Distance vector
Distance Vector-definition
Distance Vector är en routingalgoritm som används av nätverksenheter för att bestämma den bästa vägen för att vidarebefordra datapaket. Den beräknar avståndet till andra nätverksnoder baserat på antalet routerhopp som krävs för att nå dem.
Hur Distance Vector-routing fungerar
Distance Vector-routing fungerar genom att använda följande steg:
Underhåll av routingtabeller: Varje router i nätverket upprätthåller en tabell över direkt anslutna grannar och deras respektive avstånd. Denna tabell kallas för routingtabellen. Avstånden representeras vanligtvis som antal hopp, vilket visar antalet routrar som måste passeras för att nå en viss nätverksnod.
Utbyte av routinginformation: Periodiskt byter routrar sina routingtabeller med grannroutrar. Denna process kallas routingtable-utbyte eller routinguppdateringar. Genom att byta information kan routrar bygga en mer omfattande bild av nätverkstopologin och de tillgängliga vägarna till olika nätverksdestinationer. Distance Vector-routingprotokoll använder meddelanden som Routing Information Protocol (RIP) och Border Gateway Protocol (BGP) för att underlätta dessa utbyten.
Beräkning av bästa vägar: Baserat på mottagna routingtabeller räknar varje router om den bästa vägen för att nå destinationsnätverk. Den beaktar antalet hopp från varje granne och väljer vägen med minst antal hopp som den bästa vägen. Denna process upprepas för alla destinationsnätverk. Routingtabellerna uppdateras sedan i enlighet med detta.
Uppdatering och konvergering: Routrar fortsätter att uppdatera och dela sina routingtabeller tills en stabil routingkonfiguration uppnås. Detta sker när alla routrar har konsekventa routingtabeller och är överens om de bästa vägarna att nå olika destinationer. Routinguppdateringar skickas när det sker förändringar i nätverkstopologin, såsom tillägg eller borttagning av routrar eller länkar.
Fördelar och begränsningar med Distance Vector-routing
Distance Vector-routing har flera fördelar och begränsningar:
Fördelar med Distance Vector-routing:
- Enkelhet: Distance Vector-routing är relativt enkelt att implementera och förstå, vilket gör det lämpligt för små till medelstora nätverk. Beräkningarna som krävs för att bestämma de bästa vägarna är okomplicerade och kräver inga komplexa algoritmer.
- Låg overhead: Distance Vector-routing kräver mindre beräkningskraft och minne jämfört med andra routingalgoritmer, vilket gör det mer effektivt i termer av resursanvändning. Routingtabellerna är kompakta och lagrar endast information om direkt anslutna grannar.
- Skalbarhet: Distance Vector-routing är skalbart, eftersom det kan anpassa sig till förändringar i nätverkstopologin och hitta nya vägar som svar på förändringar. Detta möjliggör enkel nätverksexpansion utan att kräva betydande konfigurationsändringar. Distance Vector-protokoll som RIP och BGP används ofta i storskaliga nätverk.
Begränsningar med Distance Vector-routing:
- Långsam konvergens: Distance Vector-routing kan uppleva långsam konvergens i större nätverk eller nätverk med frekventa topologiförändringar. Detta beror på att routrarna förlitar sig på periodiska uppdateringar för att lära sig om förändringar i nätverket, vilket kan leda till potentiella förseningar i att sprida routinginformation. Långsam konvergens kan orsaka tillfällig routinginstabilitet och suboptimala vägar under konvergensprocessen.
- Räkna till oändligheten-problem: Distance Vector-routing är mottaglig för räkna till oändligheten-problemet, där felaktig routinginformation kan spridas oändligt i nätverket och orsaka routingloopar. För att minska detta problem används olika metoder som split horizon och poison reverse. Dessa tekniker förhindrar att routrar annonserar rutter tillbaka till den granne från vilken de lärde sig dem, vilket undviker routingloopar.
- Oeffektiv vägval: Distance Vector-routing betraktar endast antal hopp som metrik för vägval. Detta resulterar kanske inte alltid i den mest optimala vägen i termer av andra metriker, såsom bandbredd, latens eller länkens tillförlitlighet. Distance Vector-protokoll kan inte fatta routingbeslut baserat på realtids- eller dynamiska prestandametriker, vilket begränsar deras förmåga att välja vägar som optimerar nätverksprestanda.
Exempel på Distance Vector-routingalgoritmer
Flera distance vector-routingalgoritmer har utvecklats under åren. Här är några exempel:
Routing Information Protocol (RIP)
Routing Information Protocol (RIP) är ett av de äldsta och mest kända distance vector-routingprotokollen. RIP använder antal hopp som metrik för att beräkna den bästa vägen. Varje nätverk har ett maximalt antal hopp som inte får överskridas. Om antalet hopp överskrider denna gräns anses nätverket vara oåtkomligt. RIP använder flera mekanismer, såsom route poisonning och hold-down timers, för att förbättra konvergensen och förhindra routingloopar.
Open Shortest Path First (OSPF)
Open Shortest Path First (OSPF) är ett populärt link-state-routingprotokoll som stöder både distance vector- och link-state-funktioner. OSPF använder en mer raffinerad metrik kallad kostnad, som beaktar faktorer som bandbredd och länktillförlitlighet. OSPF-routrar utbyter routinginformation, känd som link-state-annonseringar, för att bygga en omfattande karta över nätverkstopologin. OSPF beräknar de kortaste vägarna baserat på denna information med hjälp av Dijkstras algoritm. Även om OSPF har element av ett distance vector-routingprotokoll, klassificeras det ofta som ett link-state-routingprotokoll på grund av dess betoning på att upprätthålla en detaljerad topologikarta.
Border Gateway Protocol (BGP)
Border Gateway Protocol (BGP) är ett exteriört gatewayprotokoll som används för routing mellan autonomasystem (AS) på internet. BGP är ett path-vector-protokoll, som kombinerar element av distance vector- och path-vector-routing. BGP beaktar flera faktorer, såsom slingattribut och policyregler, för att fatta routingbeslut. BGP-routrar utbyter routinginformation och förhandlar fram de bästa vägarna baserat på policys definierade av nätverksadministratörer. BGP är mycket skalbart och kan hantera komplexiteten av routing i det globala internet.
Distance Vector-routing är en routingalgoritm som används för att bestämma den bästa vägen för datapaket inom ett nätverk. Den beräknar avståndet till andra nätverksnoder baserat på antalet routerhopp som krävs för att nå dem. Medan Distance Vector-routing erbjuder enkelhet och skalbarhet, har det också begränsningar som långsam konvergens och oeffektivt vägval. Exempel på distance vector-routingalgoritmer inkluderar RIP, OSPF och BGP.
Relaterade termer
- Link State Routing: En alternativ routingalgoritm som fokuserar på att skapa en karta över hela nätverkstopologin för att bestämma den bästa vägen.
- Routing Table: En datatabell lagrad i en router eller nätverksenhet som listar vägarna till specifika nätverksdestinationer.