Презентация "Информационные сети"


Подписи к слайдам:
PowerPoint Presentation

Информационные сети

  • Архитектура TCP/IP
  • Протоколы сетевого уровня.
  • ARP, RARP, ICMP.
  • Маршрутизация

Содержание

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Обзор архитектуры TCP/IP
    • История возникновения
    • Основные понятия
    • Уровни архитектуры

TCP/IP История

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • 1970-е гг. – группа американских исследователей предложило понятие "интерсеть" и попытались определить набор протоколов, позволяющих организовать взаимодействие приложений вне зависимости от типа физической среды, технологии передачи и операционной системы
  • Работы проводились по заказу Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) и привели к созданию сети, объединяющей ряд учреждений Министерства Обороны США – ARPANET
    • В качестве основного протокола использовался NCP
  • 1978 г. – разработан стек протоколов TCP/IP
  • 1980 г. – начинается перевод ARPANET на TCP/IP
  • 1983 г. – принят стандарт для протоколов TCP/IP (военный стандарт), с этого момента все узлы ARPANET должны поддерживать стек протоколов TCP/IP
    • в 1983 г. вышел BSD UNIX (Berkley Software Distribution), включающий в себя реализацию TCP/IP
  • 1989 г. – ARPANET соединился с NSFNET, что и стало прообразом современного Интернета

TCP/IP Организационные структуры Интернет

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Internet Society (ISOC)
    • Internet Architecture Board (IAB)
      • Internet Engineering Steering Group (IESG)
        • Internet Engineering Task Force (IETF)
      • Internet Research Steering Group (IRSG)
        • Internet Research Task Force (IRTF)
      • Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN)
        • Internet Assigned Numbers Authority (IANA)

TCP/IP Организационные структуры Интернет

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Internet Society (ISOC) – профессиональное сообщество, которое занимается общими вопросами эволюции и роста Internet
  • Internet Architecture Board (IAB) – техническая наблюдательная группа ISOC (координирует направление исследований и новых разработок для стека TCP/IP и является конечной инстанцией при определении новых стандартов Internet)
  • Internet Engineering Task Force (IETF) – инженерная группа, которая занимается решением наиболее актуальных технических проблем Интернет и определяет спецификации, которые затем становятся стандартами Интернет
  • Internet Engineering Steering Group (IESG) – управляющая структура IETF

TCP/IP Организационные структуры Интернет

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Internet Research Task Force (IRTF) – координирует долгосрочные исследовательские проекты по протоколам TCP/IP
  • Internet Research Steering Group (IRSG) – управляющая структура IRTF
  • Internet Corporation for Assigned Names and Numbers (ICANN) – обеспечение универсальных возможностей связи в Интернете, надзор и координация адресного пространства IP и DNS
  • Internet Assigned Numbers Authority (IANA) – надзор за выделением IP-адресов, управление системoй DNS (все доменные имена выдаются от имени IANA или делегированных регистраторов)

TCP/IP Стандарты

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Стандарты Интернет оформляются и публикуются в виде RFC (Request For Comments)
  • В настоящее время первичную публикацию RFC выполняет IETF
    • http://www.ietf.org/rfc.html
  • Рассматриваемые протоколы имеют состояние и статус
    • Состояния: Стандартный, Предварительный, Предлагаемый, Экспериментальный, Ознакомительный, Устаревший
    • Статус: Обязательный, Рекомендуемый, Выбираемый, Ограниченного использования, Нерекомендуемый

TCP/IP Архитектура

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • TCP/IP использует 4-уровневую архитектуру и содержит следующие уровни
    • Прикладной
    • Хост-Хост
    • Межсетевой
    • Доступ к сети
  • Прикладной
  • Хост-Хост
  • Межсетевой
  • Доступ к сети

TCP/IP Архитектура

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • На рисунке представлено сравнительное местоположение уровней TCP/IP и уровней ISO/OSI
  • Учтите, мы сравниваем местоположение уровней, а не выполняемые ими функции!
  • Прикладной
  • Хост-Хост
  • Межсетевой
  • Доступ к сети
  • Прикладной
  • Представления
  • Сессии
  • Транспортный
  • Сетевой
  • Канальный
  • Физический

