Руководство по технологиям объединенных сетей Cisco (953103), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Осноююе отличие между ййми состоит в том, что мостовое соединение работает на 2-м (каиальном) уровне эталонной модели ОЯ, а маршрутизация — на 3-м (сетевом) уровне. Из з):ого следует что в процессе перемещения данных от источника к получателю маршрутизаторы 'и.мосты используют разную информацию и, таким образом, выполняют свою задачу разными способами.
ъ,ы ' ьт '-. ".' Тема маршрутизаций)не сходит со страниц книг о компьютерах уже более двух десятидетий, однако"Коммерческое распространение маршрутизация получила только в се)зедине 80-х годов ХХ века. Основная причина такого запоздания состояла в том, что Сети 70-х (чздовябьщи простыми, однородными средами. Крупные объединенные сети стали широко распространенными лишь сравнительно недавно. В( "::ф .Ф™ .:.-: Компоненты маршрутизации а за'зггг ; При осуц)ветвлении маршрутизации выполняются два основных действия: определе)гие оптималь)гых маршрутов и транспортировка информационных групп (обычно называемых пвметами) по объединенной сети. В терминах маршрутизации последняя операция «(азывается коммутацией пакетов.
Коммутация пакетов является относи. тельно простым действием, однако определение оптимального маршрута может оказаться вееьма сложной задачей. Определение маршрута Маршрутизатор ! Маршрутизатор 2 Ю ,Ю е маршрутизации ~., ,е маршрутизации ', Получатель: Передать х и! Получатель: Передать Х В2 До обноаления После обновления Рис. б. Д Онтимаеьнмй марьтрут нрокоисденил данник алредеалетсл сниском нар адресов "налучатсвь/следующий нерекад " Таблицы маршрутизации могут содержать и другую информацию, например данные о более предпочтительном маршруте.
Для определения оптимальных маршрутов маршрутизаторы сравнивают их метрики, которые могут быть различными, в зависимости от используемого алгоритма маршрутизации. Некоторые широко применяемые метрики будут описаны ниже в данной главе. Маршрутизаторы взаимодействуют между собой и поддерживают таблицы маршрутизации, обмениваясь различными сообщениями. Одним из таких сообщений является сообщение об обновлении маршрутов, в котором обычно содержится вся таблица маршрутизации или ее часть.
Анализируя данные об обновлении маршрутов, Поступающие от других маршрутизаторов, маршрутизатор получает подробное представление о топологии сети. Другим примером сообщения, передаваемого между маршрутизаторами, является сообщение о состоянии канала, которое информирует другие маршрутизаторы о состоянии каналов отправителя. Информация о состоянии каналов связи также может быть использована для составления полной картины тонологии сети, позволяющей маршрутизаторам определять оптимальные маршруты к устройствам-получателям.
112 Часть!. Основы теории объединенных сетей Для того чтобы определить, какой из маршрутов является лучшим для передачи пакета, протоколы маршрутизации используют метрики. Метрика представляет собой числовую характеристику маршрута, такую, например, как полоса пропускания канала, и используется алгоритмами маршрутизации для определения онтимального пути к получателю данных. Для упрощения процесса определения маршрута алгоритмы маршрутизации создают и регулярно обновляют таблицы маршрутизации, в которых содержится информация о маршрутах.
Информация о маршруих меняется в зависимости от используемого алгоритма маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации заполняют таблицы маршрутизации различной информацией. Пары "получатель/следующий 'переход" сообщают маршрутизатору о том, что для оптимальной передачи пакета требуемому получателю его следует отправить маршрутизатору, Представляющему собой "следующий пункт пересылки".
Когда на вход маршрутизатора поступает пакет, маршрутизатор пытается найти связь между содержащимся в нем адресом получателя и следующим пунктом Передачи. Пример таблиц маршрутизации, содержащих пары адресов "получатель/следующий переход" приведен на рис. 6.!. Коммутация Алгоритмы коммутации относительно просты и одинаковы для большинства протоколов маршрутизации. Как правило, получив пакет, узел определяет, что он должен отправить пакет другому узлу. Выяснив каким-либо образом адрес маршрутизатора, узел-источник посылает пакет, непосредственно по физическому адресу маршрутизатора (по МАС-адресу), однако пакет при этом также содержит протокольный адрес (сетевого уровня) узла-получателя.
