Glavno delo pri sestavljanju usmerjevalnih tabel se izvaja avtomatsko z uporabo protokolov za usmerjanje, ki izmenjujejo pakete z informacijami o topologiji sestavljenega omrežja. Prav tako je predvidena ročna prilagoditev tabel. Ko se izmenjujejo informacije, se usmerjevalni paketi protokolov postavijo v podatkovno polje paketov omrežne plasti ali celo transportirajo, zato jih je treba formalno usmeriti na višjo raven kot omrežje.

Protokoli usmerjanja se lahko gradijo na podlagi različnih algoritmov, ki se razlikujejo po metodah izdelave usmerjevalnih tabel, izbiri najboljše poti in drugih funkcij.

Ti protokoli so razdeljeni v naslednje skupine:

1. Od enostopenjski algoritmi  usmerjanje. V njih se usmerjanje izvaja v skladu s porazdeljeno shemo. Vsak usmerjevalnik izbere en korak poti, končna pot pa se oblikuje kot posledica delovanja vseh usmerjevalnikov, skozi katere poteka paket.

2. Od usmerjanje vira  (Sonra Routing). To je večstopenjski pristop. Izvorno vozlišče določa celotno pot v poslanem paketu prek vseh vmesnih vozlišč. S tem pristopom ni potrebna nobena usmerjevalna tabela za vmesna vozlišča, njihovo delo se pospeši, vendar se obremenitev končnih vozlišč povečuje. Ta metoda je težko uporabiti v velikih omrežjih.

Enostopenjski algoritmi  Odvisno od načina oblikovanja tabel, so razdeljeni v tri razrede:

1. Algoritmi fiksnega (statičnega) usmerjanja.

2. Algoritmi enostavnega usmerjanja.

3. Algoritmi za prilagodljivo (ali dinamično) usmerjanje.

V algoritmih fiksno usmerjanje  vsi vpisi so statični in ročno opravi skrbnik omrežja. Algoritem je primeren za majhna omrežja s preprosto topologijo, pa tudi za avtoceste velikih omrežij, ki imajo preprosto strukturo.

V algoritmih preprosto usmerjanje  usmerjevalna tabela se sploh ne uporablja ali pa je zgrajena brez sodelovanja protokolov usmerjanja. Obstajajo tri vrste preprostih poti:

1. Naključno usmerjanjeko je paket za pošiljanje prispel v prvi naključni smeri, razen za začetno smer (podobno kot obdelava okvirjev z neznanim naslovom);

2. Ruševje plazov, kadar se paket odda v vseh možnih smereh, razen v smeri vira (podobno kot obdelava okvirjev z neznanim naslovom mostov);

3. Routing po prejšnjih izkušnjah,  ko je pot izbrana v skladu s tabelo, vendar je tabela zgrajena po načelu mostu z analizo naslovnih polj paketov, ki se pojavljajo na vhodnih vratih.

Vsi opisani algoritmi niso primerni za velika omrežja.

Najpogostejši algoritmi so prilagodljiv  (ali dinamično) usmerjanje. Ti algoritmi omogočajo samodejno posodabljanje usmerjevalnih tabel po spremembi omrežne konfiguracije. V usmerjevalnih tabelah pri uporabi takih algoritmov običajno določi življenjska doba poti.

Adaptivni algoritmi so ponavadi porazdeljene narave, čeprav v zadnjem času obstaja težnja k uporabi tako imenovanih potovalnih strežnikov. Strežnik poti zbira informacije in jih nato distribuira po zahtevah usmerjevalnikov, ki so v tem primeru osvobojeni funkcije ustvarjanja usmerjevalnih tabel ali pa ustvarijo samo dele teh tabel. Obstajajo posebni protokoli za interakcijo usmerjevalnikov s strežniki poti, na primer, NHRP (Next Hop Resolution Protocol).

Adaptivni protokoli so nato razdeljeni na:

1. Algoritmi distančnega vektorja (algoritmi distančnih algoritmov - DVA)

2. Povezovalni algoritmi (LSA)

V vektor razdalje V algoritmih vsak usmerjevalnik redno (v določenih intervalih) odda preko omrežja vektorja (primerek svoje tabele), katerih komponente so razdalje od tega usmerjevalnika do vseh znanih omrežij. Razdalja se običajno razume kot število vmesnih usmerjevalnikov, ki jih je treba prenesti (hop). Druga metrika je mogoča - upoštevajoč ne samo število vmesnih usmerjevalnikov, temveč tudi čas paketov, ki potekajo skozi omrežje med sosednjimi usmerjevalniki. Pri sprejemu vektorja sosedov usmerjevalnik dodaja razdalje do omrežij, ki so vektorju označene, razdaljo od same do dane sosede. Če v svoji tabeli nima poti za omrežja, ki so navedena v vektorju, usmerjevalnik dodaja nove vnose v svojo tabelo. Če poti v določena omrežja že obstajajo v tabeli tega usmerjevalnika, primerja meritve stare in nove poti in bodisi nadomešča stari vnos z novim (boljši kazalnik poti) ali pa ignorira novo pot in zapusti stari vnos. Po tem usmerjevalnik ustvari nov vektor, v katerem navaja informacije o omrežjih, ki jih pozna, ki jih je neposredno naučila (če so povezana z njenimi pristanišči) ali iz obvestil drugih usmerjevalnikov in pošilja novega vektorja prek omrežja. Na koncu vsak usmerjevalnik prejme informacije o vseh dohodnih omrežjih in razdalji do njih prek sosednjih usmerjevalnikov.

Oddaljeni vektorski algoritmi dobro delujejo le v majhnih omrežjih. V velikih omrežjih zapirajo komunikacijske linije z intenzivnim oddajnim prometom, poleg tega pa tovrstni algoritem vedno ni pravilno obdelan z omrežnimi topologijami, ker usmerjevalniki nimajo natančne ideje o topologiji omrežja, kot so mostovi.

Najpogostejši protokol opisane vrste je RIP, ki obstaja v različicah za IP in IPX.

Algoritmi povezave  vsakemu usmerjevalniku zagotovite informacije, ki so dovolj velike za izgradnjo natančnega topološkega grafičnega omrežja. Vmesniki grafikona so usmerjevalniki in omrežja, s katerimi se pridružijo. Informacije, ki so razporejene po omrežju, vsebujejo opis. povezavemed tockami grafikona je usmerjevalnik ali usmerjevalno omrežje.

Vse poti potekajo na podlagi enakih grafov, zaradi česar je proces usmerjanja bolj odporen na spremembe omrežnih konfiguracij. Distribucija "Broadcast" (to je paketni prenos na vse neposredne sosede usmerjevalnika) se tukaj uporablja le v začetni fazi izmenjave informacij in ko se spremeni stanje komunikacij, kar je v zanesljivih omrežjih zelo redko.

Da bi razumeli stanje komunikacijskih linij, povezanih z njenimi pristanišči, usmerjevalnik redno izmenjuje kratke pakete HELLO s svojimi najbližjimi sosedami. Ta storitveni promet tudi zamaša omrežje, vendar ne v enakem obsegu kot na primer pakete RIP, saj so HELLO paketi precej manjši.

Protokoli, ki uporabljajo algoritem statusa omrežja, sta OSPF (Open Firstest First) TCP / IP-stack-a, IS-IS (Intermediate System to Intermediate System) iz stack OSI-ja in nov protokol NLSP v stacku Novell.

Protokoli usmerjanja so namenjeni zbiranju podatkov o topologiji medsebojnega povezovanja. Glavna naloga usmerjanja ali na drugi način izbire najbolj optimalne poti je običajno rešena z analizo specifičnih tabel, ki se nahajajo v vseh vozliščih in usmerjevalnikih končnih omrežij.