TCP/IP Уровень доступа к сети

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Обе модели (TCP/IP и ISO/OSI) могут использовать различные протоколы для передачи между узлами в сети
  • Модель TCP/IP изначально разрабатывалась для работы в сетях с различными технологиями, поэтому она определяет требования к технологии передачи
  • Как правило, не требуется много усилий для того, чтобы реализовать поддержку TCP/IP в новой технологии
  • Если технология поддерживает определение типа вышележащего протокола, TCP/IP может использовать ее совместно с другими протоколами
  • Доступ к сети
  • Канальный
  • Физический

TCP/IP Уровень доступа к сети

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Прикладной
  • Хост-Хост
  • Межсетевой
  • Ethernet
  • Token Ring
  • FDDI
  • Frame Relay
  • SLIP
  • PPP
  • ATM

TCP/IP Межсетевой уровень

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Основная функция межсетевого уровня – доставка пакета от узла-отправителя до узла-получателя через несколько физических сетей (маршрутизация)
  • Основным протоколом межсетевого уровня в архитектуре TCP/IP является Internet Protocol (IP)
  • Межсетевой
  • Доступ к сети
  • Сетевой
  • Канальный
  • Физический

TCP/IP Межсетевой уровень

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • IP – это ненадежный, максимально обеспеченный, датаграммный пакетный протокол
  • IP обеспечивает 3 важнейшие функции
    • Определяет основную единицу передачи данных в интерсети. Любые другие данные межсетевого и вышележащих уровней инкапсулируются в IP-пакеты
    • Выполняет функцию маршрутизации
    • Включает правила ненадежной доставки, которые определяют, как хосты и маршрутизаторы должны обрабатывать пакеты, и при каких условиях можно уничтожать пакет
  • IP использует IP-адреса, состоящие из двух частей: адреса сети и адреса узла в сети
  • Адрес сети уникален и назначается IANA

TCP/IP Межсетевой уровень

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • IP не ожидает от нижележащих протоколов ничего кроме возможности доставки пакетов к адресуемому узлу
  • IP
    • не добавляет надежности
      • IP-пакеты (датаграммы) могут потеряться, продуплицироваться, поменять порядок следования
    • не исправляет ошибки
    • не выполняет контроль трафика

TCP/IP Межсетевой уровень

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • Прикладной
  • Хост-Хост
  • IP
  • Ethernet
  • Token Ring
  • FDDI
  • Frame Relay
  • SLIP
  • PPP
  • ATM

Заключение

  • Компьютерные сети
  • Обзор TCP/IP
  • <number> из 33
  • TCP/IP – самый распространенный в настоящий момент стек протоколов
  • Он имеет многоуровневую архитектуру и содержит 4 уровня
  • В дальнейшем мы будем изучать принципы работы высокоуровневых протоколов на примере протоколов и стека TCP/IP

ARP

  • Протоколы определяют, происходит ли передача данных через сетевой уровень к верхним уровням эталонной модели OSI.
  • Для осуществления передачи необходимо, чтобы пакет содержал MAC и IP-адреса отправителя и получателя.
  • Для решения вопросов определения MAC-адреса искомого устройство по известному IP-адресу применяется протокол преобразования адресов (address resolution protocol, ARP – RFC 826).

ARP-таблицы

  • ARP используется для определения соответствия IP-адреса адресу Ethernet.
  • Протокол используется в локальных сетях. Отображение осуществляется только в момент отправления IP-пакетов, так как только в этот момент создаются заголовки IP и Ethernet.
  • Отображение адресов осуществляется путем поиска в ARP-таблице. Упрощенно, ARP-таблица состоит из двух столбцов (см. рисунок).
  • Таблица соответствия необходима, так как адреса выбираются произвольно и нет какого-либо алгоритма для их вычисления. Если машина перемещается в другой сегмент сети, то ее ARP-таблица должна быть изменена.
  • IP-адрес
  • Ethernet-адрес
  • 223.1.2.1
  • 08:00:39:00:2F:C3
  • 223.1.2.3
  • 08:00:5A:21:A7:22
  • 223.1.2.4
  • 08:00:10:99:AC:54

ARP-таблицы

  • Когда отправитель определил IP-адрес получателя, то на основании ARP-таблицы определяется его MAC-адрес.
  • Между MAC- и IP-адресами устанавливается соответствие, которое используется при инкапсуляции данных.
  • Таблицу ARP можно посмотреть, используя команду arp, с ключом –a.

ARP-запросы

  • ARP-таблица заполняется автоматически. Если нужного адреса в таблице нет, то в сеть посылается широковещательный запрос типа "чей это IP-адрес?".
  • Все сетевые интерфейсы получают этот запрос, но отвечает только владелец адреса. При этом существует два способа отправки IP-пакета, для которого ищется адрес: пакет ставится в очередь на отправку или уничтожается.
    • В первом случае за отправку отвечает модуль ARP,
    • во втором случае модуль IP, который повторяет посылку через некоторое время.
  • Широковещательный запрос выглядит следующим образом (см. рисунок).
  • MAC-адрес широковещания имеет вид FF-FF-FF-FF-FF-FF.
  • IP-адрес отправителя
  • 223.1.2.1
  • Ethernet-адрес отправителя
  • 08:00:39:00:2F:C3
  • Искомый IP-адрес
  • 222.1.2.2
  • Искомый Ethernet-адрес
  • <пусто>

ARP-ответы

  • Поскольку пакет ARP-запроса посылается в режиме широковещания, то его принимают все устройства в локальной сети и передают для анализа на сетевой уровень.
  • Если IPадрес устройства соответствует IP-адресу получателя, устройство формирует сообщение, называемое ARP-ответом.
  • Структура ARP-ответа представлена на рисунке.
  • Полученный таким образом адрес будет добавлен в ARP-таблицу.
  • IP-адрес отправителя
  • 222.1.2.2
  • Ethernet-адрес отправителя
  • 08:00:28:00:38:А9
  • IP-адрес получателя
  • 223.1.2.1
  • Ethernet-адрес получателя
  • 08:00:39:00:2F:C3

ARP-таблицы маршрутизаторов

  • Если машина соединена с несколькими сетями, т.е. она является шлюзом, то в таблицу ARP вносятся строки, которые описывают как одну, так и другую IP-сети.
  • При использовании Ethernet и IP каждая машина имеет как минимум один адрес Ethernet и один IP-адрес.
  • Собственно Ethernet-адрес имеет не компьютер, а его сетевой интерфейс. Таким образом, если компьютер имеет несколько интерфейсов, то это автоматически означает, что каждому интерфейсу будет назначен свой Ethernet-адрес. IP-адрес назначается для каждого драйвера сетевого интерфейса.
  • Каждой сетевой карте Ethernet соответствуют один MAC-адрес и один IP-адрес. IP-адрес уникален в рамках всего Internet.

RARP

  • Чтобы получатель, принимающий данные, знал кто их отправил, пакет данных должен содержать MAC и IP-адреса источника.
  • Протокол обратного преобразования адресов (Reverse Address Resolution Protocol, RARP) используется для определения собственного IP-адреса по известному MAC-адресу устройства.
  • Для решения данной задачи в сети должен присутствовать RARP-сервер, отвечающий на RARP-запросы.
  • Структура RARP-запроса подобна структуре ARP-запроса и включает MAC и IP-заголовки и сообщение запроса.
  • RARP-запрос отправляется в режиме широковещания и доступен всем сетевым устройствам, подключенным в сеть. Однако только специальный RARP-сервер отзывается на данный запрос.
  • RARP-ответ имеет такую же структуру, что и ARP-ответ. Он включает в себя сообщение RARP-ответа, MAC- и IP-заголовка.

Маршрутизаторы и ARP-таблицы

  • Интерфейс, с помощью которого маршрутизатор подключается к сети, является частью данной сети. Для отправки и получения пакетов данных маршрутизаторы строят собственные ARP-таблицы, в которых отображаются IP-адреса на MAC-адреса.
  • Маршрутизатор может быть подключен к нескольким подсетям и строит ARP-таблицы, описывающие все сети, подключенные к нему. Кроме карт соответствия IP-адресов MAC-адресам в таблицах маршрутизаторов отображаются порты.
  • Для осуществления маршрутизации в сетях IP, маршрутизаторы содержат MAC- и IP-адреса других маршрутизаторов, которые используются для перенаправления пакетов.

Шлюз по умолчанию

  • Если источник источник расположен в сети с номером, отличным от номера сети назначения, и источник не знает MAC-адреса получателя, то для доставки пакета, источник пользуется услугами маршрутизатора.
  • Если маршрутизатор используется подобным образом, то его называют шлюзом по умолчанию (default gateway).
  • При передаче пакета через шлюз, источник инкапсулирует данные, помещая в них в качестве MAC-адреса назначения физический адрес шлюза, в качестве IP-адреса устанавливается адрес получателя, а не шлюза.
  • Шлюз получив пакет, отбрасывает информацию канального уровня и анализирует IP-заголовок. Поскольку IP-адрес отличается от его собственного, то маршрутизатор анализирует таблицу маршрутизации и пересылает пакет на соответствующий хост, инкапсулируя в пакет канального уровня и добавляя заголовок с новым MAC-адресом.