Проанализировав сетевой адрес получателя пакета, маршрутизатор определяет, известен ли путь, по которому можно передать пакет на следующий переход, Если такой путь маршрутизатору неизвестен, то он обычно отбрасывает пакет. Если же путь известен, то маршрутизатор заменяет физический адрес получателя на соответствующий адрес следующего перехода и пересылает пакет в этом направлении. Следующим переходом, если это не узел-получатель, обычно является другой маршрутизатор, который выполняет те же действия по выбору направления коммутации. Пакет, проходя по объединенной сети, изменяет свой физический адрес, но его протокольный адрес остается неизменным, как показано на рис.
6.2. Станция-источник Пакет Пакет Станция-приемник Рис. б.й й коммутации могут участвовать несколько маршрутизаторов Глава 6. Основы маршрутизации Выше описана процедура коммутации между двумя конечными системами — источником и получателем. Международная организация по стандартизации (1пгегпабопа1 Огдаппабоп 1ог Бгапдагд)гагюп — 150) разработала иерархическую терминологию, которая удобна для описания такого процесса.
Согласно этой терминологии, сетевые устройства, которые не могут пересылать пакеты между подсетями, называются конечными сисгаемаии г'БЫ Зузгет — Е51, а сетевые устройства, обладающие такой способностью, — промежуточными системами Г)нГепнедгаГе ЯугГет — 1~. Промежуточные системы, в свою очерель, делятся на внутридаменные, которые могут обмениваться данными только с устройствами, находящимися внутри доменов маршрутизации, и междоменные, которые могут передавать данные как внутри доменов маршрутизации, так и между ними. Даменам маршрутизации обычно называют часть объединенной сети с единым администрированием и управляемую определенным набором административных правил.
Домены маршрутизации также называют автономными системами. При помощи некоторых протоколов домены маршрутизации можно разбить на зоны маршрутизации, но для коммутации как внутри таких зон, так и между ними применяются внутридоменные протоколы маршрутизации. Алгоритмы маршрутизации Алгоритмы маршрунгизации различаются по нескольким ключевым характеристикам. Во-первых, на работу протокола маршрутизации влияют цели, которые ставились разработчиком алгоритма.
Во-вторых, различные виды алгоритмов по-разному используют ресурсы сети и маршрутизаторов. Наконец, алгоритмы маршрутизации применяют различные метрики, влияющие па выбор оптимальных маршрутов. Эти свойства алгоритмов маршрутизации будут проанализированы в следующих разделах. Цели, которые ставятся при разработке алгоритмов маршрутизации При разработке алгоритмов маршрутизации обычно ставится одна или несколько из следующих целей: ° оптимальность; ° простота и минимальный объем передаваемой служебной информации; ° надежность и устойчивость алгоритма; ° быстрая сходимостгц ° гибкость.
Под оитимальностыа алгорингиа маршрутизации понимается его способность выбрать лучший маршрут, что зависит от используемой при вычислениях метрики и удельного веса отдельных параметров. Например, алгоритм маршрутизации может использовать в качестве варьируемых параметров количество пройденных узлов и величины задержек, но при вычислениях придавать задержкам более высокий удельный вес.
Естественно, в протоколе маршрутизации должен быть строго определен алгоритм вычисления метрики. Кроме того, алгоритмы маршрутизации стараются сделать как можно более простыми. Иными словами, алгоритм маршрутизации должен эффективно выполнять 114 Часть!.
Основы теории объединенных сетей свои функции с минимальными затратами на передачу служебной информации — как программными, так и аппаратными. Эффективность алгоритма особенно важна в том случае, когда реализующее его программное обеспечение работает на компьютере с ограниченными физическими ресурсами. Алгоритмы маршрутизации должны быть надежными, т.е. они должны безошибочно работать в необычных или непредвиденных условиях, таких как аппаратные сбои, высокая нагрузка и неправильная установка. Поскольку маршрутизаторы располагаются в узловых точках сети, сбой в их работе может привести к серьезным проблемам.
Зачастую лучшими оказываются те алгоритмы маршрутизации, которые выдержали проверку временем и подтвердили свою стабильность в различных условиях работы сети. Кроме того, алгоритмы маршрутизации должны быстро сходиться. Под сходимостью понимается процесс согласования оптимальных маршрутов всеми маршрутизаторами. Когда в сети происходит такое событие, как выход из строя маршрутизатора или, наоборот, начало или возобновление его работы, другие маршрутизаторы распространяют по всем сетям сообщения об обновлении маршрутов, вследствие чего происходит повторное вычисление оптимальных маршрутов и согласование их между всеми маршрутизаторами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
