Протоколы маршрутизации на основе анализа состояния канала в Internet

Протоколы маршрутизации на основе анализа состояния канала (link-state routing protocols), такие как протокол первого кратчайшего открытого маршрута Open Shortest Path First (OSPF)4 и протокол обмена данными между промежуточными системами Intermediate Sys-tem-to-Intermediate System (IS-IS)5, используют в работе модель распределенных баз данных и считаются более сложными протоколами маршрутизации. Протоколы с анализом состояния канала работают на основе обмена между маршрутизаторами специальными сообщениями, которые называются отчетами о состоянии канала (link states). В этих отчетах содержится информация о соединениях и узлах домена маршрутизации. Это означает, что на маршрутизаторах, где запущены протоколы анализа состояния канала, не проводится обмен маршрутными таблицами, как это делается в дистанционно-векторных протоколах. Вместо этого маршрутизаторы обмениваются информацией о ближайших соседях и о сетях, а также сведениями о метрике для каждого своего соединения.

Один из способов рассмотрения работы протоколов маршрутизации на основе анализа состояния канала очень похож на составление картинки-головоломки (паззла). Каждый маршрутизатор в сети генерирует один из элементов головоломки (отчет о состоянии канала), где описывается его состояние и способ соединения с другими элементами головоломки. Кроме того, для соединения каждого элемента головоломки он предоставляет список соответствующих им метрик. Элемент головоломки, который представляет сам маршрутизатор, затем рассылается по всей сети от одного маршрутизатора к другому до тех пор, пока все узлы в домене не получат его копию. После завершения этой процедуры все маршрутизаторы в сети будут иметь копии каждого элемента головоломки и хранить их в так называемой базе данных состояния каналов (link-state database). Далее маршрутизаторы автономно собирают головоломку, в результате чего на каждом из них

хранятся идентичные копии всех маршрутизаторов в сети.

Затем, применяя алгоритм кратчайшего пути (shortest path first — SPF), который более известен как алгоритм Дейкстра, маршрутизаторы вычисляют дерево кратчайших маршрутов к каждому удаленному узлу, помещая себя в корень этого дерева.

Ниже перечислены преимущества протоколов анализа состояния канала.

·          Не ведется подсчет количества переприемов. Отсутствуют какие-либо ограничения на количество переприемов, составляющих маршрут. Протоколы анализасостояния канала работают на основе анализа метрики канала, а не подсчетаколичества переприемов.

Для того чтобы убедиться в том, что эти протоколы не зависят от подсчета числа переприемов, обратимся к таблицам маршрутов для маршрутизатора RTA, представленным на рис. 4.1. В случае применения протокола OSPF, маршрутизатор RTA для того, чтобы достичь маршрутизатора RTB, подбирает оптимальный маршрут на основе анализа весовых коэффициентов различных соединений. В его таблице маршрутов следующим узлом на пути в сеть 192.10.5.0 (RTB) значится узел 192.10.3.2 (RTC). Это коренным образом отличается от работы по протоколу RIP, при котором выбирается неоптимальный маршрут.

·          Предоставление сведений о полосе пропускания. Полоса пропускания канала изадержки в нем могут быть (вручную или динамически) учтены при расчетекратчайшего маршрута к заданному узлу. Это позволяет сбалансировать нагрузку на канал лучше, чем при подсчете переприемов.

·          Лучшая конвергенция. Изменения в канале и на узле моментально распространяются по всему домену посредством отчетов о состоянии канала. Все маршрутизаторы в домене будут постоянно обновлять свои таблицы маршрутов (этипроцедуры немного

походят на триггерные обновления).

·          Поддержка VLSM и CIDR. Протоколы анализа состояния канала позволяютвести обмен информацией о сетевых масках как части информационных элементов, пересылаемых в домене. В результате сети с масками переменной длины могут легко распознаваться и маршрутизироваться.

·          Улучшенная иерархическая структура. В то время как сети с дистанционно- векторными протоколами являются плоскими, протоколы анализа состоянияканала обеспечивают механизмы для разбиения домена на уровни или области.Иерархическая структура сети позволяет лучше выявлять нестабильные участки.

Несмотря на то что алгоритмы анализа состояния связей повышают масштабируемость при маршрутизации, что позволяло применять их в более крупных и сложных сетях, они подходят лишь для внутренней маршрутизации. Сами по себе эти протоколы не предлагают глобального решения для многосвязной сети с междоменной маршрутизацией, которой является сеть Internet. В очень больших сетях и при колебаниях маршрутов, что может быть вызвано нестабильностью канала связи, повторная передача информации о состоянии канала и связанный с этим пересчет метрик создает нежелательную нагрузку на отдельный маршрутизатор.

Хотя более подробное обсуждение протоколов IGP не входит в число вопросов, затрагиваемых в этой книге, мы приведем две прекрасные ссылки на книга, где рассмотрены дистанционно-векторные протоколы маршрутизации и протоколы анализа состояния канала: "Межсетевые соединения, 2-е изд: мосты, маршрутизаторы, коммутаторы и межсетевые протоколы" Радии Перлман ("Interconnections, Second Edition: Bridges, Routers, Switches and Internetworking Protocols" Radio Perlmanf и "OSPF: Анатомия протокола маршрутизации" Джона Т. Мойя ("OSPF: Anatomy of an Internet Routing Protocol" John T. May)1.

Организуя внутреннюю маршрутизацию между автономными системами (AS), большинство крупных сервис-провайдеров используют протоколы анализа состояния канала в силу их способности к быстрой конвергенции. Чаще всего из протоколов анализа состояния канала применяются протоколы OSPF и IS-IS.

Многие провайдеры, которые уже давно присутствуют на рынке, в качестве протокола IGP выбрали для себя протокол IS-IS, а более молодые провайдеры используют OSPF либо также IS-IS. Изначально в старых сетях чаше применялся протокол IS-IS, так как

правительство США требовало поддержки стандартов ISP CLNP в тех сетях, с которыми заключались федеральные контракты. (Следует обратить ваше внимание на то, что протокол IS-IS способен передавать информацию как уровня CLNP, так и сетевого уровня IP, в то время как протокол OSPF рассчитан для работы только  по протоколу IP). Однако если обратиться к истории Internet, основным "руководящим фактором" при выборе протоколов маршрутизации первые провайдеры избрали более стабильную реализацию протокола IS-IS, в отличие от только  зарождавшегося OSPF. Очевидно, что стабильность протокола при выборе ЮР имела для провайдеров решающее значение.

Сегодня в сетях провайдеров широко используются оба протокола — и IS-IS, и OSPF. Завершенность и стабильность IS-IS явилась результатом того, что он успешно используется в крупных сетях и продолжает применяться в развертываемых сегодня сетях.

Источник: Сэм Хелеби, Денни Мак-Ферсон, Принципы маршрутизации в Internet, 2-е  издание.  : Пер. с англ. М. : Издательский дом «Вильямс», 2001. — 448 с. : ил. — Парал. тит. англ.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100