Dirijarea vectorului de distanță

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 14 iulie 2014; verificările necesită 9 modificări .

Distanță vector routing ( Distance Vector Routing, DVR ) - rutare , ale cărei protocoale se bazează pe algoritmul vector de distanță [1] . Algoritmii vectori distanță aparțin clasei de algoritmi de rutare adaptivi (sau dinamici).

Acest algoritm a fost descris pentru prima dată de Ford și Fulkerson în „Flows in Networks”. Munca lor s-a bazat, la rândul său, pe ecuația lui Bellman din cartea sa Dynamic Programming.

Algoritmii de rutare vectorială distanță sunt numiți și algoritmi Bellman–Ford .

Algoritmul vectorului de distanță

Algoritmul și-a primit numele datorită faptului că nici la sfârșitul algoritmului, nici în timpul acestuia, niciun vârf nu are informații topologice despre vreo rută. Fiecare cale descoperită este reprezentată doar de nodul de destinație, de costul căii și de următorul vârf de pe calea către nodul de destinație, iar reprezentarea căii nu conține noduri sau margini intermediare. Costul căii este distanța, iar vârful de destinație și următorul vârf sunt un vector . [unu]

Problema pe care o rezolvă algoritmul vector de distanță este problema găsirii celor mai scurte căi între vârfurile graficului . Un graf este o abstractizare matematică în care vârfurile sunt conectate prin muchii. Fiecare margine are un anumit cost de utilizare. O cale între două vârfuri este un set de muchii intermediare și vârfuri care leagă cele două vârfuri originale. Costul unei căi este definit ca suma costurilor marginilor care o alcătuiesc. Cea mai scurtă cale între două vârfuri este calea cu cel mai mic cost.

Reguli
  • La începutul algoritmului, fiecare vârf cunoaște doar căi către vârfuri adiacente.
  • Pe măsură ce algoritmul rulează, vârfurile adiacente se informează reciproc despre nodurile care le sunt disponibile. Fiecare declarație constă din nodul destinație și costul celei mai scurte căi cunoscute de nodul informator.
  • Inițial, fiecare vârf raportează numai vârfuri adiacente cu costul celor mai scurte căi egal cu costul muchiilor.
  • La primirea unei declarații, nodul calculează costul căii către nodul declarat prin nodul declarant ca sumă a costului marginii care duce la nodul declarant și costul căii conținute în declarație. După aceea, nodul verifică dacă știe deja despre calea către nodul destinație declarat.
  • Dacă nu știe sau dacă costul căii cunoscute este mai mare decât costul calculat al noii căi, nodul își amintește noua cale către nodul destinație.
  • Dacă noua cale o înlocuiește pe una existentă, aceasta din urmă este eliminată.
  • Dacă costul căii existente este mai mic sau egal cu costul căii noi, noua cale va fi eliminată.
  • După memorarea noului drum, vârful trebuie să anunțe vârful de destinație și costul noii căi către vârfurile adiacente.
Funcționarea routerului

În algoritmii de vector de distanță, fiecare router difuzează periodic un vector prin rețea , ale cărui componente sunt distanțele (măsurate într-una sau alta metrică ) de la acest router la toate rețelele cunoscute de acesta. Pachetele de protocol de rutare sunt denumite în mod obișnuit reclame la distanță deoarece sunt folosite de un router pentru a anunța altor routere ceea ce știe despre configurația rețelei sale.

După ce a primit de la un vecin un vector de distanțe (distanțe) către rețelele cunoscute de acesta, routerul crește componentele vectorului cu distanța de la el însuși la acest vecin. În plus, completează vectorul cu informații despre alte rețele cunoscute de el, despre care a aflat direct (dacă sunt conectate la porturile sale) sau din anunțuri similare ale altor routere. Routerul trimite valoarea actualizată a vectorului către vecinii săi. În final, fiecare router învață prin routerele vecine informații despre toate rețelele disponibile în rețeaua compozită și despre distanțele până la acestea. [2]

Apoi selectează din mai multe rute alternative către fiecare rețea ruta care are cea mai mică valoare a metricii . Routerul care a trimis informații despre această rută este marcat ca următorul hop în tabelul de rutare.

Avantaje și dezavantaje

Algoritmii de vectori de distanță funcționează bine numai în rețelele mici. În rețelele mari, înfunda periodic liniile de comunicație cu trafic intens, în plus, modificările de configurare nu pot fi întotdeauna procesate corect de acest tip de algoritm, deoarece routerele nu au o idee exactă a topologiei conexiunilor din rețea, ci doar au informații indirecte - vectorul distanță.

Protocoale vectoriale de distanță

Protocol RIPv1

Protocolul vector de distanță RIPv1 (Routing Information Protocol) este primul protocol de rutare dinamică și este foarte frecvent utilizat astăzi.

Acest protocol este folosit ca protocol intern de rutare în rețelele mici și este susținut de echipamente de la toți producătorii. [3]

Parametrii de bază
  • RIP - protocol vector la distanță.
  • Distanta administrativa - 120.
  • Valoarea este numărul de hopuri.
  • Numărul maxim de hamei este de 15.
  • Valoarea rutei inaccesibile este 16.
  • Distribuția actualizărilor informațiilor de rutare - difuzate la fiecare 30 de secunde.
  • Contor de așteptare de convergență (temporizator apăsat) - 180 sec.
  • Masca de subrețea - este folosită masca implicită, determinată de clasa de rețea, netrimisă în actualizare.

Protocol RIPv2

Protocolul vector de distanță RIPv2 este o modificare a protocolului RIPv1 .