Za samodejno izdelavo zahtevanih tabel, usmerjevalniki medsebojno spreminjajo uporabo posebej izdelanih storitvenih protokolov, imenujejo jih "protokoli usmerjanja". Ti vključujejo protokole NLSP, RIP, OSPF, ki jih je treba razlikovati od omrežja, na primer, kot je IP.

S pomočjo ustreznih protokolov usmerjevalniki postopoma izdelujejo zemljevid omrežnih povezav. Že na podlagi teh podatkov se za vsako od omrežnih številk odloči, kateri usmerjevalnik posebej potrebuje pošiljanje paketov, ki so poslani v to omrežje, tako da je pot na koncu najbolj racionalna. Rezultati odločitev se zabeležijo v preglednici. Ko se spremenijo konfiguracije omrežja, bodo nekateri vnosi samodejno postali neveljavni. Potem se lahko paketi, ki so poslani po lažnih poteh, izgubijo ali se zanesejo. Kakovost dela je neposredno odvisna od tega, kako hitro usmerjevalni protokoli prinašajo vsebino tabele v pravi položaj v omrežju.

Protokoli usmerjanja imajo več klasifikacij. Lahko so enostopenjski in večstopenjski, statični, dinamični, razredi, brezrazredni. Poleg tega so lahko takšni protokoli zunanji in notranji. Pri enosmerni poti je pri izbiri najučinkovitejše poti najprej določen samo bližnji usmerjevalnik in ne celotno zaporedje. Statične poti se vnašajo ročno. Ponavadi se uporabljajo v majhnih omrežjih, ki imajo preprosto in jasno strukturo. Plus je seveda enostavnost konfiguracije, odsotnost kakršne koli izgube prometa za prenos informacij o usmerjanju in nizke potrebe po sredstvih. Ampak, če pride do sprememb v omrežni konfiguraciji, morate ročno tabelo na vseh gostiteljih ročno spremeniti. Vendar pa so zelo priljubljeni protokoli dinamičnega usmerjanja.

BGP je eden od glavnih usmerjevalnih protokolov na internetu. Namenjen je izmenjavi podatkov o poteh med velikimi avtonomnimi sistemi, zato poleg standardnih informacij prenaša tudi podatke o poteh v BGP. Izbere najboljšo pot na podlagi pravil, sprejetih v omrežju, in pri svojem delu ne uporablja tehničnih meritev. Uporablja tudi izrabo poti, s čimer zmanjša usmerjevalno tabelo. Trenutno je četrta različica protokola.

OSPF je tudi precej priljubljen dinamični protokol. Temelji na tehnologiji, ki spremlja stanje kanala in uporablja za svoje delo. Njegove prednosti vključujejo visoko stopnjo konvergence, najbolj racionalno uporabo pasovne širine in podporo za spremenljivo dolžino.

Protokol RIP je eden najstarejših, ki pa je do danes zelo razširjen. Uporablja se v majhnih omrežjih s preprosto strukturo. Protokol je enostaven za uporabo in namestitev. Osnova njegovega dela so algoritmi vektorja razdalje. Ko uporabljate RIP, vsi vnosi v tabelah za usmerjanje vsebujejo bodisi omrežni naslov ali prejemni gostitelj.

Protokoli usmerjanja so precej raznoliki, veliko jih je, vsak ima svoje prednosti in negativne strani.

Protokoli usmerjanja - razdelek Računalniki, vrste računalniških omrežij Usmerjevalna naloga je rešena na podlagi tabele usmerjanja ...

Problem usmerjanja je rešen na podlagi usmerjevalne tabele, ki se nahaja na vseh usmerjevalnikih in vseh končnih vozliščih omrežja. Glavno delo pri ustvarjanju teh tabel se izvaja samodejno. Za to metodo izdelave tabele, usmerjevalniki izmenjujejo informacije o topologiji sestavljenega omrežja v skladu s posebnim storitvenim protokolom (usmerjevalni protokoli ali usmerjevalni protokoli). Primer je RIP (Protokol o usmerjanju informacij, protokol informacij o razpoložljivih poteh, ki delujejo v skladu z algoritmom tipa vektorja razdalje) in OSPF (Odprite najkrajšo pot najprej, prednost pri izbiri najkrajše poti).

Te protokole usmerjanja je treba razlikovati od dejanskega protokola omrežnega sloja modela OSI za stack TCP / IP - IP. Protokol IP, ki opravlja funkcije omrežne plasti modela OSI, sodeluje pri dostavi paketov na cilj preko heterogenega sestavljenega omrežja. Če usmerjevalni protokoli RIP in OSPF zbirajo in prenesejo prek omrežja izključno informacije o storitvah, IP prenaša uporabniške podatke kot protokole podatkovne povezave. Protokoli usmerjanja uporabljajo IP omrežno plast kot vozilo.

Uporaba transportnih miz je tako pogosta, da imajo usmerjevalniki, mostovi in ​​stikala, vendar je njihova narava drugačna. Namesto naslovov MAC v usmerjevalnih tabelah so omrežne številke (naslovi) za TCP / IP naslovi IP omrežij, ki so povezana s sestavljenim omrežjem. Razlika za te tabele je njihovo ustvarjanje. Most gradi svojo mizo, pasivno gleda informativne okvire, ki potekajo skozi njo, ki pošiljajo končne vozlišča omrežja drug drugemu (enako konstrukcijsko metodo in stikala). V nasprotju z njimi usmerjevalniki na lastno pobudo izmenjujejo posebne pakete storitev, s katerimi svoje sosede obveščajo o omrežjih, ki so jim znana na internetu, usmerjevalnikov.

Z uporabo usmerjevalnih protokolov usmerjevalniki naredijo zemljevid omrežnih povezav. Na podlagi teh okvirjev se za vsako omrežno vozlišče sprejme odločitev, na kateri naslednji usmerjevalnik, da pošlje paket, poslan v to omrežje, da bi bila pot racionalna. Rezultati teh odločitev se vnesejo v tabelo usmerjanja. Pri spreminjanju konfiguracije sestavljenega omrežja nekateri vnosi v tabeli postanejo neveljavni, v tem primeru se lahko paketi zanesejo in se izgubijo. Kako hitro usmerjevalni protokol uskladi vsebino tabele z dejanskim stanjem sestavljenega omrežja, je odvisen od njegove kakovosti dela.

Protokole usmerjanja se lahko gradijo na podlagi različnih algoritmov. Posebnost zgornjih primerov je bila, da je vsak usmerjevalnik odgovoren za izbiro le enega koraka poti, končna pot pa je sestavljena iz dela vseh usmerjevalnikov, skozi katere ta paket prenaša. Takšen algoritem usmerjanja se imenuje v enem koraku. V primeru večstopenjskega pristopa se usmerjanje izvaja iz vira ( usmerjanje vira). Pri uporabi tega pristopa izvorno vozlišče v paketu pošlje v sestavljeno omrežje celotno pot skozi vse vmesne usmerjevalnike. V tem primeru ni treba izdelovati in analizirati usmerjevalnih tabel, ki pospešujejo prehod paketa preko sestavljenega omrežja, z obremenitvijo usmerjevalnikov, hkrati pa težka obremenitev pade na končna vozlišča. Zgornji večstopenjski pristop v več omrežjih je veliko manj pogost kot enostopenjsko usmerjanje. Vsi enostopenjski usmerjevalni algoritmi so razdeljeni v tri razrede:

1. algoritmi fiksnega (statičnega) usmerjanja;

2. preprosti usmerjevalni algoritmi;

3. algoritmi za prilagodljivo (dinamično) usmerjanje.

