Avstånd vektor routing

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 14 juli 2014; kontroller kräver 9 redigeringar .

Distance vector routing ( Distance Vector Routing, DVR ) - routing , vars protokoll är baserade på avståndsvektoralgoritmen [1] . Avståndsvektoralgoritmer tillhör klassen adaptiva (eller dynamiska) routingalgoritmer.

Denna algoritm beskrevs först av Ford och Fulkerson i "Flows in Networks". Deras arbete baserades i sin tur på Bellmans ekvation från hans bok Dynamisk programmering.

Algoritmer för distansvektordirigering kallas även Bellman–Ford-algoritmer .

Avståndsvektoralgoritm

Algoritmen fick sitt namn på grund av det faktum att varken i slutet av algoritmen, eller under den, har inte en enda vertex topologisk information om någon rutt. Varje upptäckt väg representeras av endast destinationsnoden, kostnaden för vägen och nästa vertex på vägen till destinationsnoden, och vägrepresentationen innehåller inga mellanliggande noder eller kanter. Kostnaden för vägen är avståndet, och destinationspunkten och nästa vertex är en vektor . [ett]

Problemet som avståndsvektoralgoritmen löser är problemet med att hitta de kortaste vägarna mellan grafens hörn . En graf är en matematisk abstraktion där hörn är förbundna med kanter. Varje kant har en viss kostnad att använda den. En väg mellan två hörn är en uppsättning mellankanter och hörn som förbinder de två ursprungliga hörnen. Kostnaden för en väg definieras som summan av kostnaderna för de kanter som utgör den. Den kortaste vägen mellan två hörn är vägen med lägst kostnad.

Regler
  • I början av algoritmen känner varje vertex bara till vägar till intilliggande hörn.
  • När algoritmen körs informerar intilliggande hörn varandra om de hörn som är tillgängliga för dem. Varje deklaration består av destinationsnoden och kostnaden för den kortaste vägen som den informerande noden känner till.
  • Inledningsvis rapporterar varje vertex endast angränsande hörn med kostnaden för kortaste vägar lika med kostnaden för kanter.
  • Vid mottagande av en deklaration beräknar noden kostnaden för vägen till den deklarerade noden genom den deklarerande noden som summan av kostnaden för kanten som leder till den deklarerande noden och kostnaden för sökvägen i deklarationen. Efter det kontrollerar noden om den redan känner till sökvägen till den deklarerade destinationsnoden.
  • Om den inte vet, eller om kostnaden för den kända vägen är större än den beräknade kostnaden för den nya vägen, kommer noden ihåg den nya vägen till destinationsnoden.
  • Om den nya sökvägen ersätter en befintlig, kasseras den senare.
  • Om kostnaden för den befintliga vägen är mindre än eller lika med kostnaden för den nya vägen, kommer den nya vägen att kasseras.
  • Efter att ha memorerat den nya banan, måste vertexet meddela destinationspunkten och kostnaden för den nya banan till intilliggande hörn.
Routerdrift

I avståndsvektoralgoritmer sänder varje router periodiskt och sänder en vektor över nätverket , vars komponenter är avstånden (mätt i en eller annan metrik ) från denna router till alla nätverk som den känner till. Routningsprotokollpaket kallas ofta för distansannonser eftersom de används av en router för att meddela andra routrar vad den vet om sin nätverkskonfiguration.

Efter att ha mottagit en vektor av avstånd (avstånd) från någon granne till nätverk som är kända för det, ökar routern komponenterna i vektorn med avståndet från sig själv till denna granne. Dessutom kompletterar han vektorn med information om andra nätverk som han känner till, om vilka han lärde sig direkt (om de är anslutna till hans portar) eller från liknande meddelanden från andra routrar. Routern skickar det uppdaterade värdet för vektorn till sina grannar. I slutändan lär varje router sig via närliggande routrar information om alla nätverk som finns tillgängliga i det sammansatta nätverket och om avstånden till dem. [2]

Den väljer sedan från flera alternativa rutter till varje nätverk den rutt som har det minsta värdet av måtten . Routern som skickade information om denna rutt är markerad som nästa hopp i rutttabellen.

Fördelar och nackdelar

Avståndsvektoralgoritmer fungerar bara bra i små nätverk. I stora nätverk täpper de regelbundet till kommunikationslinjer med tung trafik, dessutom kan konfigurationsändringar inte alltid bearbetas korrekt av denna typ av algoritm, eftersom routrar inte har en korrekt uppfattning om topologin för anslutningar i nätverket, men bara har indirekt information - avståndsvektorn.

Avståndsvektorprotokoll

RIPv1-protokoll

Avståndsvektorprotokollet RIPv1 (Routing Information Protocol) är det första dynamiska routingprotokollet och är mycket vanligt förekommande idag.

Detta protokoll används som ett internt routingprotokoll i små nätverk och stöds av utrustning från alla tillverkare. [3]

Grundläggande parametrar
  • RIP - fjärrvektorprotokoll.
  • Administrativt avstånd - 120.
  • Mätvärdet är antalet hopp.
  • Det maximala antalet hopp är 15.
  • Måttet för den oåtkomliga rutten är 16.
  • Distribution av uppdateringar av ruttinformation - sänds var 30:e sekund.
  • Konvergensvänträknare (Hold-Down Timer) - 180 sek.
  • Subnätmask - standardmasken används, bestäms av nätverksklassen, skickas inte i uppdateringen.

RIPv2-protokoll

RIPv2- avståndsvektorprotokollet är en modifiering av RIPv1- protokollet .

