Distance vector
Definisjon av Distance Vector
Distance Vector er en rutevalgalgoritme brukt av nettverksenheter for å bestemme den beste veien for videresending av datapakker. Den beregner avstanden til andre nettverksnoder basert på antall router-hopp som kreves for å nå dem.
Hvordan Distance Vector Routing Fungerer
Distance Vector routing fungerer ved å gjennomføre følgende trinn:
Opprettholde Rutetabeller: Hver router i nettverket opprettholder en tabell over direkte tilkoblede naboer og deres respektive avstander. Denne tabellen er kjent som rutetabellen. Avstandene representeres vanligvis som hopptellinger, som indikerer antall routere som må passeres for å nå en bestemt nettverksnode.
Utveksle Ruteinformasjon: Periodisk utveksler routere rutetabellene sine med nabonettverk. Denne prosessen kalles rutetabellutvekslinger eller ruteoppdateringer. Ved å utveksle informasjon kan routere få en mer omfattende oversikt over nettverkstopologien og de tilgjengelige stiene til ulike nettverksdestinasjoner. Distance Vector routingprotokoller bruker meldinger som Routing Information Protocol (RIP) og Border Gateway Protocol (BGP) for å lette disse utvekslingene.
Beregne Beste Stier: Basert på de mottatte rutetabellene, beregner hver router den beste veien for å nå destinasjonsnettverkene. Den vurderer hopptellingen fra hver nabo og velger veien med færrest antall hopp som den beste veien. Denne prosessen gjentas for alle destinasjonsnettverk. Rutetabellene blir deretter oppdatert deretter.
Oppdatering og Konvergering: Routere fortsetter å oppdatere og dele sine rutetabeller inntil en stabil routekonfigurasjon er oppnådd. Dette skjer når alle routere har konsistente rutetabeller og er enige om de beste stiene for å nå ulike destinasjoner. Ruteoppdateringer blir sendt når det er endringer i nettverkstopologien, som tillegg eller fjerning av routere eller linker.
Fordeler og Begrensninger med Distance Vector Routing
Distance Vector routing har flere fordeler og begrensninger:
Fordeler med Distance Vector Routing:
- Enkelhet: Distance Vector routing er relativt enkel å implementere og forstå, noe som gjør den egnet for små til mellomstore nettverk. Beregningene involvert i å bestemme de beste stiene er enkle og krever ikke komplekse algoritmer.
- Lav Overhead: Distance Vector routing krever mindre datakraft og minne sammenlignet med andre rutealgoritmer, noe som gjør det mer effektivt med hensyn til ressursbruk. Rutetabellene er kompakte og lagrer kun informasjon om direkte tilkoblede naboer.
- Skalerbarhet: Distance Vector routing er skalerbar, da den kan tilpasse seg endringer i nettverkstopologien og finne nye stier som svar på endringer. Dette lar nettverket enkelt utvides uten å kreve vesentlige konfigurasjonsendringer. Distance Vector-protokoller som RIP og BGP er mye brukt i storskala nettverk.
Begrensninger med Distance Vector Routing:
- Treg Konvergens: Distance Vector routing kan oppleve treg konvergens i større nettverk eller nettverk med hyppige topologiendringer. Dette er fordi routere er avhengige av periodiske oppdateringer for å lære om endringer i nettverket, noe som kan føre til potensielle forsinkelser i distribusjonen av ruteinformasjon. Treg konvergens kan forårsake midlertidig rutingunstabilitet og suboptimale stier under konvergensprosessen.
- Tell til Uendelig Problem: Distance Vector routing er utsatt for problemet "tell til uendelig", hvor feil ruteinformasjon kan spres uendelig i nettverket og forårsake loop-problemer. For å redusere dette problemet, brukes ulike metoder som split horizon og poison reverse. Disse teknikkene forhindrer routere i å annonsere ruter tilbake til naboen de lærte dem fra, og dermed unngå loop-problemer.
- Ineffektiv Stivalg: Distance Vector routing vurderer kun hopptelling som måleenhet for stivalg. Dette kan ikke alltid resultere i den mest optimale stien med tanke på andre måleenheter, som båndbredde, latenstid, eller forbindelsespålitelighet. Distance Vector-protokoller kan ikke ta beslutninger basert på sanntids- eller dynamiske ytelsesmålinger, og dermed er deres evne til å velge stier som optimerer nettverksprestasjonen begrenset.
Eksempler på Distance Vector Routing Algoritmer
Flere distance vector routing-algoritmer har blitt utviklet gjennom årene. Her er noen eksempler:
Routing Information Protocol (RIP)
Routing Information Protocol (RIP) er en av de eldste og mest kjente distance vector routing-protokollene. RIP bruker hopptelling som måleenhet for å beregne den beste stien. Hvert nettverk har en maksimal hopptelling som ikke kan overskrides. Hvis hopptellingen overskrider denne grensen, anses nettverket som utilgjengelig. RIP benytter flere mekanismer, som route poisoning og hold-down timere, for å forbedre konvergensen og forhindre loop-problemer.
Open Shortest Path First (OSPF)
Open Shortest Path First (OSPF) er en populær link-state routing-protokoll som støtter både distance vector og link-state funksjoner. OSPF bruker en mer raffinert måleenhet kalt kostnad, som tar hensyn til faktorer som båndbredde og forbindelsespålitelighet. OSPF-routere utveksler ruteinformasjon, kjent som link-state annonseringer, for å bygge et omfattende kart over nettverkstopologien. OSPF beregner de korteste stiene basert på denne informasjonen ved hjelp av Dijkstra-algoritmen. Mens OSPF har elementer av en distance vector routing-protokoll, blir den ofte klassifisert som en link-state routing-protokoll på grunn av sin vektlegging på å opprettholde et detaljert topologikart.
Border Gateway Protocol (BGP)
Border Gateway Protocol (BGP) er en ekstern gateway-protokoll brukt for ruting mellom autonome systemer (AS) på internett. BGP er en path-vector protokoll, som kombinerer elementer av distance vector og path-vector routing. BGP tar hensyn til flere faktorer, som sti-attributter og policy-regler, for å ta rutebeslutninger. BGP-routere utveksler ruteinformasjon og forhandler om de beste stiene basert på policyer definert av nettverksadministratorer. BGP er svært skalerbar og kan håndtere kompleksiteten ved ruting på den globale internett.
Distance Vector routing er en rutevalgalgoritme brukt for å bestemme den beste veien for datapakker innenfor et nettverk. Den beregner avstanden til andre nettverksnoder basert på antall router-hopp som kreves for å nå dem. Mens Distance Vector routing tilbyr enkelhet og skalerbarhet, har den også begrensninger som treg konvergens og ineffektivt stivalg. Eksempler på distance vector routing-algoritmer inkluderer RIP, OSPF og BGP.
Relaterte Begreper
- Link State Routing: En alternativ rutevalgalgoritme som fokuserer på å lage et kart over hele nettverkstopologien for å bestemme den beste veien.
- Routing Table: En datatabell lagret i en router eller nettverkstilknyttet enhet som viser rutene til bestemte nettverksdestinasjoner.