V algoritmih fiksnega usmerjanja so vsi vnosi v usmerjevalni tabeli statični. Skrbnik omrežja sam odloči, kateri usmerjevalniki so potrebni za prenos paketov z enim ali drugim ciljnim naslovom in z uporabo pripomočka za pot (za UNIX-like omrežne operacijske sisteme in Windows) ročno vnesite ustrezne vnose v usmerjevalno tabelo. Tabela se praviloma ustvari med zagonom in ostane nespremenjena, dokler ni ročno popravljena (razlogi za takšno prilagoditev so lahko napaka enega omrežnega usmerjevalnika ali njegovih funkcij, ki se morajo dodeliti drugemu usmerjevalniku). Razlikujemo med enosmerno potjo (za katerikoli ciljni omrežni naslov, vedno je navedena ena pot) in tabele več poti (več poti je mogoče določiti za vsako destinacijo). Za ekstremne primere je treba nastaviti pravilo, da izberete eno od navedenih poti. Najpogosteje - ena od načinov je glavna, ostalo pa varnostno kopiranje. Upoštevani usmerjevalni algoritem je sprejemljiv v majhnih omrežjih s preprosto topologijo (zaradi velikega števila rutinskih operacij za skrbnika omrežja). V preprostih usmerjalnih algoritmih se usmerjevalna tabela sploh ne uporablja ali je zgrajena brez sodelovanja protokolov usmerjanja. Obstajajo tri vrste preprostih poti:

1. Naključno usmerjanje (prihajajoči paket se pošlje v prvem zadetku v naključni smeri, ki ni prvotna);

2. Usmerjanje plazov (paketi se oddajajo v vseh možnih smereh, razen prvotnega (tukaj si lahko ogledate analogijo z mostovi in ​​stikali okvirjev v načinu samostojnega učenja mostov in stikal, če MAC-naslov ciljnega vozlišča ni));

3. Usmerjanje po prejšnjih izkušnjah (izbira poti poteka v skladu s tabelo, vendar je tabela zgrajena na principu mostu ali stikala z analizo naslovnih polj paketov, ki se pojavljajo na vhodnih vratih);

Danes so najpogostejši algoritmi prilagodljivega (dinamičnega) usmerjanja. Ti algoritmi zagotavljajo samodejno posodobitev usmerjevalnih tabel po spremembi konfiguracije sestavljenih omrežij. Protokoli, ki temeljijo na adaptivnih algoritmih, omogočajo vsem usmerjevalcem, da zbirajo vse informacije o topologiji komuniciranja v sestavljenem omrežju. Hitro izdelajte vse spremembe v konfiguraciji teh povezav. V usmerjevalnih tabelah za prilagoditveno usmerjanje so označeni podatki o časovnem intervalu, v katerem je ta pot veljavna, ta čas se imenuje življenjska doba poti (TTL, Čas za življenje). Vsi prilagoditveni protokoli za usmerjanje morajo izpolnjevati naslednje zahteve:

1. Mora zagotoviti racionalnost poti paketa (tukaj ne govorimo o optimalnosti poti)

2. Adaptivni algoritmi ne bi smeli zahtevati preveč računanja in ustvariti intenzivnega storitvenega prometa.

3. Adaptivni algoritmi morajo imeti lastnost konvergence.

4. Vedno privedite do nedvoumnega rezultata v sprejemljivem času.

Vsi prilagoditveni protokoli, ki temeljijo na algoritmih izmenjave informacij o usmerjanju, so razdeljeni v dve skupini: algoritmi razdaljnega vektorja  (Distančni algoritmi, DVA) in algoritmi stanja povezave  (Link State Algorithms, LSA).

V DVA algoritmih vsak usmerjevalnik redno oddaja v kompozitnem omrežju vektor, katerega komponente so razdalje od tega usmerjevalnika do vseh znanih omrežij. Tu je razdalja število hmelja. Hkrati je možna še ena metrika: ob upoštevanju števila uporov upošteva čas, v katerem paket poteka med omrežji. Pri sprejemu vektorjev iz sosedov usmerjevalnik poveča razdaljo do omrežij, ki so označena v vektorju, glede na razdaljo do tega sosednjega. Po prejemu vektorja iz sosednjega usmerjevalnika vsak usmerjevalnik dodaja informacije o drugih omrežjih, ki jih pozna, ki jih je neposredno spoznal (ki je povezan z njenimi pristanišči) ali podobnih obvestil iz drugih usmerjevalnikov, nato pa pošlje vektorsko vrednost v sestavljeno omrežje. Na koncu vsak usmerjevalnik dobi informacije o vseh omrežjih v sestavljenem omrežju in razdaljah s sosednjimi usmerjevalniki. DVA algoritmi dobro delujejo samo v majhnih kompozitnih omrežjih. Dejavnost usmerjevalnika v skladu s DVA je podobna delovanju mostu, saj tak usmerjevalnik nima natančne topološke slike celotnega kompozitnega omrežja. Najpogostejši protokol TCP / IP, katerega delovanje temelji na DVA, je RIP, ki deluje v povezavi s protokolom IP, ki ga uporablja kot prevoz.

Link State Algorithm (LSA) vsak usmerjevalnik zagotavlja informacije, ki zadostujejo za izdelavo natančnega povezovalnega grafika sestavljenega omrežja. Hkrati vsi usmerjevalniki delujejo po načelu enakih grafov. To naredi proces usmerjanja bolj odporen na konfiguracijske spremembe. Vmesniki grafikona so usmerjevalniki in omrežja, s katerimi se pridružijo. Informacije, ki se distribuirajo prek omrežja (sestavljeno omrežje), je sestavljeno iz opisa povezav: usmerjevalni usmerjevalnik, usmerjevalno omrežje. Da bi razumeli stanje komunikacijskih linij, povezanih z njenimi pristanišči, usmerjevalnik redno izmenjuje kratke pakete ("HELLO") z najbližjimi sosedami. Nedvomno ti paketi, ki služijo kot prometni storitvi, zapirajo sestavljeno omrežje, vendar ne v enaki meri kot paketi RIP, saj imajo HELLO paketi precej manjši obseg. Primer protokola TCP / IP, ki temelji na uporabi algoritma stanja povezave (LSA), je Ospf

Vrste računalniških omrežij
Omrežje - povezava med dvema ali več računalniki, ki jim omogoča deljenje virov. Tu so sredstva razumljena kot datoteke, ki so shranjene v računalniku ali z njim povezane naprave.

Standardizacija v računalniških omrežjih
   Bistvo omrežja je povezovanje različnih naprav. V tem primeru so najpomembnejša vprašanja združljivosti te opreme. Seznam teh vprašanj vključuje:

Mrežne topologije
   Fizično topologijo računalniškega omrežja razumemo kot konfiguracijo povezovalnih naprav v omrežju in povezanih vozlišč. Računalniki (včasih druga oprema, kot je koncentrat

Mrežni protokoli fizični in povezovalni sloj OSI
   Svet omrežij ima svoj uspeh pri razvoju standardov, zlasti tistih standardov, ki jih je razvil Mednarodni inštitut za električno energijo in tehnologijo IEEE (Inštitut za elektrotehniko

Standard IEEE 802.3 in mrežno povezovanje Ethernet
   Standard IEEE 802.3 se izvaja v tako številnih variantah, da je bil uveden notacijski sistem, da bi jih razlikovali - ime standardne specifikacije je sestavljeno iz treh delov: 1. Številka

Standardni 10BASE5
   ..................................... Omrežno vozlišče (delovna postaja / strežnik) je priključeno na debel koaksialni RJ-11 / RJ-8 z oddajno-oddajno-sprejemno enoto. Oddajnik je nameščen neposredno.

Standard 10Base2
   Ta standard uporablja kot prenosni medij koaksialni kabel s središčnim premerom bakrene žice 0,89 mm in zunanjim premerom 5 mm (0,5-palčni - "tanek" ethernet).

