Учебное пособие по курсу вычислительные системы, сети и телекоммуникации раздел Информационно-вычислительные сети Часть 2 - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Учебно-методический комплекс по дисциплине физика специальность 230101. 1 279.94kb.
Учебное пособие предназначено для студентов очной и заочной форм... 42 5411.89kb.
Специальность 1-400201 Вычислительные машины, системы и сети 1 109.87kb.
Введение в вычислительные сети 7 1754.78kb.
Учебное пособие для студентов специальности 2201 (Вычислительные... 11 1950.82kb.
Рабочая программа учебной дисциплины Направление подготовки: 080500. 1 405.75kb.
Учебный план по специальности 230101. 65 «Вычислительные машины,... 4 509.18kb.
Основная литература. Ларионов А. М., Майоров С. А., Новиков Г. 1 207.94kb.
Рабочая программа учебной дисциплины Направление подготовки: 080500... 1 332.35kb.
Методические указания по изучению дисциплины Для студентов специальности... 1 77.78kb.
Рабочая программа по дисциплине «Технологии программирования» для... 1 197.38kb.
Решением Наблюдательного совета ОАО «Банк «Санкт-Петербург» 1 14.38kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Учебное пособие по курсу вычислительные системы, сети и телекоммуникации раздел Информационно-вычислительные - страница №8/9

3. Сетевой уровень


Сетевой уровень служит для образования единой системы, объединяющей несколько сетей. Причем эти сети могут иметь различные принципы передачи данных и обладать различной структурой связей. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете. Сетевой адрес состоит из двух компонент: № сети и № узла в сети.

Как целое маршрутизатор не имеет адреса. Каждый его порт – это узел в сети, которая связана с маршрутизатором.



Маршрутизатор – это устройство, которое собирает информацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты сетевого уровня в сеть назначения. Хоп – количество транзитных передач между сетями.

Маршрутизаторы образуют логические сегменты посредством явной адресации, так как используют не плоские, а составные числовые адреса.

Задачи маршрутизатора:


  1. выполнять функции нижних уровней (доступ к среде, битовые сигналы, подсчет контрольной суммы),

  2. на сетевом уровне – определение маршрута пакета по таблице по номеру сети,

  3. фильтрация пакетов, основанная на анализе полей пакета (а не только МАС-адресов),

  4. обслуживание очередей пакетов, поступающих на порты (FIFO или случайным образом отбрасываются новые пакеты при переполнении очереди).

Каждый маршрутизатор имеет таблицу с перечислением всех других сетей данного домена маршрутизации с указанием тех своих соседей, через которых проходят пути к этим сетям, и соответствующих метрик – расстояний до этих сетей от сети данного маршрутизатора. Таким образом, эти таблицы расстояний индивидуальные у каждого маршрутизатора и отличаются от таблиц других маршрутизаторов.

Таблица 4. Таблица маршрутизации



Номер сети назначения

Сетевой адрес следующего маршрутизатора

Сетевой адрес выходного порта

Расстояние до сети назначения (число хопов, пропускная способность, задержки)

Для уменьшения размера таблицы используют специальную запись – маршрутизатор по умолчанию, в которой № сети – default. Это означает, что через этот маршрутизатор идет путь к большинству сетей.

Вся проблема в том, как составить эти таблицы (вектора) расстояний так, чтобы они соответствовали действительности. Существуют три способа формирования этих таблиц:


  1. алгоритмы статической маршрутизации (записи делает администратор)

  2. алгоритмы простой маршрутизации (без таблицы) случайная, лавинная, по предыдущему опыту

  3. алгоритмы динамической маршрутизации (автоматическое изменение таблиц, время жизни маршрута). Это самая распространенная маршрутизация. Ее виды:

  • Дистанционно-векторные алгоритмы.

  • Алгоритмы состязаний связей.

3.1. Дистанционно-векторные алгоритмы


Примером служит алгоритм RIP –Routing information protocol стека IP. Его особенность в том, что он не учитывает нагрузку линий.

1 этап – формирование минимальной таблицы. Это непосредственно подключенные сети.

2 этап – рассылка минимальных таблиц, используя протокол UDP, период рассылки – 30 сек.

