей стоимостью от А до У.
Если стоилюсть маршрута К~ болыпе стоимости маршрута Кг, тогда маршрут Х вЂ” У можно усовершенствовать, выбрав участок Кь Если же стоимость маршрута К~ меньше стоимости маршрута Къ тогда маршрут К2 не является маршрутом с наименьшей стоимостью от А до Ъ'. Поэтому К~ = Кь Таким образом, в каждой точке вдоль маршрута необходимо знать только идентификатор следующего ретрансляционного участка, но не весь маршрут. В нашем примере маршрут от маршрутизатора Р до сети 2 проходит через маршрутизатор Н.
Далее маршрут проходит через маршрутизатор С, напрямую соединенный с сетью 2, Таким образом, полный маршрут от маршрутизатора Р до сети 2 выглядит как Р— Н вЂ” С. Подобная габлица маршрутизации необходима каждому маршрутизатору. Кроме того, может потребоваться настроить таблицы маршрутизации на хостах, Если хост присоединен только к одной сети, а к этой сети присоединен лишь один маршрутизатор, тогда хосту не требуется таблица маршрутизации. Весь график, отправляемый за пределы сети, следует направлять единственному маршрутизатору.
Однако если к сети присоединено несколько маршрутизаторов, тогда у хоста должна быть таблица, указывающая, какой маршрутизатор использовать для каждого получателя, находящегося за пределами сети. Альтернатива состоит в том, чтобы назначить маршрутизатор по умолчанию, но это решение не является оптимальным.
На рис. 15.2 показана таблица маршрутизации для хоста Х. Адаптивная маршрутизация Практически во всех конфигурациях объединенных сетей маршрутизаторами применяется некая разновидность адаптивной маршрутизации. При адаптивной маршрутизации, когда состояние обьеднненной сети меняется, могут мсняться и маршруты передачи дейтаграмм. Ниже перечислены основные условия, влияющие на регвепие о выборе маршрута: + Неисправность. Когда сеть или маршрутизатор выходит из строя, они уже не могут быть частью маршрута.
+ Перегрузка. Когда определенная часть объединенной сети оказывается перегруженной, желательно направлять дейтаграммы в обход этого участка. Таким образом, стратегия маршрутизации может помочь избежать перегрузки или, по меньшей мере, предотвратить разрастание перегрузки, что очень важно в высокоскоростных объединенных сетях. Адаптивная маршрутизация имеет определенные недостатки; + Усложняется выбор маршрута, поэтому маршругизаторы должны больше времени тратить на обработку. ( + В большинпгве случаев адаптивная стратегия зависит от информации о состоянии сети, собранной в одном месте, но используемой в другом, Возникает проблема компромисса между качеством этой информации и величиной накладных расходов.
Чем больше объем информации, которой обмениваются маршрутизаторы, и чем чаще они ею обмениваются, тем лучше будут ре~нения о выборе маршрутов, принимаемых каждым узлом. С другой стороны, эта информация сама оказывает нагрузку на сети, вызывая снижение производительности. + Реакция адаптивной стратегии может оказаться слишком быстрой, что может привести к осцилляциям, вызывающим перегрузку, или слишком медленной, то есть не поспевающей за изменениями. + Применение адаптивной стратегии может привести к патологиям, таким как флаттер и зацикливание. Следует детально исследовать последние два пункта. Если адаптивная стратегия реагирует слишком быстро, то неаначительные флуктуации нагрузки в объединенной сети могут заставить многие маршрутизаторы перенаправить график в менее нагруженные регионы.
В результате в новом регионе объединенной сети появляегся всплеск графика, что, в свою очередь, может вызвать перенаправление графика из этого региона обратно. Если же реакция адаптивной стратегии будет слишком медленной, то к тому времени, когда будут приняты решения о выборе маршрутов, распределение нагрузки может измениться настолько значительно, что новые решения о выборе маршрутов окажутся непригодными. Флаттерож (Впггег)пй) называют быструю циклическую смену маршрута. Это явление люжет быть вызвано попыткой маршрутизатора распределить или сбалансировать нагрузку.
В КРС 1812 распределение нагрузки описывается следующим образом': «К концу работы процесса выбора следующего ретрансляционного участка могут остаться несколько маршрутов. Маршрутизатор может выбрать более одного маршрута и пытаться разделить трафик между нимиж Подобное распределение нагрузки может привести к ненормальному поведению сети. Пример, о котором сообщается в 1177), иллюстрирует рис. 15.3. В данном случае маршрутизатор в Сент- Луисе, штат Миссури, распределяет свой трафик, направляемый в университет Маннхайма (Германия), передавая часть данных через Вашингтон (жирная линия; 17 ретрансляционных участков до Маннхайма), а другую часть — через Анахайм, штат Калифорния (пунктирная линия; 29 ретрансляционных участков). В результате направляемые в университет в Маннхайме пакеты передаются по совершенно неравноценным маршрутам.
Опубликованное в 11771 исследование состоит из наблюденийй за трафиком Интернета на выбранных участках на протяжении нескольких дней. За период наблюдений было замечено несколько случаев флаттера. Хотя флаттер действительно обеспечивает балансирование нагруаки, он может вызвать ряд проблем: + Если флаттер происходит только в одном направлении, характеристики маршрута в разных направлениях будут разными.
Такая ситуация может запутать приложения, пытающиеся измерить характеристики маршрута в целях управления и устранения неисправностей 4 ' ПВС! 812, Яедии«теплот!Р у«гуоп 1 яоы«г«, июнь ! 995. 476 Глава 1б. Протоколы внутренней маршрутизации 15.1. Принципы маршрутизации а объединенных сетях 477 кй й"1-1 Автономные системы к з Рис. 1 53. Пример фпаттера: смена маршру»ов передачи пакетов, посылаемых нз университета Сент-Луиса в университет Маннхайма + При наличии двух разных маршрутов между отпрааителел» и получателем усложняегся оценка таких характеристик, как время прохождения сигнала в оба конца или пропускная способность.
+ Если время распространения сигнала по двум мар»прутам различается, ТСР- пакеты будут прибывать с нарушением порядка, что может привести к ненужным повторным передачам, дублированию подтверждений и растрачиванию пропускной способности впустую. Более серьезной патологией является зацикливание (!оорп»й), при котором пакеты„переданные маршрутизатором, возвращаются на тот же маршруп»затор.
Алгоритмы маршрутизации пытаются избежать зацикливания, но такое явление может возникнуть, если в объединенной сети происходит изменение связности и информация об этом изменении не успевает распространиться по вссм маршрутизаторам. В [177! сообщается о наблюдениях за поведением объединенной сети, проводивпшхся на протяжении трех суток. За этот период было замечено 60 случаев зацикливания, причем несколько раз зто явление длилось несколько часов, а в отдельных случаях даже полдня.
Очевидно, что подобные крайне устойчивые циркулирующие потоки данных весьма негативно сказываются на графике некоторых источников. Несмотря на все присущие им недостатки, стратеп»»» адаптивной маршруп»папин существенно преобладают над фиксированной маршрутизацией по двум причинам: + Стратегия адаптивной маршрутизации может повысить производительность для пользователя сети.
+ Стратегия адаптивной маршрутизации люжет помочь в борьбе с перегрузкой, Будут ли реализованы эти преимущества, зависит от грамотности проекта сети и природы нагрузки. В целом, адаптивная маршрутизация представляет собой ис. ключитсльно сложную и трудновыполнил»ую задачу. По этой причине уже много лет протоколы маршрутизации постоянно совершенству»отся.
Обычно стратегии адаптивной маршрутизации классифицируются в зависимости от того, какие источники информации ими используются: локальные источники, смежные узлы или все узлы. Примером стратегии адаптивной маршрутизации, полагающейся только на локальную информацию, может служить отправка маршрутизатором каждой дейтаграммы в ту сеть, для которой у него л»инимальная длина очереди Ц. Таким образом, нагруз»са на сети будет сбалансирована. Однако при этом некоторые пакеты могут направляться в неверном направлении.