Standardni 10BaseT
   Omrežja 10BaseT uporabljajo dva neoklopljena zasukana para kot prenosni medij. Unshielded Twisted Pair, UTP, multi-par zvit kabel, ki temelji na twisted pair bakra, za razliko od

Fizični sloj Token Ring
   IBM-ov standard Token Ring zagotavlja omrežno povezovanje v omrežju s centri, imenovani MAU (enota za dostop do večstranskih enot), tj. naprave za več dostopov. Na splošno

Fizični sloj tehnologije Fast Ethernet.
   Vse razlike med tehnologijo Fast Ethernet in Ethernet so osredotočene na fizični sloj. Podrazredi modelov MAC in LLC OSI ostali nespremenjeni. Fizična plast tehnologije Fast Ethernet uporablja 4

Zgradite Fast Ethernet segmente z uporabo ponovitev
   Naprava DTE (podatkovna terminalska oprema) je lahko kateri koli vir podatkovnih okvirjev za omrežje: omrežna kartica omrežnega vozlišča (naprava DTE), vrata mosta, nato

Tehnologija 100VG-AnyLan
Podatkovni okviri se hkrati posredujejo preko kablov UTP Cat3, poleg tega pa v vsakem paru 25 Mbit / s (v količini 4x25 = 100 Mbit / s). V nasprotju z Fast Ethernet v teh omrežjih ni trkov.

High Speed ​​Gigabit Ethernet tehnologija
   Glavna ideja standarda je maksimiranje ohranjanja ideje klasične Ethernet tehnologije, ko hitrost prenosa doseže 1.000 Mb / s, zato so vse tehnologije shranjene v tej tehnologiji.

Značilnosti metode dostopa FDDI
   Za pošiljanje sinhronih okvirjev ima postaja vedno vedno pravico, da zajame žeton, ko pride. Obenem ima retencijski čas markerja vnaprej določeno fiksno vrednost. Če

Toleranca napake FDDI.
   Za izvedbo odstopanja od napak so ustvarjeni dve optični obročki: primarni in sekundarni. Če je omrežno vozlišče hkrati priključeno na dva obroča, se to imenuje dvojni n

Načela usmerjanja
   Kot je navedeno zgoraj, je glavna naloga omrežne plasti usmerjanje - prenos paketov informacij med dvema končnima vozliščema sestavljenega omrežja. Upoštevajte načela poti

Raven vmesnika
   Na nižji ravni usmerjevalnik, povezan z vozlišči sestavljenega omrežja, zagotavlja fizični vmesnik z medijem za prenos. Usklajevanje ravni električnih signalov, opremljanje z določeno vrsto p

Sloj omrežnega protokola
   Mrežni protokol povzema vsebino glave iz paketa (glava omrežne plasti) in analizira vsebino njegovih polj. Njena kontrolna vsota se preveri in če pride do poškodb, potem

III. Medvladna raven
   ... S pomočjo posebnih paketov protokol SCNP poroča o nezmožnosti dostavljanja paketa, presežka TTL ali trajanja montaže iz paketov. SCNP protokol uporablja IP kot prevoz

Ii. Glavna (prevozna) raven
   Na ravni omrežja ni vzpostavljenih nobenih logičnih povezav in zato ni nobenega zagotovila, da bodo vsi paketi dostavljeni v cilj. Naloga zagotavljanja zanesljivih informacij

I. Stopnja uporabe
   Integrira vse storitve, ki jih sistem nudi za aplikacije po meri. Aplikacijsko plast se izvaja s programskimi sistemi, zgrajenimi v arhitekturi "odjemalec-strežnik", na podlagi

Mrežni vmesniki ravni IV
   Ideološka razlika med arhitekturo TCP / IP in večplastno organizacijo drugih nizov je interpretacija funkcij najnižje ravni - ravni omrežnih vmesnikov. Omrežje TCP / IP mora imeti

Mehanizem vtičnice in povezovalno multipleksiranje
Če želite vzpostaviti povezavo med dvema procesoma na različnih računalnikih v omrežju, morate poznati ne samo naslov IP omrežnega vmesnika računalnika, temveč tudi številko vrat TCP (vtičnica za aplikacije, na primer,

Vrste strežnikov TCP / IP
   V stack TCP / IP se uporabljajo tri vrste naslovov: · Lokalna (strojna, fizična), IP-naslova in simbolična imena domen. V TCP / IP okolju se lokalni nanaša na to vrsto naslova.

Routing IP paketi brez uporabe maske.
   Predpostavljamo, da imajo vsa vozlišča (gostitelji) sestavljenega omrežja IP naslove, ki temeljijo na razredih, in ne uporabljajo maske. FTP modul (protokol) pakira svoje sporočilo

Naslavljanje z maski
   Sysadmini so pogosto neprimerni zaradi pomanjkanja omrežnih naslovov, ki so jim dodeljeni, da bi pravilno zgradili omrežje podjetja, na primer, da se vse

Struktura pretvarjanja z uporabo mask enake dolžine.
   Za razred IP omrežja "B" 129.44.0.0 je sistem ssadmin izbral masko 255.255.192.0. Po predložitvi IP-naslova omrežja v binarni obliki in prekrivanju omrežnega naslova se je število binarnih številk razlagalo

Maske spremenljive dolžine
   Postopek iskanja poti z uporabo maske s spremenljivo dolžino je podoben postopku pri uporabi maske iste dolžine. Značilnosti maske s spremenljivo dolžino se določijo, kdaj

Bistvo tehnologije CIDR
   Vsemu ponudniku internetnih storitev je treba dodeliti neprekinjen bazen (razpon) v naslovnem prostoru IP. S tem pristopom imajo omrežni naslovi za vsakega ponudnika storitev skupni višji

Za usmerjanje je kakovost komunikacijskega kanala določena s številom, ki se imenuje meritev stroškov.Z dodajanjem meritev posameznih segmentov poti se izračunajo skupni stroški poti. V najpreprostejših sistemih je vsakemu kanalu dodeljen strošek 1, zaradi česar število prehodov postane meritev poti. Vendar je lahko katero koli od zgornjih meril metrika vrednosti.

Strokovnjaki na področju omrežja so delali dolgo in težko, da bi opredelili koncept, kot so meritve stroškov, čim bolj fleksibilni, nekateri sodobni protokoli celo omogočajo uporabo različnih meritev za različne vrste omrežnega prometa. Vendar se v 99% primerov vse to lahko zanemari. Za večino sistemov so standardne meritve v redu.

Obstajajo primeri, ko najkrajša fizična pot do naslovnika ne bi smela biti privzeta zaradi upravnih razlogov. V takih primerih je možno umetno napihniti meritve kritičnih kanalov. Pustite preostanek dela demonom.

Notranji in zunanji protokoli

Avtonomni sistem -to je skupina omrežij, ki so pod upravnim ali političnim nadzorom ene pravne osebe. Takšna opredelitev je precej tekoča. Realni avtonomni sistemi so lahko globalna korporativna omrežja ali omrežja univerz ali celo posameznih fakultet. Vse je odvisno od tega, kako se opravi usmerjanje. Zdaj obstaja težnja k širjenju avtonomnih sistemov. To poenostavi administracijo in poveča učinkovitost usmerjanja.

Routing znotraj avtonomnega sistema se razlikuje od poti med takimi sistemi. Protokoli druge vrste (zunanji ali zunanji prehodni protokoli) morajo upravljati več poti v različna omrežja in upoštevati dejstvo, da so sosednji usmerjevalniki pod nadzorom drugih ljudi. Zunanji protokoli ne razkrivajo topologije avtonomnega sistema, zato jih je v določenem smislu mogoče obravnavati kot drugo raven usmerjanja, na katero so povezane skupine omrežij in ne posamezni računalniki ali kabli.

V praksi mala in srednje velika podjetja redko potrebujejo zunanji protokol, razen če so hkrati povezani z več ponudniki. Če obstaja več ponudnikov, se tradicionalna razdelitev v lokalno domeno in internetno področje prekine, ker usmerjevalniki morajo določiti, katera pot na spletu je najbolj primerna za določen naslov. (To ne pomeni, da mora vsak usmerjevalnik poznati vse potrebne informacije. Večina vozlišč lahko pošlje svoje pakete v notranji prehod, ki shrani potrebne podatke.)

