В. Столлингс - Современные компьютерные сети (2-е издание, 2003) (1114681), страница 111
Текст из файла (страница 111)
Обновления о маршрутах посылаются в виде ответов независимо от того, поступал ли запрос. Когда узел инициализирует протокол ИР, он рассылает ИР-запросы путем широковещательной рассылки. Каждый маршрутизатор, получая запрос, немедленно отправляет ответ. + Вткэгя. 1 означает оригинальный протокол ИР, 2 — протокол ИР-2. 15.3. Протокол ОЗРЕ 487 15.3. Протокол ОВРГ Дистанционно-векторная маршрутизация Маршрутизация о учетом ооотояниялиний Каждый маршрутизатор посылает сведения о маршрутах своим соседям Посылаемая информация представляет собой оценку стоимости путей ко всем сетям ИнФормация посылается регулярно через определенный период времени ' ЦРС 2328, Олгр Уегпоп 2, апрель 1998.
продаже яиер 486 Глава 15. Протоколы внутренней маршрутизации За заголовком следуют один или несколько блоков, в каждом из которых сооб щается длина пути до сеттт-получателю В атих блоках содержатся следующие поля. + Семейство адресов. Всегда 2 для 1р-адресов. + 1Р-адрес. В этом поле указывается 1Р-адрес сети, то есть 1Р-адрес с ненул вым номером сети и нулевым номером хоста, уникально идентифицирую щий сеть. + Метрика. Длина пути от данного маршрутизатора до указанной сети Как правило, используется стоимость линии, равная 1, так что метрика представляет собой просто число ретрансляционных участков. Если допускаются боль шие значения стоимости линий, тогда количество ретрансляционных участков в пути соответственно уменьшается. Ограничения протокола й!Р Протокол ИР продолжает оставаться популярным благодаря своей простоте и удобству для небольших объединенных сетей, которых сегодня довольно много.
Однако у него есть несколько ограничений; + По мере роста объединенных сетей получатели, расстояния до которых превышают 15, становятся недоступными, что делает протокол ИР непригодным для больших конфигураций. С другой стороны, если разрешить использование больших метрик, время сходнмости протокола после инициализации или изменения топологии может оказаться болыпим. + Использовише чрезмерно упрощенной метрики приводит к созданикг неоптимальных таблиц маршрутизации, в результате пакеты будут посылаться по более медленным (или по более дорогттм) путям в то время, когда доступны лучшие пути. + Устройства, поддерживаюгцие протокол ИР, принимают обновления от любого устройства. Это может привести к тому, что неверно сконфигурированное устройство нарушит всю конфигурацию.
По мере роста Интернета и других объединенных сетей, а также увеличения скорости передачи данных ограничения протокола ИР становятся все большей щюблемой. Хотя протокол ИР все еще широко применяется, в настоящее время в объединенных сетях, работающих на основе набора протоколов ТСР/1Р, в качестве протокола внутренней маршрутизации все чаще используется протокол ОБРРг (Орел БЬоггезг Ра1Ь Е)гзг — первоочередное открытие кратчайших маршрутов). центральное место в работе протокола ОБРЕ занимает маршрутизация с учеом состояния линий. Мы начнем с общего описания этого подхода, затем покаем, как он адаптируется для протокола ОБРЕ маршрутизация с учетом состояния линий При дистанционно-векторной маршрутизации каждый маршрутизатор должен передавать значительный объем информации, посылая всем своим соседям вектор расстояний, содержащий оценку стоимости путей ко всем сетям в конфигурации, Когда происходит существенное изменение в стоимости линии или линия становится недоступной, может потребоваться значительное время, чтобы информация об атом распространилась по объединенной сети.
Назначение маршрутизации с учетом состояния линий — справляться со всеми этими проблемами, Общее описание Во время инициализации маршрутизатор определяет стоимость линии для каждого иэ своих сетевых интерфейсов. Затем маршрутизатор передает эту информацию всем остальным маршрутизаторам в объединенной сети, а не только соседним. Далее маршрутизатор следит за состоянием своих линий. При значительном изменении (радикально меняется стоимость линии, создается новая линия, становится недоступной существующая линия), маршрутизатор снова объявляет о стоимости своих линий всем маршрутизаторам конфигурации.
Поскольку каждый маршрутизатор получает информацию о стоимости линий от всех маршрутизаторов, каждый маршрутизатор должен рассчитать топологию всей конфигурации, а затем вычислить кратчайший путь к каждой сети. Выполнив это, маршрутизатор может сформировать таблицу маршрутизации сданными о первом ретрансляционном участке в направлении каждого потегщиального получателя. Поскольку у маршрутизатора есть представление обо всей сети, он не пользуется распределенной версией алгоритма маршрутизации, применяемой при дистанционно-векторной маршрутизации. Вместо этого маршрутизатор может воспользоваться любым алгоритмом определения кратчайшего пути. На практике используется алгоритм Дейкстры. В табл. 15.1 сравнивается дистанцнонно-векторная маршрутизация и маршрутизация с учетом состояния линий.