Протокол ICMP

  • Данный протокол на ряду с IP и ARP относят к сетевому уровню.
  • Протокол используется для рассылки информационных и управляющих сообщений. При этом используются следующие виды сообщений:
    • Flow control - если принимающий хост (шлюз или реальный получатель информации) не успевает перерабатывать информацию, то данное сообщение приостанавливает отправку пакетов по сети.
    • Detecting unreachаble destination - если пакет не может достичь места назначения, то шлюз, который не может доставить пакет, сообщает об этом отправителю пакета. Информировать о невозможности доставки сообщения может и машина, чей IP-адрес указан в пакете.
    • Redirect routing - это сообщение посылается в том случае, если шлюз не может доставить пакет, но у него есть на этот счет некоторые соображения, а именно адрес другого шлюза.
    • Checking remote host - в этом случае используется так называемое ICMP Echo Message. Если необходимо проверить наличие стека TCP/IP на удаленной машине, то на нее посылается сообщение этого типа. Как только система получит это сообщение, она немедленно подтвердит его получение.

Протокол ICMP

Протокол ICMP

  • Код уточняет функцию ICMP- сообщения
  • Поля идентификатор и номер по порядку служат для того,
  • чтобы отправитель мог связать в пары запросы и отклики

Формат ICMP запроса переадресации

Формат ICMP запроса снижения нагрузки

Формат сообщения "время (ttl) истекло "

Формат ICMP сообщений об имеющихся маршрутах

Протокол ICMP

Команда ping

  • С помощью отправки сообщений с эхо-запросом по протоколу ICMP проверяет соединение на уровне протокола IP с другим компьютером, поддерживающим TCP/IP. После каждой передачи выводится соответствующее сообщение с эхо-ответом.
  • Ping - это основная TCP/IP-команда, используемая для устранения неполадки в соединении, проверки возможности доступа и разрешения имен. Команда ping, запущенная без параметров, выводит справку.
  • Синтаксис команды
    • ping [-t] [-a] [-n счетчик] [-l размер] [-f] [-i TTL] [-v тип] [-r счетчик] [-s счетчик] [{-j список_узлов | -k список_узлов}] [-w интервал] [имя_конечного_компьютера]

Время жизни пакетов

  • Другое использование ICMP - это получение сообщения о "кончине" пакета на шлюзе. При этом используется время жизни пакета, которое определяет число шлюзов, через которые пакет может пройти.
  • Программа, которая использует этот прием, называется traceroute (tracert в Windows). Она использует сообщение TIME EXECEED протокола ICMP.
  • При посылке пакета через Internet traceroute устанавливает значение TTL (Time To Live) последовательно от 1 до 30 (значение по умолчанию).
  • TTL определяет число шлюзов, через которые может пройти IP-пакет. Если это число превышено, то шлюз, на котором происходит обнуление TTL, высылает ICMP-пакет.
  • Traceroute сначала устанавливает значение TTL равное единице - отвечает ближайший шлюз, затем значение TTL равно 2 - отвечает следующий шлюз и т. д.
  • Если пакет достиг получателя, то в этом случае возвращается сообщение другого типа - Detecting unreachаble destination, т.к. IP-пакет передается на транспортный уровень, а на нем нет обслуживания запросов.

Команда tracert

  • Диагностическое средство, предназначенное для определения маршрута до точки назначения с помощью посылки в точку назначения эхо-запросов протокола ICMP с различными значениями срока жизни (TTL).
  • Определяет путь до точки назначения с помощью посылки в точку назначения эхо-сообщений протокола ICMP с постоянным увеличением значений срока жизни (TTL).
  • Выведенный путь — это список ближайших интерфейсов маршрутизаторов, находящихся на пути между узлом источника и точкой назначения.
  • Ближний интерфейс представляют собой интерфейс маршрутизатора, который является ближайшим к узлу отправителя на пути. Запущенная без параметров, команда tracert выводит справку.
  • Синтаксис команды
    • tracert [-d] [-h максимальное_число_переходов] [-j список_узлов] [-w интервал] [имя_конечного_компьютера]