Ker zunanji protokoli niso zelo različni od njihovih notranjih partnerjev, se bomo v tem poglavju osredotočili na interne protokole in demone, ki jih podpirajo. Če vaše spletno mesto podpira zunanji protokol, si oglejte reference, navedene na koncu poglavja.

15.3. Osnovni protokoli za usmerjanje

V tem poglavju bomo spoznali glavne interne usmerjevalne protokole in se seznanili s svojimi prednosti in slabostmi.

Protokoli RIP in RIPng

RIP (protokol usmerjevalnih informacij - protokol informacij za usmerjanje) je stari Xeroxov protokol, prilagojen IP omrežjem. Njena različica IP je bila opisana okoli leta 1988 v RFC1058. Obstajajo tri različice tega protokola: RIPv1, RIPv2 in RIPng samo za protokol IPv6 (ng (naslednja generacija) pomeni

"Naslednja generacija").

Vse različice tega protokola so preproste protokole oddaljenih vektorjev, pri katerih je meritev stroškov število prehodov. Ker je bila RIP razvita v času, ko so bili posamezni računalniki dragi in omrežja so bila majhna, se v različici RIPv1 domneva, da niso na voljo vsa vozlišča, ki so več kot petnajst ali več prehodov. V poznejših različicah ta omejitev ni bila odstranjena, da bi zapletene omrežne skrbnike spodbudili k preusmeritvi na bolj zapletene usmerjevalne protokole.

Informacije o brezrazrednem naslavljanju, znane kot CIDR, so navedene v oddelku 14.4.

RIPv2 je izboljšana različica RIP, v kateri se prenese omrežna maska ​​skupaj z naslednjim naslovom hmelja. To poenostavlja upravljanje omrežij s podomrežji in uporabo CIDR v primerjavi z RIPv1. Prav tako je nejasno poskušal izboljšati varnost protokola RIP.

RIPv2 se lahko izvaja v načinu združljivosti. To nam omogoča, da ohranimo večino svojih novih funkcij, ne da bi opustili prejemnike z enostavnim RIP. RIPv2 je v mnogih pogledih enaka prvotnemu protokolu in bi morala biti prednostna.

Podrobnosti IPv6 so podane v oddelku 14.2.

RIPng je preoblikovanje RIP v smislu IPv6. Uporablja se lahko le pod protokolom IPv6, medtem ko je RIPv2 samo v protokolu IPv4. Če želite uporabiti protokol IPv4 in protokol IPv6 skupaj s protokolom RIP, je treba RIP in RIPng izvajati kot ločene protokole.

Čeprav je RIP znan po svoji potratni uporabi oddajnega načina, je zelo učinkovit s pogostimi spremembami v omrežju, pa tudi v primerih, ko topologija oddaljenih omrežij ni znana. Vendar pa lahko po okvari kanala upočasni stabilizacijo sistema.

Raziskovalci so sprva prepričali, da bi nastanek bolj zapletenih usmerjevalnih protokolov, kot je OSPF, onemogočil protokol RIP. Vendar pa se protokol RIP še naprej uporablja, ker je preprost, enostaven za uporabo in ne zahteva zapletene konfiguracije. Tako so se govorice o smrti protokola RIP izkazale za preveč pretirano.

RIP se pogosto uporablja na platformah, ki ne uporabljajo operacijskega sistema UNIX. Mnogi pripomočki, vključno z mrežnimi tiskalniki in omrežno nadzorovanimi SNMP komponentami, lahko prejemajo RIP sporočila, ko se seznanijo z možnimi omrežnimi prehodi. Poleg tega v skoraj vseh različicah sistemov UNIX in Linux RIP-odjemalec obstaja v eni ali drugi obliki. Tako se RIP šteje za "najmanjši skupni imenovalec" protokolov usmerjanja. Praviloma se uporablja za usmerjanje v lokalnem omrežju, medtem ko globalno usmerjanje izvajajo močnejši protokoli.

Nekatera spletna mesta zaženejo pasivne demone RIP (ponavadi so bile preusmerjene ali strnjene iz paketa Quagga), ki čakajo na spremembe v omrežju, ne objavljajo svojih podatkov. Realne izračune potekajo z uporabo bolj učinkovitih protokolov, kot je OSPF (glej naslednji razdelek). RIP se uporablja le kot mehanizem razmnoževanja.

Protokol OSPF

Najkrajša pot najprej odprta (OSPF) je odprtokodni protokol za odkrivanje najkrajših poti najprej. To je najbolj priljubljen topološki protokol. Izraz "prvo prednostno odkrivanje najkrajših poti" (najprej najkrajša pot) pomeni poseben matematični algoritem, s katerim se izračunajo poti; izraz "odprt" (odprt) je sinonim za besedo "nepatentiran". Osnovna različica pro protokolom OSPF (različica 2) je definirano v RFC2328 dokumenta, ter izboljšana verzija proto OSPF Cole podpira protokola IPv6 (različica 3), - dokument RFC5340. Prva različica protokola OSPF je zastarela in se zdaj ne uporablja.

OSPF je industrijski protokol, ki deluje učinkovito v velikih omrežjih s kompleksno topologijo. V primerjavi s protokolom RIP, ima številne prednosti, vključno s sposobnostjo za nadzor več poti, ki vodijo do istega cilja, in delitev omrežja v segmente ( "domene"), ki bojo FLS delež med seboj le podatke usmerjanja na visoki ravni. Protokol sam je zelo zapleten, zato ga je smiselno uporabljati le v velikih sistemih, kjer je učinkovitost usmerjanja pomembna. Če želite učinkovito uporabiti protokol OSPF, je vaša shema za naslavljanje hierarhična.

Specifikacija protokola OSPF ne nalaga posebne meritve stroškov. Privzeta implementacija tega protokola s strani Cisco kot meritve je pasovna širina omrežja.

Protokol EIGRP

EIGRP (Enosmerni protokol notranjega prehoda routinga) je lasten protokol usmerjevanja, ki ga uporabljajo samo usmerjevalniki Cisco. IGRP smo razvili, da odpravimo nekatere pomanjkljivosti protokola RIP nazaj v dneh, ko ni bilo tako zanesljivega standarda kot OSPF. IGRP je bil zavrnjen v korist protokola EIGRP, ki dovoljuje poljubne omrežne maske CIDR. Protokoli IGRP in EIGPR so nastavljeni enako, kljub razlikam v njihovi organizaciji.

EIGRP podpira IPv6, vendar so kot vsi drugi usmerjevalni protokoli ločeni IPv6 in IPv4 adresni prostori in obstajata kot vzporedna usmerjevalna področja.

EIGRP je vektorsko oddaljen, vendar je zasnovan tako, da se izogne ​​težavam pri zanki in počasni stabilizaciji, ki je del drugih protokolov tega razreda. V tem smislu se EIGRP šteje za vzorec. Za večino aplikacij, protokoli EIGRP in OSPF zagotavljajo enako funkcionalnost.

IS-IS: protokol protokola med vmesnimi sistemi

Protokol IS-IS (Intermediate System Intra-Domain Intermediate na Intermediate System Routing Pro tocol) je odgovor na protokol OSPF organizacije ISO. Prvotno je bil namenjen usmerjanju pod omrežnimi protokoli OSI, vendar je bil pozneje razširjen, da bi podpiral usmerjanje IP-jev.

Oba protokola, IS-IS in OSPF sta bila ustanovljena v začetku devetdesetih let, ko so bili protokoli organizacije organizacije namenoma skriti. Zahvaljujoč prizadevanjem organizacije IETF je IS-IS pridobil videz zakonitosti, vendar je sčasoma postal bolj priljubljen v protokolu OSPF in se redko uporablja danes. Trenutno se zaradi številnih nepotrebnih funkcij, ki jih je določila organizacija ISO, bolje izogniti temu.

