15 Классификация алгоритмов и протоколов маршрутизации

Признаки классификации алгоритмов и протоколов маршрутизации в большинстве случаев совпадают друг с другом. Наиболее важными признаками классификации являются:1)степень динамичности, отражающая наличие или отсутствие гибкости и сходимости;2)количество одновременно поддерживаемых маршрутов к одному пункту назначения;3)способ организации маршрутизаторов; 4) область влияния;5)способ получения маршрутной информации.

По степени гибкости и сходимости различают статические и динамические алгоритмы маршрутизации.Статические алгоритмы представляют собой свод правил по заполнению и использованию статических таблиц маршрутизации, которые не изменяются в автоматическом режиме. Данные таблицы формируются и обновляются администратором, который сам должен отслеживать все изменения в сети. Статические алгоритмы не обеспечивают гибкость и сходимость. Их целесообразно использовать только в простых и небольших сетях, где график является предсказуемым.Динамические алгоритмы маршрутизации обеспечивают автоматическое формирование и обновление таблиц маршрутизации в масштабе реального времени. В соответствии с данными алгоритмами между маршрутизаторами осуществляется обмен сообщениями. При отсутствии маршрутной информации маршрутизаторы запрашивают ее друг у друга. В случае возникновения изменений в сети маршрутизаторы уведомляют друг друга. По количеству одновременно поддерживаемых маршрутов к одному пункту назначения алгоритмы маршрутизации могут быть одномаршрутными или многомаршрутными. Многомаршрутные алгоритмы позволяют осуществлять мультиплексную передачу трафика сразу по нескольким путям. Такая возможность ускоряет передачу и увеличивает пропускную способность каналов связи. По способу организации маршрутизаторов различают алгоритмы одноуровневой и иерархической организации.Алгоритмы одноуровневой организации предполагают равенство всех маршрутизаторов по отношению друг к другу. Примером протокола, использующего алгоритм одноуровневой организации, является протокол RIP (Routing Information Protocol).

При использовании алгоритмов иерархической организации маршрутизаторы разделяются по уровням. Как правило, вводятся два уровня маршрутизации — верхний и нижний. К нижнему уровню относятся маршрутизаторы отдельных областей сети, а к верхнему — маршрутизаторы межобластной связи. Передачу пакетов в пределах одной сетевой области обеспечивают маршрутизаторы нижнего уровня, принадлежащие этой области. При передаче пакетов в другую область сети эти пакеты передаются от маршрутизаторов нижнего уровня к маршрутизаторам верхнего, которые доставляют пакеты в требуемую область. Для доставки непосредственному получателю эти пакеты передаются с верхнего уровня маршрутизаторам нижнего уровня, принадлежащим этой области.

По области влияния алгоритмы маршрутизации могут быть внутридоменными и междоменными.

Здесь под доменом понимается автономная система, представляющая собой группу объединенных сетей, управляемую одним уполномоченным, например, одной организацией. Объединение доменов с свою очередь образует более масштабную сеть.

Алгоритмы маршрутизации, используемые в рамках автономных систем, называются внутридоменными алгоритмами. Эти алгоритмы могут отличаться дpyr от друга, и в качестве каждого из них может выступать алгоритм как одноуровневой, так и иерархической маршрутизации. Однако для возможности взаимодействия между автономными системами должен использоваться один междоменный алгоритм. Этот алгоритм обеспечивает связь между специально выделенными в каждом домене маршрутизаторами. При том внутридоменные алгоритмы маршрутизации должны быть согласованы междоменным алгоритмом.Внутридоменные алгоритмы используются в большинстве современных протоколов маршрутизации, например, в протоколах RIP, OSPF, IS-IS.Междоменные алгоритмы маршрутизации лежат в основе таких протоколов, как EGP (Exterior Gateway Protocol) и BGP (Border Gateway Protocol).

По способу получения маршрутной информации различают алгоритмы вектора расстояния и алгоритмы состояния канала.

В соответствии с алгоритмами вектора расстояния каждый маршрутизатор периодически рассылает соседним маршрутизаторам копию своей таблицы маршрутизации. Соседние маршрутизаторы сверяют полученные данные со своими собственными таблицами маршрутизации и вносят необходимые изменения. Данные алгоритмы просты в реализации, не требовательны к компьютерным ресурсам, но плохо работают в больших сетях. Основной причиной этому является медленное распространение информации об изменении в сети, например, информации о недоступности той или иной линии или выходе того или иного маршрутизатора из строя. Кроме того, рассылаемые сообщения являются избыточными, что снижает пропускную способность каналов связи.Алгоритмы вектора расстояния используется в таких протоколах, как RIP, IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) и др.

В случае алгоритмов состояния канала маршрутизатор собирает информацию о своих непосредственных соседях, определяя текущие состояния соединяющих его с ними каналов связи, например, пропускные способности. Вместо рассылки соседям полного содержимого своих таблиц маршрутизации каждый маршрутизатор осуществляет широковещательную рассылку списка непосредственно подключенных к нему маршрутизаторов и локальных сетей, а также сведений о состоянии его каналов связи. Эта информация, за исключением периодического широковещания о своем присутствии в сети, рассылается маршрутизатором только в случае обнаружения каких-либо изменений в своих каналах связи, по запросам других маршрутизаторов и по истечении заданного периода времени.Отличаясь более быстрой сходимостью, алгоритмы состояния канала меньше склонны к образованию петель маршрутизации и поэтому оптимальны' для больших сетей. Алгоритмы состояния канала лежат в основе таких протоколов маршрутизации, как OSPF, IS-IS, NLSP, EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol).