Алгоритмы маршрутизации

При разработке алгоритмов маршрутизации часто преследуют одну или несколько из перечисленных ниже целей:

1 Оптимальность. Она характеризует способность алгоритма маршрутизации выбирать «наилучший» маршрут.

2 Простота и низкие непроизводительные затраты. Другими словами, алгоритм маршрутизации должен эффективно обеспечивать свои функциональные возможности, с минимальными затратами программного обеспечения и коэффициентом использования.

3 Живучесть и стабильность. Другими словами, они должны четко функционировать в случае неординарных или непредвиденных обстоятельств, таких как отказы аппаратуры, условия высокой нагрузки и некорректные реализации.

4 Быстрая сходимость. Сходимость - это процесс соглашения между всеми маршрутизаторами по оптимальным маршрутам.

5 Гибкость. Другими словами, алгоритмы маршрутизации должны быстро и точно адаптироваться к разнообразным обстоятельствам в сети.

Алгоритмы маршрутизации могут быть классифицированы по типам. Например, алгоритмы могут быть:

1 Статическими или динамическими.

Алгоритмы, использующие статические маршруты, просты для разработки и хорошо работают в окружениях, где трафик сети относительно предсказуем, а схема сети относительно проста.

Динамические алгоритмы маршрутизации подстраиваются к изменяющимся обстоятельствам сети в масштабе реального времени. Они выполняют это путем анализа поступающих сообщений об обновлении маршрутизации.

2 Одномаршрутными или многомаршрутными.

Некоторые сложные протоколы маршрутизации обеспечивают множество маршрутов к одному и тому же пункту назначения. Такие многомаршрутные алгоритмы делают возможной мультиплексную передачу трафика по многочисленным линиям; одномаршрутные алгоритмы не могут делать этого. Преимущества многомаршрутных алгоритмов очевидны - они могут обеспечить значительно большую пропускную способность и надежность.

3 Одноуровневыми или иерархическими.

В одноуровневой системе маршрутизации все router равны по отношению друг к другу. В иерархической системе маршрутизации некоторые маршрутизаторы формируют то, что составляет основу (backbone - базу) маршрутизации. Основным преимуществом иерархической маршрутизации является то, что она имитирует организацию большинства компаний и следовательно, очень хорошо поддерживает их схемы трафика.

4 С интеллектом в главной вычислительной машине или в маршрутизаторе.

В первой системе, рассмотренной выше, интеллект маршрутизации находится в главной вычислительной машине. В системе, рассмотренной во втором случае, интеллектом маршрутизации наделены router.

5 Внутридоменными и междоменными.

Некоторые алгоритмы маршрутизации действуют только в пределах доменов; другие - как в пределах доменов, так и между ними. Природа этих двух типов алгоритмов различная. Поэтому понятно, что оптимальный алгоритм внутридоменной маршрутизации не обязательно будет оптимальным алгоритмом междоменной маршрутизации.

6 Алгоритмами состояния канала или вектора расстояний.

Алгоритмы состояния канала (известные также как алгоритмы «первоочередности наикратчайшего маршрута») направляют потоки маршрутной информации во все узлы объединенной сети. Однако каждый router посылает только ту часть маршрутной таблицы, которая описывает состояние его собственных каналов. Алгоритмы вектора расстояния (известные также как алгоритмы Белмана-Форда) требуют от каждого маршрутизатора посылки всей или части своей маршрутной таблицы, но только своим соседям. Алгоритмы состояния каналов фактически направляют небольшие корректировки по всем направлениям, в то время как алгоритмы вектора расстояний отсылают более крупные корректировки только в соседние router.

Шлюзы

В сетях Internet шлюз – это другое название маршрутизатора (если маршрутизатор подключен более, чем к двум сетям, то это устройство называется шлюз).

В качестве шлюза обычно используется ПК, на котором запущено соответственное программное обеспечение

Шлюз - устройство позволяющее организовать обмен данными между сетевыми объектами, использующими различные протоколы обмена данными. Шлюз выполняет свои функции на уровнях выше сетевого. Он не зависит от используемой передающей среды, но зависит от используемых протоколов обмена данными. Как правило, шлюз, выполняет преобразования между какими-либо двумя протоколами (например: NetWare и TCP\IP; Decnet\SNA и т.д.). Некоторые устройства выполняющие функции шлюза называют устройства обслуживания канала или устройствами обслуживания цифрового канала. Шлюз осуществлять соединение на уровне выше сетевого.

Существует три категории шлюзов:

-шлюзы протоколов;

-шлюзы приложений;

-шлюзы безопасности.

Шлюзы протоколов как правило, объединяют области сети, которые используют различные протоколы. Физическое преобразование происходит на сетевом уровне модели OSI. Протокольные шлюзы бывают двух типов - безопасности и туннелирования.

Шлюзы безопасности, которые соединяют технически подобные области сети, вследствие логических различий между областями являются обязательными промежуточными звеньями.

Туннельные шлюзы- для передачи данных через несовместимые области сети используется относительно несложная методика туннелирования пакеты данных инкапсулируются в кадры, которые распознаются сетью, через которую планируется организовать передачу. При этом сохраняется первоначальный формат и разбивка на кадры.

Шлюзы протоколов второго уровня.

Данные шлюзы обеспечивают преобразование протоколов между локальными сетями иногда их называют транслирующими мостами.

Шлюзы приложений представляют собой системы, которые преобразуют данные из одного формата в другой. Как правило, эти шлюзы играют роль промежуточного устройства между получателем и отправителем, несовместимыми на уровне данных. Типичная последовательность действий. Выполняемых шлюзом, сводится к приему данных в одном формате, преобразованию и их передаче в другом формате. Наличие непосредственного соединения между передающим и принимающим данные устройствами необязательно.

Шлюзы безопасности - успешно используют самые различные технологии и существенно отличаются от рассмотренных выше шлюзов, что позволяет выделить их в отдельную категорию основная область применения – фильтрация данных на различных уровнях (от уровня протокола до уровня приложений).

Недостатки шлюзов:

1. Сложность в установке и настройке.

2. Стоимость шлюзов выше стоимости других коммутационных устройств.

3. Шлюз работает медленнее, чем маршрутизаторы или мосты т. к. требуется время на преобразование протоколов.