Маршрутизация - это один из важнейших механизмов передачи пакетов по компьютерным сетям. Маршрутизация решает две задачи: борьба с перегрузками узлов сети и поиск кратчайших путей для передачи пакетов. Основные факторы, влияющие на выбор маршрутизатором пути - это неисправности (когда узел или канал связи выходят из строя) и перегрузки (когда какой-либо участок сети оказывается перегруженным и желательно перенаправление пакетов в обход).
Существуют два больших класса алгоритмов маршрутизации: статические и динамические. Статические алгоритмы принимают решение только на основе данных, которые не меняются с течением времени. Динамические алгоритмы постоянно обновляют свои локальные структуры для оптимизации выбора маршрутов.
Общие понятия и виды методов маршрутизации
Основными формами каждого маршрутизатора, реализуемым в соответствии с протоколами маршрутизации, являются:
1) Определение наилучших маршрутов до возможных пунктов назначения и сохранение полученной информации в таблице маршрутизации;
2) Передача пакетов по оптимальным путям, выбранным из таблицы маршрутизации на основе адресов получателей.
Современные протоколы маршрутизации предусматривают автоматическое формирование таблиц маршрутизации и поддержание их виртуального состояния на основе взаимодействия маршрутизаторов друг с другом. На каждом маршрутизаторе функции определяют программы опроса и прослушивания, с помощью которых он обменивается информацией с другими маршрутизаторами. Полученная информация используется для построения и обновления таблицы маршрутизации.
Таблица маршрутизации, иногда называемая базой банных маршрутизации, включает набор оптимальных путей, используемых маршрутизатором при передаче пакетов в данный момент времени. Каждая строка этой таблицы содержит, по крайней мере, следующею информацию:
1) Сетевой адрес получателя;
2) Адрес следующего маршрутизатора, пересылка к которому соответствует оптимальному пути до пункта назначения;
3) Характеристику пути, например, пропускная способность канала связи и отметку времени, когда эта характеристика была определена;
4) Информацию о способе пересылки, например, номер выходного порта.
В одной строке таблицы могут храниться данные о нескольких возможных следующих транзитных маршрутизаторах, задающих различные критерии оптимальности пути. Способ выбора транзитного маршрутизатора зависит от используемой схемы протокола маршрутизации.
Определение оптимальности путей при формировании и обновлении таблицы маршрутизации может производиться в соответствии с такими критериями или их комбинациями, как:
1) Длина маршрута, измеренная количеством маршрутизаторов, через которое необходимо пройти до пункта назначения;
2) Пропускная способность канала связи;
3) Прогнозируемое суммарное время пересылки;
4) Стоимость канала связи.
При наличии таблицы маршрутизации функцию передачи пакетов по оптимальным путям маршрутизатор реализует достаточно просто. Для отправки пакета через маршрутизатор узел локальной сети помещает в заголовок пакета на сетевом уровне модуля OSI адрес действительного получателя, а на канальном уровне - MAC- адрес маршрутизатора. После получения очередного пакета маршрутизатор выполняет следующие действия:
1) Считывает из заголовка пакета, соответствующий сетевому уровню модели OSI, адрес назначения, т.е. сетевой адрес получателя;
2) По таблице маршрутизации определяется адрес следующего транзитного маршрутизатора, пересылка к которому соответствует оптимальному пути до пункта назначения;
3) Заменяет в заголовке пакета, соответствующий канальному уровню модели OSI, свой МАС - адрес на МАС- адрес выбранного транзитного маршрутизатора;
4) Отсылает пакет выбранному транзитному маршрутизатору.
По мере того, как пакет передвигается через сеть, физический адрес (МАС- адрес) его получателя меняется, но логический адрес пункта назначения, соответствующий сетевому уровню модели OSI, остается без изменений.
В следующей таблице показан пример таблицы IP-маршрутизации. Этот пример соответствует компьютеру с Windows Server 2003, Standard Edition, имеющему одну сетевую плату с пропускной способностью до 10 Мбит/с и следующую конфигурацию:
Самое читаемое:
Автоматическая измерительная система в виде электронного термометра
Электронные
термометры представляют собой автоматические устройства.
В
общем случае, автоматическими устройствами называются такие устройства, которые
позволяют осуществлять операции измерения каких-либо величин или управления
какими-либо объектами без непосредственного участия человека.
Автоматическое
устройство, как пра ...