Detta protokoll används som ett internt routingprotokoll i små nätverk och stöds av utrustning från alla tillverkare. [3]

Grundläggande parametrar
  • RIPv2 är ett fjärrvektorprotokoll.
  • Administrativt avstånd - 120.
  • Mätvärdet är antalet hopp.
  • Det maximala antalet hopp är 15.
  • Måttet för den oåtkomliga rutten är 16.
  • Distribution av uppdateringar av routinginformation - med hjälp av multicast-adressen 224.0.0.9 var 30:e sekund.
  • Konvergensvänträknare (Hold-Down Timer) - 180 sek.
  • Stöd för utlösta uppdateringar. Subnätmask - använder en mask med variabel längd som skickas i uppdateringen.

Jämförelse av RIPv1 och RIPv2

Jämförelse av RIPv1 och RIPv2
Routing protokoll RIPv1 RIPv2
Adressering Klass Klasslös
Maskstöd med variabel längd Inte Ja
Skickar en mask i uppdateringar Inte Ja
Adresstyp Utsända Multicast
Beskrivning RFC 1058 RFCs 1721, 1722, 2435
Stöd för ruttsammanfattning Inte Ja
Autentiseringsstöd Inte Ja

IGRP-protokoll

Som med RIP distribuerar en IGRP- router regelbundet innehållet i sin tabell till sina grannar via sändningar. Men till skillnad från RIP börjar en IGRP-router med en redan bildad routingtabell för de undernät som är anslutna till den. Denna tabell utökas ytterligare med information från närmaste grannroutrar. IGRP- protokolländringsmeddelanden innehåller inte subnätmaskinformation. Istället för en enkel RIP -träffräkning används olika typer av metrisk information, nämligen [4] :

Dröjsmål Beskriver (i tiotals mikrosekunder) tiden för att nå destinationen när det inte är någon belastning på nätverket.
Bandbredd Lika med 10 000 000 dividerat med den minsta bandbredden på en given rutt (mätt i Kbps). Till exempel motsvarar den lägsta bandbredden på 10 Kbps ett mått på 1 000 000 Kbps.
Ladda Mätt som andelen bandbredd på en given rutt som för närvarande används. Kodad med siffror från 0 till 255 (255 motsvarar en belastning på 100%).
Pålitlighet Den del av datagrammet som kom utan skador. Kodad med siffror från 0 till 255 (255 motsvarar 100 % ingen korruption i datagram).
Hoppräkning Anger antalet träffar till destinationer.
Path MTU (path MTU) Det största värdet för maximal överföringsenhet (MTU) för datagram som kan skickas över vilken länk som helst i den publika sökvägen.

EIGRP-protokoll

Distance Vector Routing Protocol EIGRP är en förbättring av IGRP som utvecklats av Cisco. EIGRP kombinerar principerna för protokoll för distansvektordirigering, med hjälp av en avståndsvektor med ett mer exakt mått för att bestämma de bästa vägarna till destinationsnätverket, och principerna för länktillståndsprotokoll, med hjälp av triggade uppdateringar för att sprida ändringar i routinginformation. För denna kombination av driftsprinciper kallas detta protokoll ibland för ett hybridprotokoll.

EIGRP- protokollet använder följande verktyg för att stödja routing :

  • Granntabell - innehåller en lista över angränsande routrar, som ger tvåvägs 59 kommunikation mellan direkt anslutna routrar.
  • Topologitabell - innehåller ruttposter för alla destinationsnätverk som routern känner till.
  • DUAL (diffuserande uppdateringsalgoritm) är diffusionsuppdateringsalgoritmen som används för att beräkna rutter.
  • Routingtabell - innehåller de bästa rutterna i destinationsnätverket, valda från den topologiska tabellen.
  • Efterträdare - Den bästa rutten (primär) som hittats för att nå destinationsnätverket. Den läggs in i routingtabellen .
  • Möjlig lyckad (möjlig efterföljare) - reservrutt. Reservrutter väljs samtidigt som den bästa. Dessa rutter lagras i den topologiska tabellen. Det kan finnas flera redundanta rutter till destinationsnätverket.

Se även

Litteratur

  1. M.V. DIBROV.  Routrar. - Krasnoyarsk, 2008. - 389 sid.
  2. Goldovsky Ya.M. , Zhelenkov B.V., Tsyganova N.A. Routing i datornätverk: Lärobok. - M.: RUT (MIIT), 2017. - 114 sid.
  3. Zolotarev S.P.. "Distance vector routing algorithms" Vologda-avläsningar, nr. 69, 2008, sid. 43-48.
  4. Sidney Faith.  TCP/IP-arkitektur, protokoll, implementering (inklusive IP version 6 och IP-säkerhet). - Laurie, 2000. - ISBN 5-85582-072-6 .

Anteckningar

  1. 12 M.V. _ DIBROV. Routrar. - Krasnoyarsk, 2008. - 389 sid.
  2. Zolotarev, S.P. Distance-vector routing-algoritmer  (ryska)  // Vologda Readings. - 2008. - Nr 69 . - S. 43-48 . Arkiverad från originalet den 12 december 2020.
  3. ↑ 1 2 Goldovsky Ya.M. , Zhelenkov B.V., Tsyganova N.A. Routing i datornätverk. — M.: RUT (MIIT), 2017. — 114 sid.
  4. Sidney Faith. TCP/IP-arkitektur, protokoll, implementering (inklusive IP version 6 och IP-säkerhet). - Laurie, 2000. - ISBN 5-85582-072-6 .