таблица 15.1. Сравнение стратегий маршрутизации Каждый маршрутизатор посылает сведения о маршрутах всем остальным маршрутизаторам Посылаемая информация представляет собой точное значение стоимости линий к смежным сетям Информация посылается в случае значительных изменений 488 Глава 15. Протоколы внутРенней маршрутизации 15.3. Протокол ОЗРР 489 Таблица 18.1 (продолжение) Дистанционно-яеяторная маршрутизация Маршручизация с учетам состояния линий Маршрутизатор сначала строит описание топологии объединенной сети, а затем может пальзозаться любым алгоритмом маршрутизации для выбора маршрута Маршрутизатор выбирает следующий ретраналяционный участок с помощью Распределенного алгоритма Беллмана — Форда на основе полученных оценок стоимости путей ПеРвая передача ВтоРая передача третья передача Рис.
1Б.В. Пример лаеиннай маршрутизации Если не предпринять специальных мер, пакеты, передаваемые путем лавинной маршрутизации, будут множиться и распространяться бесконечно. В нашем примере при первой передаче формируются два пакета, при второй передаче — четыре пакета, при третьей — двенадцать, чта в данном примере уже является излипшим. Один из способов избежать этого заключается в том, что каждый узел запоминает идентификаторы отправленных им пакетов. Полученные дубликаты этих пакетов отбрасываются. Этот метод применяется в протоколе ОБРЕ. Метод лавинной маршрутизации обладает тремя замечательными свойствами: + Перебираются все маршруты между отправителем и получателем. Таким образом, независимо от того, какие узлы или линии вышли из строя, пакет всегда будет доставлен, если сохранился по меньшей мере один путь между отправителем и получателем.
Лавинная маршрутизация При маршрутизации с учетом состояния линий применяется простая техника, называемая лавинной маршрутпиэацией (Йоог)1 ой). Этот метод, не требующий знания топологии сети, работает следующим образом. Маршрутизатор-источник посылает пакет всем своим соседям.
Каждый получивший пакет маршрутизатор передает его дальше по всем своим выходным линиям, кроме той, по которой этот пакет при был. Лавинную маршрутизацию для конфигурации, представленной на Рис, 15,1, иллюстрирует рис. 15.8. После первой передачи пакет получают все маршрутизаторы на расстоянии одного ретрансляционного участка от отправителя. После второй передачи пакет получают все маршрутизаторы на расстоянии двух ретрансляционных участков ат отправителя и т.
д. + Поскольку перебираются все маршруты, то па меньшей мере одна копия пакета пройдет по маршруту, имеющему минимальную задержку. + Посещаются все узлы, прямо или косвенно соединенные с узлом-источником Благодаря первому свойству метод лавинной маршрутизации обладает высокой устойчивостью. Благодаря второму свойству рассылаемая путем лавинной маршрутизации информация быстро достигает всех маршрутизаторов. Благодаря третьему свойству все маршрутизаторы получают информацию, необходимую для создания таблиц маршрутизации.
Главный недостаток метода лавинной маршрутизации заключается в оказываемом им на сеть высоком уровне нагрузки, пропорциональном количеству линий связи в сети. Протокол ОВРГ Каждый маршрутизатор хранит описание состояния своих локальных линий, связывающих его с подсетямн, и время от времени передает обновленные данные всем известным ему маршрутизаторам. Каждый маршрутизатор, получающий пакет обновления, должен подтвердить его получение.
Подобные обновления создают значительный график, так как описание состояния линий, хотя занимает и немного места, но должно посылаться часто. На каждом маршрутизаторе хранится база данных, отражающая топологию объединенной сети. Тополопзя выражается в виде ориентированного графа. Ниже перечислены элементы графа. + Вершины,илиузлы,двухтипож ь маршрутизатор; сеть, которая, в свою очередь, может быть транзитной, если она может переносить данные и не заканчивается оконечной системой, и заглушкой, если зто не транзитная сеть.
+ Ребра двух типов: ребра графа, соединяющие две вершины-маршрутизатора, в случае, если соответствующие маршрутизаторы соединены друг с другом прямой двухточечной линией связи; ребра графа, соединяющие вершину-маршрутизатор с вершиной-сетью, в случае, если маршрутизатор напрямую соединен с сетью. На рис.
15.9, в основу которого положена иллюстрация из рекомендации ВЕС 2328, показан пример конфигурации объединенной сети, а на рис. 15.10— соответствующий ориентированный граф. Маршрутизаторы обозначены символам К, хосты — символом Н, сети — символом Х. При построении графа использовались следующие преобразования; + Два маршрутизатора, соединенные двухточечной линией, представлены на графе в виде пары вершин, напрямую соединенной парой ребер. по одному в каждом направлении (например, маршрутизаторы 6 и 10).