Информатика  Локальные сети. Архитектура и протоколы Кабельные системы для локальных сетей Применение мостов и коммутаторов Фиксированная маршрутизация Типовые структуры интрасетей

Фиксированная маршрутизация.

Этот алгоритм применяется в сетях с простой топологией связей и основан на ручном составлении таблицы маршрутизации администратором сети. Алгоритм часто эффективно работает также для магистралей крупных сетей, так как сама магистраль может иметь простую структуру с очевидными наилучшими путями следования пакетов в подсети, присоединенные к магистрали.

Различают однопутевые таблицы, в которых для каждого адресата задан один путь, и многопутевые таблицы. В многопутевых таблицах имеется несколько альтернативных путей для каждого адресата и правило выбора одного из них. Чаще всего один путь является основным, а остальные - резервными.

Простая маршрутизация.

Алгоритмы простой маршрутизации подразделяются на три подкласса:

• Случайная маршрутизация - пакеты передаются в любом, случайном направлении, кроме исходного.

• Лавинная маршрутизация - пакеты передаются во всех направлениях, кроме исходного (применяется в мостах для пакетов с неизвестным адресом доставки).

• Маршрутизация по предыдущему опыту - таблицы маршрутизации составляются на основании данных проходящих через маршрутизатор пакетов. Именно так работают прозрачные мосты (единственное, что отличает их работу - отсутствие информации о расстоянии до адресата). Приспособление в этом виде маршрутизации к изменениям топологии сети достаточно медленное.

Адаптивная маршрутизация.

Это основной вид алгоритмов маршрутизации, применяющихся в современных сетях со сложной топологией. Основан на периодическом обмене маршрутизаторами специальной топологической информацией о имеющихся в интерсети сетях, а также о связях между маршрутизаторами. Обычно учитывает не только топологию связей, но и их производительность и состояние.

 Адаптивные протоколы обмена маршрутной информацией, применяемые в настоящее время в вычислительных сетях, основаны на двух различных группах алгоритмов - дистанционно-векторных алгоритмах (Distance Vector Algorithms, DVA) и алгоритмах состояния связей (Link State Algorithms, LSA).

 Это динамические распределенные протоколы, которые позволяют всем маршрутизаторам собрать информацию о топологии связей в сети, адаптивно отрабатывая все изменения конфигурации связей. Распределенность их состоит в том, что в сети отсутствует один или несколько выделенных маршрутизаторов, которые собирают и обобщают топологическую информацию, эта работа распределена между всеми маршрутизаторами.

В алгоритмах дистанционно-векторного типа каждый маршрутизатор периодически и широковещательно рассылает по сети вектор расстояний от себя до всех известных ему сетей. Под расстоянием обычно понимается число промежуточных маршрутизаторов (число так называемых "хопов", то есть прыжков, от английского hop), через которые, пакет должен пройти, прежде чем попадет в соответствующую сеть (может использоваться и другая метрика, учитывающая не только число перевалочных пунктов, но и время прохождения пакетом по связи между соседними маршрутизаторами). Получив вектор от соседнего маршрутизатора, каждый маршрутизатор добавляет к нему информацию об известных ему других сетях, о которых он узнал непосредственно (если они подключены 1 к его портам) или из аналогичных объявлений других маршрутизаторов, а затем рассылает новое значение вектора снова по сети, В конце концов каждый маршрутизатор узнает информацию об имеющихся в интерсети сетях и о расстоянии до них через соседние маршрутизаторы.

Дистанционно-векторные алгоритмы хорошо работают только в небольших сетях. В больших сетях они засоряют линии связи интенсивным широковещательным трафиком, к тому же изменения конфигурации могут отрабатываться по этому алгоритму не всегда корректно, так как маршрутизаторы не имеют точного представления о топологии связей в сети, а располагают только обобщенной информацией - вектором дистанций, к тому же полученной из вторых рук.

Наиболее распространенным протоколом, основанным на дистанционно-векторном алгоритме, является протокол RIP, который распространен в двух версиях - RIP IP, работающий с протоколом IP, и RIP IPX, работающий с протоколом IPX.

Алгоритмы состояния связей обеспечивают каждый маршрутизатор информацией, достаточной для построения точного графа связей сети. Все маршрутизаторы работают на основании одинаковых графов, что делает процесс маршрутизации более устойчивым к изменениям конфигурации. Широковещательная рассылка используется здесь только при изменениях состояния связей, что происходит в надежных сетях не так часто.

Для того, чтобы понять, в каком состоянии находятся линии связи, подключенные к его портам, маршрутизатор периодически обменивается

короткими пакетами со своими ближайшими соседями. Этот трафик также широковещательный, но он циркулирует только между соседями и не так засоряет сеть.

Протоколами, основанными на алгоритме состояния связей, являются протоколы IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) стека OSI, OSPF (Open Shortest Path First) стека TCP/IP и NLSP стека Novell, реализованный совсем недавно.

 Протокол OSPF имеет ряд особенностей, специально ориентированных на использование в больших корпоративных сетях. К ним относятся:

• Применение процедур аутентификации маршрутизаторов, исключающих внедрение в сеть "злоумышленников", отводящих трафик с помощью нелегальных маршрутизаторов.

• Использование поля качества сервиса в пакете IP для автоматической балансировки загрузки параллельных линий,

• Отказ от обязательного присваивания IP-адресов портам, работающим на выделенные линии, что упрощает работу администратора при конфигурировании маршрутизатора и экономит IP адреса.

• Возможность разбиения большой сети на области администрирования. Области импортируют только конечные таблицы маршрутизации других областей, а не детальные сведения о топологии связей каждой области. Это позволяет существенно уменьшить размер базы данных топологической информации, с которой работает каждый маршрутизатор большой сети.

• Возможность импорта таблиц маршрутизации из частей сети, называемых автономными системами, в которых работают отличные от OSPF протоколы маршрутизации. Это дает возможность оставлять в неизменном виде маршрутизаторы небольших сетей, работающие по протоколу RIP, применяя в остальной части корпоративной сети протокол OSPF.

Этот термин может употребляться в широком смысле (сеть - это совокупность связанных между собой компьютеров) и в узком смысле (сеть - это совокупность компьютеров, соединенных между собой в соответствии с одной из стандартных типовых топологий - шина, звезда, кольцо - и использующих для передачи пакетов внутри этого сообщества свой набор протоколов).

Важным вопросом является схема адресации узлов в отдельных сетях. Описанный подход не требует наличия уникальных адресов и единой схемы адресации для внутрисетевой доставки пакета.

Протоколы третьего класса отвечают за отображение адреса узла, используемого на сетевом уровне, в локальный адрес сети.

Протоколы сетевого и транспортного уровней IP, TCP, UDP, IPX. Протокол IP.

Протоколы TCP и UDP Протоколы транспортного уровня не используются для маршрутизации пакетов, а служат для повышения надежности доставки данных протоколов прикладного уровня, а также мультиплексируют протокол сетевого уровня с различными протоколами прикладного уровня.

Следующее ограничение относится к протоколу NCP, так как именно он обеспечивает надежную передачу данных между клиентом и сервером, являясь протоколом с установлением соединения.


Надежность и безопасность сети ЭВМ