Acest protocol este folosit ca protocol intern de rutare în rețelele mici și este susținut de echipamente de la toți producătorii. [3]

Parametrii de bază
  • RIPv2 este un protocol vectorial la distanță.
  • Distanta administrativa - 120.
  • Valoarea este numărul de hopuri.
  • Numărul maxim de hamei este de 15.
  • Valoarea rutei inaccesibile este 16.
  • Distribuirea actualizărilor informațiilor de rutare - folosind adresa multicast 224.0.0.9 la fiecare 30 de secunde.
  • Contor de așteptare de convergență (temporizator apăsat) - 180 sec.
  • Suport pentru actualizări declanșate. Mască de subrețea - folosește o mască de lungime variabilă trimisă în actualizare.

Comparație între RIPv1 și RIPv2

Comparație între RIPv1 și RIPv2
Protocol de rutare RIPv1 RIPv2
Adresarea Clasă Fara clasa
Suport pentru mască de lungime variabilă Nu da
Trimiterea unei măști în actualizări Nu da
Tip de Adresă Difuzare Multicast
Descriere RFC 1058 RFC-uri 1721, 1722, 2435
Suport pentru rezumarea rutei Nu da
Suport pentru autentificare Nu da

Protocolul IGRP

Ca și în cazul RIP , un router IGRP distribuie periodic conținutul tabelului său vecinilor săi prin transmisii. Cu toate acestea, spre deosebire de RIP, un router IGRP începe cu o tabelă de rutare deja formată pentru subrețelele conectate la acesta. Acest tabel este extins în continuare cu informații de la cele mai apropiate routere vecine. Mesajele de modificare a protocolului IGRP nu conțin informații despre masca de subrețea. În loc de un simplu număr de hit-uri RIP , sunt utilizate diferite tipuri de informații de măsură, și anume [4] :

Întârziere Descrie (în zeci de microsecunde) timpul necesar pentru a ajunge la destinație atunci când nu există încărcare în rețea.
Lățimea de bandă Egal cu 10.000.000 împărțit la cea mai mică lățime de bandă pe o anumită rută (măsurată în Kbps). De exemplu, cea mai mică lățime de bandă de 10 Kbps corespunde unei valori de 1.000.000 Kbps.
Sarcină Măsurată ca proporție de lățime de bandă pe o anumită rută care este în uz curent. Codificat cu numere de la 0 la 255 (255 corespunde unei încărcări de 100%).
Fiabilitate Partea datagramei care a sosit fără deteriorare. Codificat cu numere de la 0 la 255 (255 corespunde 100% fără corupție în datagrame).
Număr de hop Specifică numărul de accesări către destinații.
Calea MTU (calea MTU) Cea mai mare valoare a unității de transmisie maximă (MTU) pentru datagramele care pot fi trimise prin orice legătură din calea publică.

Protocolul EIGRP

Protocolul de rutare vectorială la distanță EIGRP este o îmbunătățire a IGRP dezvoltată de Cisco. EIGRP combină principiile protocoalelor de rutare cu vector de distanță, folosind un vector de distanță cu o metrică mai precisă pentru a determina cele mai bune căi către rețeaua de destinație și principiile protocoalelor de stare a legăturii, folosind actualizări declanșate pentru a propaga modificările la informațiile de rutare. Pentru această combinație de principii de funcționare, acest protocol este uneori numit protocol hibrid.

Protocolul EIGRP utilizează următoarele instrumente pentru a sprijini rutarea :

  • Tabelul vecin - conține o listă de routere învecinate, care oferă o comunicare bidirecțională 59 între routerele conectate direct.
  • Tabel de topologie - conține intrări de rută pentru toate rețelele de destinație despre care știe ruterul.
  • DUAL (diffusing update algorithm) este algoritmul de actualizare a difuziei utilizat pentru a calcula rutele.
  • Tabel de rutare - conține cele mai bune rute din rețeaua de destinație, selectate din tabelul topologic.
  • Succesor - Cea mai bună rută (principală) găsită pentru a ajunge la rețeaua de destinație. Este introdus în tabelul de rutare .
  • Posibil succes (succesor fezabil) - ruta de rezervă. Rutele de rezervă sunt selectate în același timp cu cea mai bună. Aceste rute sunt stocate în tabelul topologic. Pot exista mai multe rute redundante către rețeaua de destinație.

Vezi și

Literatură

  1. M.V. DIBROV.  Routere. - Krasnoyarsk, 2008. - 389 p.
  2. Goldovsky Ya.M. , Zhelenkov B.V., Tsyganova N.A. Rutarea în rețele de calculatoare: manual. - M.: RUT (MIIT), 2017. - 114 p.
  3. Zolotarev S.P.. „Algoritmi de rutare a vectorului de distanță” Citirile Vologda, nr. 69, 2008, pp. 43-48.
  4. Sidney Faith.  Arhitectură TCP/IP, protocoale, implementare (inclusiv IP versiunea 6 și IP Security). - Laurie, 2000. - ISBN 5-85582-072-6 .

Note

  1. ↑ 1 2 M.V. DIBROV. Routere. - Krasnoyarsk, 2008. - 389 p.
  2. Zolotarev, S.P. Algoritmi de rutare a vectorului distanță  (rusă)  // Citirile Vologda. - 2008. - Nr 69 . - S. 43-48 . Arhivat din original pe 12 decembrie 2020.
  3. ↑ 1 2 Goldovsky Ya.M. , Zhelenkov B.V., Tsyganova N.A. Rutarea în rețele de calculatoare. — M.: RUT (MIIT), 2017. — 114 p.
  4. Sidney Faith. Arhitectură TCP/IP, protocoale, implementare (inclusiv IP versiunea 6 și IP Security). - Laurie, 2000. - ISBN 5-85582-072-6 .