Протокол маршрутизации - это метод согласования между двумя маршрутизаторами для выбора маршрута между двумя узлами на основе различных условий. Существуют различные категории протоколов маршрутизации. Большинство существующих протоколов маршрутизации можно назначить любой из указанных ниже категорий на основе их свойств.
- Протокол внутреннего шлюза (IGP)
- Протокол внешнего шлюза (EGP)
Протокол внутреннего шлюза (IGP)
Как следует из его названия, протокол внутреннего шлюза, также известный как IGP, используется для обмена информацией между маршрутизаторами / шлюзами в автономной системе. Автономная система - это назначенная область сети, которая управляется одним сетевым администратором и может иметь разные устройства маршрутизации.
Существует в основном два основных типа протокола внутреннего шлюза:
- Протокол векторной маршрутизации
- Протокол маршрутизации состояния канала
Протокол векторной маршрутизации
Как следует из названия, протокол маршрутизации с вектором расстояния использует две функции в процессе маршрутизации.
- направление
- Расстояние
Как работает протокол векторной маршрутизации?
Основанный на алгоритме bellman-ford, этот протокол маршрутизации создает таблицу на маршрутизаторе, которая содержит таблицу расстояния до различных маршрутизаторов от конкретного маршрутизатора. В таблице также содержится вектор расстояния до всех маршрутизаторов в сети через все остальные маршрутизаторы.
Например, если в сети три маршрутизатора, то таблица для одного из маршрутизаторов, скажем, маршрутизатора 1, будет выглядеть примерно так:
| От маршрутизатора 1 | Через роутер 1 | Через роутер 2 | Через роутер 3 |
| К маршрутизатору 1 | |||
| К роутеру 2 | 25 | 75 | |
| К роутеру 3 | 48 | 52 |
Выше перечислено расстояние от маршрутизатора 1 до маршрутизатора 2 и 3. Как видите, кратчайший путь ко всем маршрутизаторам от маршрутизатора 1 (кроме самого себя) - через маршрутизатор 2.
Вопрос: Можете ли вы найти расстояние между маршрутизатором 2 и маршрутизатором 3?
Расчет маршрута
В начале, когда все маршрутизаторы загружены, они обнаруживают своих непосредственных соседей, которые напрямую связаны с ними. Они составляют таблицу и транслируют свои расстояния на другие напрямую подключенные маршрутизаторы в сети.
После получения широковещательной рассылки маршрутизатор сравнивает их таблицы и обновляет их для любого кратчайшего пути. Вот очень хороший визуальный пример этого протокола в Википедии.
Обратный отсчет до бесконечности проблемы
Одна из основных лазеек в протоколе маршрутизации вектора расстояния заключается в том, что он страдает от проблемы обратного отсчета до бесконечности.
сценарий
Допустим, в сети есть четыре маршрутизатора A, B, C и Router D. Предположим, что маршрутизатор A не работает. Через некоторое время, когда маршрутизатор B не получает никаких обновлений от маршрутизатора A, он отключает маршрутизатор. Но маршрутизатор C все еще имеет путь к A через маршрутизатор B в своей таблице.
Таким образом, маршрутизатор C передает в маршрутизатор B информацию о том, что ему известен путь к маршрутизатору A, и, скажем, в двух шагах. В этом случае, хотя маршрутизатор C посчитал путь через маршрутизатор B, маршрутизатор B не знает об этом. Итак, маршрутизатор B передает свою таблицу, добавляя еще один переход (для себя) и говорит, что маршрутизатор A находится в трех шагах от меня.
Когда маршрутизатор C получает широковещательную рассылку и обнаруживает, что маршрутизатор B обновил свое расстояние, он также соответственно увеличивает свое расстояние и снова передает новое расстояние на маршрутизатор B. В свою очередь, маршрутизатор B снова передает новое расстояние. Таким образом, расстояние постоянно увеличивается в петле. Эта проблема называется Обратный отсчет до бесконечности.
Вопрос: Можете ли вы угадать решение проблемы обратного отсчета до бесконечности? Если вы его нашли, то упомяните в комментариях в конце статьи.
Примеры протоколов векторной маршрутизации
- RIP (протокол маршрутизации информации)
- IGRP
- EIGRP
Протокол маршрутизации состояния канала
Представьте себе ситуацию, когда внутри автономной системы будут десятки маршрутизаторов. Расчет маршрута может занять много времени, если расстояние между маршрутизаторами нестабильно и постоянно меняется. Эта проблема была связана с протоколом маршрутизации на основе вектора расстояния и была рассмотрена в протоколе маршрутизации состояния канала.
Протокол маршрутизации состояния канала работает в два этапа.
-
Фаза первая: надежное затопление
- Начальное состояние и,
- конечное состояние
- Этап второй: расчет маршрута
Надежное затопление
Когда маршрутизаторы загружены, первое, что делают маршрутизаторы, это определяет, к каким портам они подключены. Таким образом, они достигают каждого соседнего маршрутизатора лично. Как только маршрутизатор получает представление о том, к каким портам он подключен, он начинает объявлять о своем подключении и распространяет его по сети, чтобы каждый другой узел мог получать объявление и строить топологию сети.
Это наводнение / широковещание было названо здесь «надежным», потому что если какой-либо из узлов объявляет какую-либо ложную информацию, это приведет к ложной диаграмме топологии сети.
Проблемы Открытия Связи
Как уже упоминалось выше, первая проблема заключается в надежности. Другие важные проблемы избегая петель и минимизируя обмен пакетами, чтобы избежать переполнения сети.
Решения
Решения вышеуказанной проблемы:
- Каждый пакет должен иметь уникальный идентификатор
- Не отвечайте на порт, откуда вы получаете трансляцию. Управляется с помощью флага.
Таким образом, в конечном состоянии надежного затопления все узлы имеют информацию о всей топологии.
Расчет маршрута
Для расчета маршрута в протоколе состояния канала используется некоторый вариант алгоритма Дейкстры. Как только узел имеет топологию, он запускает алгоритм Дейкстры, чтобы найти кратчайший путь ко всем остальным узлам в сети.
Как и протокол маршрутизации с вектором расстояния, этот протокол маршрутизации также имеет некоторые ограничения, хотя он пытается решить некоторые из проблем, возникающих в предыдущем.
- Протокол маршрутизации состояния соединения уменьшает издержки на сетевые данные, в отличие от протокола маршрутизации с вектором расстояния, благодаря использованию частичных вычислений при изменении метрик канала в сети.
Примеры протокола маршрутизации состояния канала
- Сначала откройте кратчайший путь (OSPF) и,
- IS-IS (промежуточная система к промежуточной системе)
Протокол внешнего шлюза (EGP)
Протоколы внешнего шлюза используются для связи с различными сетями IGP, которые работают только для автономной системы.
Не забудьте прочитать нашу полную информацию о компьютерных сетях.