Каждый маршрутизатор рассылает свою таблицу расстояний всем маршрутизаторам – его непосредственным соседям. Фактически это означает, что маршрутизатор сообщает всем своим соседям, что он думает, что от него добираться до разных сетей следует так-то (через таких-то его соседей), и что эти пути имеют такие-то длины. Соседи принимают это и начинают корректировать с учётом этой информации свои собственные таблицы расстояний.

Очевидно, что расстояния между соседями должны быть известны заранее – это собственно и есть задаваемая метрика. В данном алгоритме это число хопов. И такие переговоры нужно повторять до полного удовлетворения.

3 этап – корректировка своих записей на основании информации, полученной от соседей.

Однако, исходный алгоритм не предусматривает случая, когда некая сеть или её маршрутизатор становятся совсем недоступны, так как это фактически равносильно тому, что этот маршрутизатор перестаёт рассылать сообщения. В таком случае процесс заполнения таблиц никогда не закончится.

Для случаев обрыва линий RIP должен иметь механизм диагностики обрыва. Диагностика выполняется просто: если сеть не отвечает соседу слишком долго (таймаут 180 сек), считается, что линия связи оборвана. Этой линии присваивается метрика, называемая «бесконечностью» (в протоколе RIP из стека TCP/IP это 16). «Бесконечность» при сложении с любым числом даёт опять «бесконечность». И «бесконечность» больше любого другого числа.


3.2. Алгоритм состояний связей OSPF


Open Shortest Path First – открой кратчайший путь первым

Типы сетей, поддерживаемые протоколом OSPF:



  • Широковещательные сети со множественным доступом (Ethernet, Token Ring).

  • Сети, работающие по протоколам точка-точка (T1, E1, коммутируемый доступ).

  • Нешироковещательные сети со множественным доступом (NBMA, Frame relay).

  • Виртуальные каналы (virtual links).

OSPF использует иные механизмы сбора и использования маршрутной информации. Для составления таблиц маршрутизации он может использовать любые методы, в том числе алгоритм Беллмана-Форда.

В OSPF сбор информации осуществляется в явном виде, причём, каждый маршрутизатор обладает полной информацией о состоянии сети, которую он получает в информационном обмене со своими коллегами, поэтому он сам может произвести все необходимые для составления таблицы маршрутизации вычисления в явном виде (по тому алгоритму, который ему подходит). У всех маршрутизаторов одинаковые таблицы состояния каналов.

Как только случается измениться состоянию какой-либо линии связи в сети, ответственный за неё маршрутизатор рассылает всем остальным маршрутизаторам информацию о своих подопечных линиях связи и их текущих состояниях (о пропускной способности, о задержках, о загруженности и т.д.). Рассылка информации производится методом лавинной маршрутизации, т.е. каждый маршрутизатор сразу рассылает полученную им маршрутную информацию всем своим сотоварищам, которые ещё не успели получить её. При этом каждый маршрутизатор должен подтвердить получение этой информации.

Таймеры протокола


HelloInterval — интервал времени, по истечению которого маршрутизатор отправляет следующий Hello пакет с интерфейса. Для широковещательных сетей и сетей точка-точка значение по умолчанию, как правило, 10 секунд. Для нешироковещательных сетей со множественным доступом значение по умолчанию 30 секунд.

RouterDeadInterval — интервал времени, по истечению которого сосед будет считаться «мертвым». Этот интервал должен быть кратным значению HelloInterval. Как правило, RouterDeadInterval равен 4 интервалам отправки hello пакетов, то есть 40 секунд.

Wait Timer — интервал времени, по истечению которого маршрутизатор выберет DR в сети. Его значение равно значению интервала RouterDeadInterval.

RxmtInterval — интервал времени по истечению которого маршрутизатор повторно отправит пакет, на который не получил подтверждения о получении (например, Database Description пакет или Link State Request пакеты). Это интервал называется также Retransmit interval. Значение интервала 5 секунд.

Очевидно, что OSPF не нуждается в ограничении маршрутизации одной единственной исходящей линией. Он может эффективно распределять трафик между несколькими равноценными альтернативными маршрутами, что позволяет более эффективно использовать линии связи.

OSPF-пакет инкапсулируется непосредственно в поле данных IP-пакета. Значение поля «протокол верхнего уровня» в заголовке IP-дейтаграммы для OSPF равно 89


<< предыдущая страница   следующая страница >>



Теща — это мать, которая уже не нужна. Анна Ковальская
ещё >>