Маршрутизация с анализом состояния каналов

Дистанционно-векторная маршрутизация

В соответствии с алгоритмом дистанционно-векторной маршрутизации Бельмона-Форда (Bellman-Ford) непосредственным соседям по сети периодически пересылаются копии маршрутных таблиц. Каждый получатель, в свою очередь, добавляет собственный вектор расстояния к таблице и отсылает ее своим соседям. Таблицы распространяются между соседствующими маршрутизаторами по всем возможным направлениям.

Описанный итерационный процесс предоставляет каждому маршрутизатору возмож­ность получать информацию от всех остальных и постепенно накапливать данные о се­тевых расстояниях. Например, одним из самых распространенных протоколов дистанци­онно-векторной маршрутизации является протокол обмена маршрутной информацией RIP. Для определения оптимального пути протокол использует две основные размерно­сти. В первом случае анализируется предполагаемое время прохождения пакета, измерен­ное в тактах, во втором — та же величина, но уже измеренная в пролетах.

Маршрутизаторы могут использовать большое количество размерностей для опреде­ления оптимальных маршрутов между отправителем и получателем. Эфемерно эти размер­ности можно назвать "сетевыми расстояниями". Такие расстояния могут быть представ­лены интервалом времени, количеством пролетов маршрутизаторов и т.п. и не ограничены физическими расстояниями.

Для обновления таблиц всех маршрутизаторов используется общая таблица расстояний. После заполнения общей таблицы каждый маршрутизатор располагает весьма смутными сведениями о расстояниях до сетевых ресурсов и не имеет данных об особенностях со­седних устройств и действительной топологии сети.

В определенных ситуациях такой подход создает реальные проблемы для дистанцион­но-векторных протоколов. Например, после возникновения сбоя маршрутизаторы тратят некоторое время на "осмысление" новой сетевой топологии. Во время таких переходных процессов в таблицы могут попасть противоречивые сведения, что отрицательно скажется на своевременности доставки данных.

Существует множество различных способов защиты от таких ситуаций, но факт оста­ется фактом — во время переходного процесса производительность сети находится под угрозой. Следовательно, старые протоколы, которые дольше "осмысливают" изменения, не должны использоваться в больших и сложных глобальных сетях.

Алгоритмы маршрутизации с анализом состояния каналов, известные под названием протоколов поиска кратчайшего пути (Shortest Path First — SPF), обрабатывают слож­ную базу данных сетевой топологии. В отличие от протоколов дистанционно-векторной маршрутизации эти протоколы разрабатывают полное представление о сетевых маршру­тизаторах и способах их взаимодействия.

Для этого все непосредственно соединенные маршрутизаторы обмениваются пакета­ми состояния каналов (Link-State Packets — LSP). Каждый маршрутизатор, участвующий в обмене пакетами LSP, создает собственную топологическую базу данных, используя при этом данные всех полученных пакетов LSP. С помощью алгоритма SPF вычисляется оп­тимальный способ доступа к получателю. Эта информация затем используется для обнов­ления таблиц маршрутизации. Данный алгоритм в состоянии адекватно реагировать на все изменения в сетевой топологии, вызванные сбоями ее компонентов или расширением сети. Следует отметить, что процедура рассылки пакетов LSP инициируется после каж­дого события в сети, а не только с заранее заданной периодичностью.

Маршрутизация с анализом состояния каналов имеет два потенциальных недостатка. Во-первых, на время начального процесса открытия путей большая часть полосы пропус­кания оказывается занятой служебным трафиком, что негативно сказывается на произ­водительности сети. Хотя снижение производительности носит временный характер, пользователи сразу же почувствуют это.

Во-вторых, алгоритмы маршрутизации с анализом состояния каналов чрезвычайно требовательны к объему оперативной памяти и производительности процессора. Поэто­му использование маршрутизаторов, анализирующих состояние каналов, связано с допол­нительными расходами.

Дата добавления: 2015-07-13