Команда tracert

Маршрутизация

  • Сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами.
  • Маршрутизатор — это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и пересылает пакеты  сетевого уровня в сеть назначения. Чтобы передать сообщение от отправителя, находящегося в одной сети, получателю, находящемуся в другой сети, нужно совершить некоторое количество транзитных передач между сетями, или хопов (от слова hop — прыжок), каждый раз выбирая подходящий маршрут. Таким образом, маршрут представляет собой последовательность маршрутизаторов, через которые проходит пакет.
  • Сетевой уровень должен обеспечить доставку пакета:
    • между любыми двумя узлами сети с произвольной топологией;
    • между любыми двумя сетями в составной сети;
  • Сеть — совокупность компьютеров, использующих для обмена данными единую сетевую технологию;
  • Маршрут — последовательность прохождения пакетом  маршрутизаторов в составной сети.

Маршруты движения пакетов

  • На рисунке показаны четыре сети, связанные тремя маршрутизаторами. Между узлами А и В данной сети пролегает два маршрута:
    • первый — через маршрутизаторы 1 и 3,
    • второй — через маршрутизаторы 1, 2 и 3.

Задачи маршрутизации

  • Проблема выбора наилучшего пути называется маршрутизацией, и ее решение является одной из главных задач сетевого уровня.
  • Эта проблема осложняется тем, что самый короткий путь — не всегда самый лучший. Часто критерием при выборе маршрута является время передачи данных; оно зависит от пропускной способности каналов связи и интенсивности трафика, которая может с течением времени изменяться. Некоторые алгоритмы маршрутизации пытаются приспособиться к изменению нагрузки, в то время как другие принимают решения на основе средних показателей за длительное время.
  • Выбор маршрута может осуществляться и по другим критериям, таким как надежность передачи.
  • В общем случае функции сетевого уровня шире, чем функции передачи сообщений по связям с нестандартной структурой, которые мы рассмотрели на примере объединения нескольких локальных сетей.
  • Сетевой уровень также решает задачи согласования разных технологий, упрощения адресации в крупных сетях и создания надежных и гибких барьеров на пути нежелательного трафика между сетями.

Маршрутизируемый протокол

  • Маршрутизируемый протокол – любой сетевой протокол, который обеспечивает в адресе сетевого уровня достаточно информации, чтобы передавать пакет от одной хост-машины к другой на основе принятой схемы адресации.
  • Маршрутизируемый протокол определяет формат и назначение полей внутри пакета.
  • В общем случае пакеты переносятся от одной станции к другой.
  • Примеры маршрутизируемых протоколов – IP, IPX.

Протоколы маршрутизации

  • Протокол маршрутизации – поддерживает маршрутизируемый протокол за счет предоставления механизмов коллективного использования маршрутной информации.
  • Сообщения протокола маршрутизации циркулируют между маршрутизаторами для обмена информации и атуализации данных таблиц маршрутизации.
  • Примеры протоколов маршрутизации:
    • RIP – протокол маршрутной информации;
    • IGRP – протокол внутренней маршрутизации между шлюзами;
    • EIGR – усовершенствованный протокол внутренней маршрутизации между шлюзами;
    • OSPF – протокол маршрутизации с выбором кратчайшего пути.

Алгоритмы маршрутизации

  • Большинство алгоритмов маршрутизации можно свести к трем основным:
    • Маршрутизация на основе вектора расстояния – определяется направление (вектор) и расстояние до каждого канала в сети;
    • Маршрутизация на основе оценки состояния канала (выбор на основе кратчайшего пути), при которой воссоздается точная топология всей сети (по крайней мере, где размещается маршрутизатор);
    • Гибридный подход, объединяющий вышеуказанные алгоритмы.

Алгоритмы маршрутизации по вектору расстояния

  • Алгоритмы маршрутизации на основе вектора расстояния (алгоритмы Беллмана-Форда) предусматривают периодическую передачу копий таблицы маршрутизации от одного маршрутизатора другому. Такие передачи позволяют актуализировать изменения в топологии сети.
  • Каждый маршрутизатор получает информацию от соседнего маршрутизатора.
  • При добавлении информации в таблицу маршрутизации добавляется величина, отражающая вектор расстояния (например, число переходов) и далее информация передается следующему маршрутизатору.

Алгоритм маршрутизации по вектору расстояния и исследованию сети

  • В данных алгоритмах каждый маршрутизатор начинает с идентификации или исследования своих соседей. Порт к каждой непосредственно подключенной сети имеет расстояние 0.
  • Продолжая процесс исследования векторов расстояния в сети, маршрутизаторы открывают наилучший путь до сети пункта назначения на основе информации от каждого соседа.
  • Каждая запись в талице маршрутизации имеет коммулятивное значение вектора расстояния, показывающая насколько далеко данная сеть находится в этом направлении.

Алгоритм маршрутизации по вектору расстояния и изменение топологии

  • При изменении топологии сети, использующей протокол на основе вектора расстояния, таблицы маршрутизации должны быть обновлены.
  • Обновление содержания таблиц маршрутизации выполняется шаг за шагом от одного маршрутизатора к другому.
  • Алгоритмы с вектором расстояния заставляют каждый маршрутизатор отсылать всю таблицу маршрутизации каждому своему непосредственному соседу.
  • Таблицы маршрутизации, генерируемые в рамках метода вектора расстояния, содержат информацию об общей стоимости пути (метрика) и логический адрес маршрутизатора, стоящего на пути к каждой известной ему сети.

Маршрутизация с учетом состояния канала связи

  • Алгоритмы маршрутизации с учетом канала связи также называются алгоритмы выбора первого кратчайшего пути (shortest path first, SPF).
  • Данные алгоритмы поддерживают базу данных топологической информации.
  • Для выполнения маршрутизации по данному алгоритму используются специальные сообщения объявлений о состоянии канала (link state advertisements, LSA), база данных топологии, SPF-алгоритм, результирующее SPS-дерево и таблица маршрутизации, содержащая пути и порты к каждой сети.

Режим исследования сети

  • В режиме исследования сети при маршрутизации с учетом состояния канала связи выполняются следующие процессы:
    • Маршрутизаторы обмениваются LSA-сообщениями, начиная с непосредственно подключенных маршрутизаторов;
    • Маршрутизаторы параллельно друг с другом топологическую базу данных, содержащую все LSA-сообщения;
    • SPF-алгоритм вычисляет достижимость сетей, определяя кратчайший путь до каждой сети комплекса. Маршрутизатор создает эту логическую топологию кратчайших путей в виде SPF-дерева, помещая себя в корень. Это дерево отображает пути от маршрутизатора до всех пунктов назначения.
    • Наилучшие пути и порты, имеющие выход на эти сети назначения, сводятся в таблицы маршрутизации. Также формируется базы данных с топологическими элементами и подробностями о статусе.

Обработка изменений топологии в протоколах маршрутизации

  • Алгоритмы учета состояния канала связи полагаются на маршрутизаторы, имеющие общее представление о сети.
  • Для достижения сходимости каждый маршрутизатор выполняет:
    • Отслеживает своих соседей: имя, рабочее состояние и стоимость линии связи;
    • Создает LSA-пакетов, в котором приводится перечень имен соседних маршрутизаторов и стоимость линий связи, а также данные о новых соседях и об изменениях в стоимости линий;
    • Посылает LSA-пакет на другие маршрутизаторы;
    • Получая LSA-пакет, записывает его в базу данных;
    • Используя накопленные данные LSA-пакетов для создания полной карты топологии сети, маршрутизатор запускает на исполнение SPF-алгоритм и рассчитывает оптимальные маршруты до каждой сети.

Сравнение методов маршрутизации

  • Процесс маршрутизации по вектору расстояния получает топологические данные из таблиц маршрутизации соседних маршрутизаторов. Процесс маршрутизации SPF получает широкое представление обо всей топологии сетевого комплекса, собирая данные из всех LSA-пакетов;
  • Процесс маршрутизации по вектору расстояния определяет лучший путь с помощью сложения метрик по мере того как таблица движется от одного маршрутизатора к другому. При использовании маршрутизации SPF каждый маршрутизатор работает отдельно, вычисляя свой собственный оптимальный путь;

Сравнение методов маршрутизации

  • В большинстве протоколов маршрутизации по вектору расстояния пакеты актуализации, содержащие сведения об изменениях топологии, являются периодически посылаемыми пакетами актуализации таблиц. Эти таблицы передаются от одного маршрутизатора к другому, что приводит к медленной сходимости;
  • В протоколах маршрутизации SPF пакеты актуализации генерируются и рассылаются по факту возникновения изменения топологии. Относительно небольшие LSA-пакеты передаются всем маршрутизаторам, что приводит к более быстрой сходимости при любом изменении топологии сети.