Etaisyysvektori
Distance Vector -määritelmä
Distance Vector on reititysalgoritmi, jota verkon laitteet käyttävät määrittääkseen parhaan reitin tietopakettien välittämiseen. Se laskee etäisyyden muihin verkkosolmuihin sen perusteella, kuinka monta reitinhyppyä vaaditaan niihin pääsemiseksi.
Kuinka Distance Vector -reititys toimii
Distance Vector -reititys toimii seuraavien vaiheiden avulla:
Reititystaulujen ylläpito: Jokaisessa verkon reitittimessä on taulukko suoraan kytketyistä naapureista ja niiden etäisyyksistä. Tämä taulukko tunnetaan reititystauluna. Etäisyydet esitetään tyypillisesti hyppylukuina, jotka osoittavat, kuinka monta reititintä on kuljettava päästäkseen tiettyyn verkkosolmuun.
Reititystietojen vaihtaminen: Ajoittain reitittimet vaihtavat reititystaulujaan naapureidensa kanssa. Tätä prosessia kutsutaan reititystaulujen vaihdoksi tai päivityksiksi. Tiedonvaihdon avulla reitittimet voivat luoda kattavamman kuvan verkon topologiasta ja saatavilla olevista reiteistä eri verkkokohteisiin. Distance Vector -reititysprotokollat käyttävät esimerkiksi Routing Information Protocol (RIP) ja Border Gateway Protocol (BGP) -viestejä helpottaakseen näitä vaihtoja.
Parhaiden reittien laskeminen: Vastaanotettujen reititystaulujen perusteella jokainen reititin laskee uudelleen parhaan reitin kohdeverkkoihin pääsemiseksi. Se ottaa huomioon hyppyluvun jokaisesta naapurista ja valitsee reitin, jossa on vähiten hyppyjä parhaaksi reitiksi. Tätä prosessia toistetaan kaikille kohdeverkoille. Reititystaulut päivitetään sitten asianmukaisesti.
Päivittäminen ja konvergenssi: Reitittimet jatkavat reititystaulujensa päivittämistä ja jakamista, kunnes saavutetaan vakaa reitityskonfiguraatio. Tämä tapahtuu, kun kaikilla reitittimillä on yhdenmukaiset reititystaulut ja ne ovat samaa mieltä parhaista reiteistä eri kohteisiin pääsemiseksi. Reitityspäivitykset lähetetään aina, kun verkon topologiassa tapahtuu muutoksia, kuten reitittimien tai linkkien lisääminen tai poistaminen.
Distance Vector -reitityksen edut ja rajoitukset
Distance Vector -reitityksellä on useita etuja ja rajoituksia:
Distance Vector -reitityksen edut:
- Yksinkertaisuus: Distance Vector -reititys on suhteellisen yksinkertaista toteuttaa ja ymmärtää, mikä tekee siitä sopivan pienille ja keskisuurille verkkoille. Parhaiden reittien määrittämiseen liittyvät laskelmat ovat suoraviivaisia eivätkä vaadi monimutkaisia algoritmeja.
- Pieni ylikuorma: Distance Vector -reititys vaatii vähemmän laskentatehoa ja muistia verrattuna muihin reititysalgoritmeihin, mikä tekee siitä tehokkaamman resurssien käytön suhteen. Reititystaulut ovat kompakteja ja tallentavat vain tietoa suoraan kytketyistä naapureista.
- Laajennettavuus: Distance Vector -reititys on skaalautuva, koska se voi mukautua verkon topologian muutoksiin ja löytää uusia reittejä muutoksiin vastaten. Tämä mahdollistaa helpon verkon laajennuksen ilman merkittäviä konfiguraatiomuutoksia. Distance Vector -protokollat, kuten RIP ja BGP, ovat laajalti käytössä laajamittaisissa verkoissa.
Distance Vector -reitityksen rajoitukset:
- Hidas konvergenssi: Distance Vector -reititys voi kokea hidasta konvergenssia suuremmissa verkoissa tai verkoissa, joissa on usein topologian muutoksia. Tämä johtuu siitä, että reitittimet luottavat säännöllisiin päivityksiin oppiakseen verkon muutoksista, mikä voi johtaa viivästyksiin reititystiedon välittämisessä. Hidas konvergenssi voi aiheuttaa väliaikaista reititysepävakautta ja epäoptimaalisia reittejä konvergenssiprosessin aikana.