RDP in NDP protokoli

Protokol RDP (Protokol odkrivanja usmerjevalnika) uporablja ICMP sporočila, poslana na naslov IP 224.0.0.1 za distribucijo informacij o drugih usmerjevalnikih v omrežju. Na žalost vsi usmerjevalniki trenutno ne pošiljajo takih sporočil in jih ne morejo sprejeti vsi računalniki. Upamo, da bo nekega dne ta protokol postal bolj priljubljen.

Informacije o protokolu ARP so navedene v poglavju 14.6.

Protokol DRP (Neighbor Discovery Protocol - protokol sosed odkritje), ki temelji na protokolu IPv6, združuje funkcionalnost pro tocols PRP in ARP (Address Resolution Protocol - Resolucija protokol naslov), ki se uporablja vidik za prikaz IPv4 naslovov strojne naslove naprav v lokalnih omrežjih. Ker je ta protokol glavna komponenta protokola IPv6, se uporablja tam, kjer se uporablja IPv6, in temelji na protokolih protokola v protokolu IPv6.

BGP protokol

BGP (protokol Border Gateway) je zunanji usmerjevalni protokol, npr. upravlja med avtonomnimi sistemi in ne med posameznimi omrežji. Bilo je nekaj priljubljenih zunanjih usmerjevalnih protokolov, toda BGP jih je vse preživel.

BGP je trenutno standardni protokol, ki se uporablja za usmerjanje kanalov na internetu. Sredi leta 2010 je miza za internetno usmerjanje vsebovala približno 320 tisoč predpone. Očitno je, da je to lestvica, pri kateri se preusmeritev poteka bistveno razlikuje od lokalne.

15.4. Izbira strategije usmerjanja

Obstajajo štiri stopnje težavnosti, ki označujejo proces upravljanja usmerjanja v omrežju:

pomanjkanje usmerjanja per se;

samo statično usmerjanje;

pretežno statično usmerjanje, vendar stranke sprejemajo RIP posodobitve;

dinamično usmerjanje

Celotna topologija omrežja bistveno vpliva na usmerjanje posameznega segmenta. Različna omrežja lahko zahtevajo povsem različne ravni podpore za usmerjanje. Pri izbiri strategije je treba upoštevati naslednja pravila.

Avtonomno omrežje ne potrebuje usmerjanja.

Če je v omrežju le en dostop do zunanjega sveta, bi morali imeti stranke v omrežju (brez vozlišča) standardno statično pot do tega prehoda. Nobena druga konfiguracija ni potrebna, razen na samem prehodu.

Lahko določite eksplicitno statično pot do prehoda, ki vodi do majhne skupine omrežij, in standardne poti do prehoda, ki vodi do zunanjega sveta. Vendar je dinamično usmerjanje bolje, če je mogoče doseči različne poti do želenega omrežja.

Če omrežja prečkajo državne ali administrativne meje, je treba uporabiti dinamično usmerjanje, čeprav zapletenost omrežja ne zahteva.

RIP deluje dobro in se pogosto uporablja. Ne zavračajte ga preprosto zato, ker ima ugled zastarelega protokola.

Problem z RIP-jem je, da ga ni mogoče ovrednotiti do neskončnosti. Razširitev omrežja bo prej ali slej povzročila, da bi jo opustili.  Zaradi tega se RIP šteje za vmesni protokol z ozkim obsegom. To območje na eni strani omejujejo omrežja, ki so preveč preprosta za uporabo katerega koli usmerjevalnega protokola v njih, po drugi strani pa prek omrežij, ki so preveč zapletena za RIP. Če nameravate razširiti svoje omrežje, bi bilo priporočljivo prezreti protokol RIP v celoti.

Tudi če se RIP ne ujema z vašo strategijo globalne usmeritve, ostaja dober način za distribucijo poti do končnih vozlišč. Vendar ga ne bi smeli uporabljati po nepotrebnem: sistemi v omrežju, ki ima samo en prehod, nikoli ne zahtevajo dinamičnih posodobitev.

EIGRP in OSPF imajo enako funkcionalnost, toda EIGRP je lastnik podjetja Cisco. Cisco je odličen in optimalen v smislu  Usmerjevalnike "Cenovno kakovostni"; Kljub temu standardizacija protokola EIGRP omejuje vaše možnosti za prihodnjo širitev.

Usmerjevalniki, povezani z internetno hrbtenico, bi morali uporabljati protokol BGP. Običajno ima večina usmerjevalnikov le en vhod in zato jim je dovolj, da določijo preprosto statično standardno pot.

Za organizacijo srednje velikosti s relativno stabilno lokalno strukturo, kjer je dostop do drugega omrežja, je primerna kombinacija statičnega in dinamičnega usmerjanja. LAN usmerjevalniki, ki niso prehodi v zunanja omrežja, lahko uporabljajo statično usmerjanje, usmerjajo vse nepoznane pakete na standardni računalnik, ki lahko komunicira z zunanjim svetom in izvaja dinamično usmerjanje.

Vse usmerjevalne metode, uporabljene v usmerjevalnikih, lahko razdelimo v dve skupini (slika 118):

1) statične (fiksne) metode usmerjanja;

2) metode dinamičnega (adaptivnega) usmerjanja.

Statično usmerjanje pomeni, da se paketi prenašajo po določeni poti, ki jo določi by admin  in se dolgo časa ni spremenil.

Statično usmerjanje se uporablja v majhnih, malo spreminjajočih se omrežjih. Njegove prednosti so:

Zahteve z nizkim usmerjevalnikom;

Povečana varnost omrežja.

Pomanjkljivosti statičnega usmerjanja, ki znatno omejujejo njegovo uporabo, so naslednje:

Visoka delovna intenzivnost (skrbniki omrežja morajo ročno nastaviti in spremeniti poti);

Počasno prilagajanje spremembam topologije omrežja.

Dinamično usmerjanje - porazdeljeno usmerjanje, ki vam omogoča samodejno spreminjanje poti paketov v primeru okvare ali prezasedenosti komunikacijskih kanalov.

Za avtomatsko izdelavo in spreminjanje tabel poti se uporabljajo protokoli (slika 119):

Interno usmerjanje - IGP (notranji protokol protokola), kot so RIP, OSPF, IS-IS, ES-IS;

Zunanje usmerjanje - EGP (zunanji protokol protokola), na primer protokol Border Gateway (BGP), ki se uporablja na internetu.

Z uporabo internih usmerjevalnih protokolov so usmerjevalne tabele zgrajene v tako imenovanem avtonomnem sistemu (avtonomni sistem), ki je zbirka omrežij z enim administrativnim podrejenjem (slika 120).

Sl. 119

Za izmenjavo informacij o usmerjanju med avtonomnimi sistemi je najpogosteje uporabljen zunanji usmerjevalni protokol EGP, zasnovan za internet. Ta protokol je tako imenovan, ker je zunanji usmerjevalnik običajno nameščen na obrobju avtonomnega sistema. Njegova naloga je zbiranje informacij o razpoložljivosti vseh omrežij določenega avtonomnega sistema in nato posredovati te informacije zunanjim usmerjevalnikom drugih avtonomnih sistemov.

Ob upoštevanju izkušenj uporabe protokola EGP je protokol BGP razvit na podlagi uporabe zanesljivega transportnega protokola TCP, ki je v primerjavi z EGP:

Sl. 120

Zagotavlja hitrejšo stabilizacijo optimalnih poti;

Manj manj informacij o storitvi omrežne obremenitve, zlasti zaradi prenosa, ko omrežje spremeni informacije, ki se nanašajo le na to spremembo.

Protokoli usmerjanja nadzirajo dinamično izmenjavo informacij o poteh med vsemi usmerjevalniki v omrežju, se izvajajo programsko v usmerjevalniku in ustvarjajo usmerjevalne tabele, ki odražajo organizacijo celotnega omrežja.