- Laskenta äärettömyyteen -ongelma: Distance Vector -reititys on altis laskenta äärettömyyteen -ongelmalle, jossa virheellinen reititystieto voi levitä verkossa loputtomasti, aiheuttaen reititysilmukoita. Tämän ongelman lieventämiseksi käytetään useita menetelmiä, kuten split horizon ja poison reverse. Nämä tekniikat estävät reitittimiä mainostamasta reittejä takaisin sille naapurille, jolta ne ne oppivat, välttäen reititysilmukoita.
- Tehoton reittivalinta: Distance Vector -reititys huomioi vain hyppyluvun reitin valintamittarina. Tämä ei aina johda optimaaliseen reittiin muiden mittareiden, kuten kaistanleveyden, viiveen tai linkkien luotettavuuden suhteen. Distance Vector -protokollat eivät voi tehdä reitityspäätöksiä reaaliaikaisten tai dynaamisten suorituskykymittareiden perusteella, mikä rajoittaa niiden kykyä valita reittejä, jotka optimoivat verkon suorituskykyä.
Esimerkkejä Distance Vector -reititysalgoritmeista
Käytettävissä olevia distance vector -reititysalgoritmeja on kehitetty vuosien varrella. Tässä on joitakin esimerkkejä:
Routing Information Protocol (RIP)
Routing Information Protocol (RIP) on yksi vanhimmista ja tunnetuimmista distance vector -reititysprotokollista. RIP käyttää hyppylukua mittarina parhaan reitin laskemiseksi. Jokaisella verkolla on enimmäishyppyluku, jota ei voida ylittää. Jos hyppyluku ylittää tämän rajan, verkkoa pidetään saavuttamattomana. RIP käyttää useita mekanismeja, kuten route poisoning ja hold-down -ajastimia, parantaakseen konvergenssia ja estääkseen reititysilmukoita.
Open Shortest Path First (OSPF)
Open Shortest Path First (OSPF) on suosittu link-state-reititysprotokolla, joka tukee sekä distance vector että link-state -ominaisuuksia. OSPF käyttää tarkempaa mittaria, jota kutsutaan kustannukseksi, ja se ottaa huomioon tekijät, kuten kaistanleveyden ja linkkien luotettavuuden. OSPF-reitittimet vaihtavat reititystietoja, joita kutsutaan link-state-advertisementiksi, rakentaakseen kattavan kartan verkon topologiasta. OSPF laskee lyhimmät reitit tämän tiedon perusteella käyttäen Dijkstran algoritmia. Vaikka OSPF:lla on distance vector -reititysprotokollan elementtejä, se luokitellaan usein link-state-reititysprotokollaksi sen vuoksi, että se keskittyy yksityiskohtaisen topologiakartan ylläpitoon.
Border Gateway Protocol (BGP)
Border Gateway Protocol (BGP) on ulkoinen yhdyskäytäväprotokolla, jota käytetään reititykseen autonomisten järjestelmien (AS) välillä internetissä. BGP on polkuvektoriprotokolla, joka yhdistää distance vector ja polkuvektorireitityksen elementtejä. BGP ottaa huomioon useita tekijöitä, kuten polkuattribuutit ja käytäntöjen säännöt, reitityspäätöksiä tehdessään. BGP-reitittimet vaihtavat reititystietoja ja neuvottelevat parhaista reiteistä verkon ylläpitäjien määrittelemien käytäntöjen perusteella. BGP on erittäin skaalautuva ja voi käsitellä reitityksen monimutkaisuutta globaalissa internetissä.
Distance Vector -reititys on reititysalgoritmi, jota käytetään määrittämään paras reitti tietopaketeille verkon sisällä. Se laskee etäisyyden muihin verkkosolmuihin reitinhyppyjen määrän perusteella. Vaikka Distance Vector -reititys tarjoaa yksinkertaisuutta ja skaalautuvuutta, sillä on myös rajoituksia, kuten hidas konvergenssi ja tehoton reittivalinta. Distance vector -reititysalgoritmien esimerkkejä ovat RIP, OSPF ja BGP.
Liittyvät termit
- Link State Routing: Vaihtoehtoinen reititysalgoritmi, joka keskittyy muodostamaan kartan koko verkon topologiasta parhaiden reittien määrittämiseksi.
- Routing Table: Tietotaulu, joka on tallennettu reitittimeen tai verkotettuun laitteeseen ja joka listaa reitit tiettyihin verkkokohteisiin.