Interni usmerjevalni protokoli (slika 121) praviloma temeljijo na algoritmih izmenjave:

Tabele "vektorske dolžine" - DVA (Algoritem distančnega algoritma) - protokoli tipa "vector distance";

Informacije o stanju kanalov - LSA (algoritem povezave-država) - protokoli, kot je "stanje povezave".

DVA je algoritem za izmenjavo informacij o razpoložljivih omrežjih in razdalj do njih s periodičnim pošiljanjem usmerjevalnikov oddajnih paketov. Eden od prvih protokolov protokola RIP (protokol usmerjanja logistike), ki je bil prvotno široko uporabljen na internetu, je tip DVA protokola. Za te protokole je značilno dejstvo, da občasno (tudi če ni omrežnih sprememb) pošiljajo oddajne pakete z usmerjevalnimi tabelami, ki preko usmerjevalnikov posodabljajo usmerjevalne tabele.

Sl. 121

V vsaki vrstici tabele poti so označeni:

Omrežni naslov omrežja;

Naslov usmerjevalnika, prek katerega je treba poslati pakete v to omrežje;

Oddaljenost od omrežja.

Ko je usmerjevalnik inicializiran, se v tabelo usmerjanja zapisujejo naslednje:

Naslovi sosednjih omrežij;

Naslovi sosednjih usmerjevalnikov, s katerimi je usmerjevalnik neposredno povezan;

Razdalja do sosednjih usmerjevalnikov je 0 ali 1, odvisno od izvedbe.

Vsakih 30 sekund usmerjevalnik oddaja oddajni paket, ki vsebuje pare (V, D), kjer je V naslov razpoložljivega omrežja, imenovan vektor, D pa razdalja do tega omrežja, ki se imenuje dolžinska vrednost vektorja.

V metodi RIP se dolžina vektorja meri s številom tranzitnih usmerjevalnikov (v hmelju) med tem usmerjevalnikom in pripadajočim omrežjem. Na podlagi prejetih tabel "vektorske dolžine" usmerjevalnik naredi dodatke in spremembe v svojo usmerjevalno tabelo in določi poti minimalne dolžine do vseh razpoložljivih omrežij.

Ker imajo komunikacijski kanali različne kapacitete, se v nekaterih izvedbah RIP dolžina vektorja pomnoži s tehtnim faktorjem, odvisno od hitrosti prenosa podatkov.

Glavna prednost RIP in drugih protokolov, kot je DV A, je enostavnost izvajanja.

Slabosti RIP:

1) počasna stabilizacija optimalnih poti;

Periodični prenosi oddajnih paketov, ki vsebujejo tabele dolžine vektorja - paketi se prenašajo tudi, če v omrežju ni sprememb;

Velik obseg teh tabel, ki je sorazmeren s številom podomrežij, vključenih v omrežje.

Priporočljivo je, da uporabite protokole vektorja razdalje v majhnih in relativno stabilnih omrežjih. V velikih omrežjih periodično pošiljanje oddajnih paketov povzroča zastoje v omrežju in manjšo pasovno širino.

LSA - izmenjava informacij o stanju kanalov, imenovana tudi najkrajša algoritma prednostnih poti SPF (Shortest Path First), temeljijo na dinamični konstrukciji zemljevida topologije omrežja z usmerjevalniki z zbiranjem informacij o vseh komunikacijskih kanalih, ki jih povezujejo. Če želite to narediti, usmerjevalnik periodično preverja stanje kanalov s sosednjimi usmerjevalniki, označuje vsak kanal kot "aktiven" ali "neaktiven". V praksi se uporablja naslednje pravilo za zmanjšanje preveč pogoste spremembe teh dveh stanj: "kanal šteje za" aktiven ", dokler znaten odstotek preizkusov ne daje negativnega rezultata in" neaktiven ", dokler znaten odstotek preizkusov ne daje pozitivnega rezultata.

Ko se stanje njenih kanalov spremeni, usmerjevalnik takoj razdeli ustrezne informacije prek omrežja vsem ostalim usmerjevalnikom, ki po prejemu sporočil posodobijo svoje omrežne zemljevide in ponovno izračunajo najkrajše poti do vseh ciljev.

Prednosti algoritmov LSA:

1) zagotovljena in hitrejša stabilizacija optimalnih poti kot v DVA algoritmih;

2) enostavnost odpravljanja napak in manjša količina prenesenih informacij, ne glede na skupno število podomrežij v omrežju.

Protokoli, kot je LSA, se uporabljajo v velikih ali hitro rastočih omrežjih. Ti vključujejo protokole, kot so Open Shortest First (OSPF) in System to Internet System (IS-IS).

Najpogostejša implementacija algoritma LSA je OSPF - odprt standard, namenjen uporabi v internetnih usmerjevalnikih in se trenutno pogosto uporablja v drugih omrežjih (NetWare, SNA, XNS, DECNet).

Z vsemi prednostmi algoritmov LSA, OSPF ponuja naslednje dodatne funkcije.

1. Routing pakete v skladu z naročeno vrsto storitve. Omrežni skrbnik lahko dodeli različne stroške vrednostim prehodom na podlagi pretovora, zamude ali tekočih stroškov. Usmerjevalnik izbira pot paketa zaradi analize ne le naslova prejemnika, temveč tudi vrsto servisnega polja v glavi.

2. Enotna porazdelitev obremenitve med alternativnimi potmi istega stroškov (za razliko od protokola RIP, ki izračuna le eno pot do vsake destinacije).

3. Routing pakete v skladu s storitvijo. Omrežni skrbnik lahko ustvari več čakalnih vrst z različnimi prednostnimi nalogami. Paket je nameščen v čakalno vrsto za pošiljanje na podlagi rezultatov analize tipa protokola. Za pakete, občutljive na časovne zamude, je dodeljena čakalna vrsta višje prioritete.

4. Potek preverjanja pristnosti. Odsotnost te funkcije, na primer v protokolu RIP, lahko povzroči prestrezanje paketov s strani napadalca, ki bo od svojega računalnika do vseh podomrežij poslal tabel vektorske dolžine z določeno kratko potjo.

5. Ustvarjanje navideznega kanala med usmerjevalniki, ki ni neposredno povezan, temveč prek nekaterih tranzitnih omrežij.

V OSI modelu, ki temelji na algoritmu LSA, so definirani protokoli usmerjanja omrežnih plasti:

  "Končni sistem - tranzitni sistem", ES-IS (končni sistem-vmesni sistem);

  "tranzitni sistem - tranzitni sistem", IS-IS ( Intermediamedia System-to-Internet Intermedia  Sistem).

Protokoli, kot je LSA, za razliko od DVA, pošiljajo informacije o poteh le za prikaz sprememb v svojih omrežnih povezavah.

Druga razlika je izbira prenosnega kanala iz več možnih, ob upoštevanju enega od uporabniško opredeljenih usmerjevalnih parametrov:

Latentnost ali hitrost prenosa podatkov;

Pasovna širina ali zmogljivost;

Zanesljivost

Prednosti usmerjevalnikov v primerjavi z mostovi:

Visoka varnost podatkov;

Visoka zanesljivost omrežij zaradi alternativnih poti;

Učinkovita porazdelitev bremen preko komunikacijskih kanalov z izbiro najboljših poti za prenos podatkov;

Večja prožnost zaradi izbire poti v skladu z merilom, ob upoštevanju njegovih stroškov, pretokov komunikacijskih kanalov itd .;

Zajamčena zaščita pred "nevihta";

Možnost kombiniranja omrežij z različnimi dolžinami paketov.

Pomanjkljivosti usmerjevalnika:

Prenesite pakete sorazmerno velik zamik;

Zapleten, da namestite in konfigurirate kot mostove;

Pri premikanju računalnika iz ene podomre na drugo morate spremeniti svoj omrežni naslov;

Dražje od mostov, saj zahtevajo močnejše procesorje, več RAM-a, dražje programske opreme, katerih stroški so odvisni od števila podprtih protokolov.

X Značilne značilnosti mostov in usmerjevalnikov predstavljena v tabeli 4.1.

Omrežja s protokoli, ki nimajo omrežne plasti in zato nimajo omrežnega naslova, ne morejo uporabljati usmerjevalnikov in so povezani z mostovi ali stikali. Vendar pa obstajajo usmerjevalniki, ki lahko istočasno delujejo kot mostovi in ​​se imenujejo mostovi / usmerjevalniki (most / usmerjevalnik ali včasih brouter).

4.2.4 Stikala

Stikalo v funkcionalnosti zaseda vmesni položaj med mostom in usmerjevalnikom in pri združevanju lokalnih mrežnih segmentov deluje na 2. ravni kanala, to pomeni, da preklopi podatke na podlagi analize naslovov MAC.

Izvedba stikal je veliko višja od mostov in doseže več milijonov sličic na sekundo.

Kanonska struktura stikala je prikazana na sliki 122, kjer je KM stikalna matrika; PP - pristaniški procesor z vmesnim pomnilnikom za shranjevanje okvirjev.

Za razliko od mostu v stikalu imajo vsa vrata svoj lasten procesor, medtem ko vsa vrata v mostu nadzira en procesor. Stikalo vzpostavlja eno pot za vse okvirje istega sporočila, ki imajo en ciljni naslov in tvorijo tako imenovani "burst", medtem ko je v usmerjevalniku za vsak paket opredeljena lastna najboljša pot. Prenos okvirjev iz vhodnih barov različnih vrat v izhodne odbojnike stikala lahko poteka vzporedno in neodvisno drug od drugega. Te funkcije preklopov povzročijo manjše zamude pri prenosu podatkov v primerjavi z usmerjevalniki.

Matrika stikala oddaja okvirje od vhodnih barov do izhodov na podlagi preklopne tabele. Celoten nadzor stikala in stikalne matrike izvaja sistemski modul, ki ima tudi skupno tabelo za naslove.

Sl. 122

Stikala lahko izvajajo eno od dveh načinov preklopa:

Pri polnjenju puščice, ko se analiza glave dohodnega okvirja začne šele po tem, ko je okvir popolnoma prejet v vhodni pufer;

  On-fly (on-the-fly), ko se analiza dohodnega glava glave začne takoj po prejetju glave okvirja v vhodnem pufru, ne da bi čaka, da se celoten okvir popolnoma prejema, kar omogoča dodatno zmanjšanje zamika okvirja v stikalu.

Stikala LAN lahko delujejo v enem od dveh načinov:

Pol dupleks, ko je mrežni segment na koaksialnem kablu ali pesto z delovnimi postajami, povezanimi z njim, priključen na vrata stikala (slika 123, a);

Duplex, ko je na vsako stikalo priključena samo ena delovna postaja (slika 123, b).

Povezovanje s stikalnimi priključki za eno delovno postajo (in ne segmentov) se imenuje mikroregija.

Sl. 123

Če želite preklopiti v dupleksni način, morate spremeniti logiko vozlišč MAC in gonilnikov omrežnega adapterja (ne odpravite trčenj na Ethernet LAN, ne čakajte na žeton v Token Ring in FDDI).

Povezave prek stikala lahko podpirajo način popolnega dupleksa.

Med delovanjem stikala lahko pride do situacije, ko okvirji prispejo na isto izhodno vrata stikala iz več vhodnih vrat s skupno jakostjo, ki presega mejno vrednost za to tehnologijo LAN, na primer za Ethernet LAN s pasovno širino 10 Mb / s - 14880 sličic na sekundo . To povzroči preobremenitve in izgube okvirja zaradi prelivanja izhodnega medpomnilnika ustreznega priključka.

Za odpravo takih situacij je potreben mehanizem krmiljenja pretoka okvirja.

Za LAN Ethernet in Fast Ethernet je v letu 1997 sprejel standardni IEEE 802.3x za krmiljenje pretoka v dupleksnem načinu, z dvema ukazoma "Prekinitev prenosa" in "Nadaljuj prenos", ki se pošljejo v sosednje vozlišče. Za omrežja z visoko hitrostjo (Gigabit Ethernet, itd.), Da bi preprečili blokiranje vseh stikal v omrežju, se razvijajo bolj subtilni mehanizmi, ki nakazujejo, kakšno količino pretočnega okvira je treba zmanjšati, namesto da jo prestavite na nič.

V pol dupleksnem načinu stikalo deluje na končnem vozlišču z mehanizmi za dostop do medija, in sicer:

Metoda povratnega tlaka, ki je sestavljena iz ustvarjanja umetnih trkov v segmentu z uporabo j-zaporedja;

Metoda agresivnega vedenja, ko stikalna vrata zmanjšajo razmik medsebojnega razmika ali premor po trčenju, kar omogoča stik z prednostnim dostopom do medija za prenos.

Tipične možnosti za tehnično izvedbo stikala, predstavljenih na risu.124.

Možnost 1. Na osnovi stikalne matrice (sl.124, a).

Sl. 124

Prednosti:

Največja učinkovitost;

Visoka zanesljivost.

Slabosti:

Kompleksnost in visoki stroški;

Omejeno število pristanišč, kot pri njihovem povečanju, bistveno povečajo stroške.

Možnost 2. Na podlagi običajne pnevmatike (sl.124, b).

Prednosti:

Enostavnost;

Poceni

Slabosti:

Slaba uspešnost;

Nizka zanesljivost.

Možnost 3. Na podlagi skupnega večpredstavnostnega pomnilnika (slika 124, c). Ta možnost zaseda vmesni položaj med možnostmi, ki temeljijo na preklopni matriki in na podlagi skupnega vodila.

V primerjavi z mostovi so stikala bolj inteligentne omrežne naprave in imajo številne dodatne funkcije.

1. Podpora za algoritem "spanning tree", ki vam omogoča, da samodejno določite drevesno konfiguracijo povezav v omrežju, da odstranite zanke in cikle na poteh (zaprti poti).

Algoritem "Spanning Tree" se izvaja v treh fazah (slika 125):

Določa se samodejno (stikalo z nižjim MAC naslovom krmilne enote) ali root (KKm), ki ga je dodelil skrbnik, iz katerega je zgrajeno drevo;

Za vsako stikalo (Km) je definirano korensko pristanišče, skozi katerega leži najkrajša pot do korenskega stikala;

Za vsak segment () omrežja je izbrana izbrana vrata - pristanišče, ki zagotavlja najkrajšo razdaljo od tega segmenta do korenskega stikala.

2. Prevajanje protokolov slojev podatkovne povezave.

Sl. 125

Preklopi oddajne protokole z istimi algoritmi kot oddajni mostovi.

3. Filtriranje okvirja v skladu z določenimi pogoji (na primer omejujejo dostop do nekaterih omrežnih storitev).

4. Določanje prioritete prometa ne glede na omrežno tehnologijo, na primer z dodelitvijo prednostne postavitve vrat ali dodeljevanja prednostnih okvirjev.

Lastnosti stikal, ki omogočajo lokalizacijo, nadzor in upravljanje podatkov s filtri po meri, vam omogočajo uporabo stikal za gradnjo virtualnih omrežij (VLAN, VLAN).

4.2.5 Prehodi

Gateway programska in strojna oprema, ki povezuje heterogena omrežja ali omrežne naprave in omogoča reševanje težav, povezanih z razliko protokolov in sistemov za naslavljanje.

Prehodi prevajajo različne omrežne protokole in omogočajo različnim omrežnim napravam, da se ne samo povežejo, temveč delujejo kot enotno omrežje. Primeri so pakirni adapterji (PAD), pretvorniki protokola in naprave, ki povezujejo omrežja Ethernet in X.25. Na internetu se prehod pogosto imenuje prehodni usmerjevalnik.

Prehodi zagotavljajo še bolj inteligentne in počasnejše storitve kot mostovi in ​​usmerjevalniki in lahko delujejo na najvišjih nivojih modela OSI.