Вектор відстаней.
Визначення дистанційного вектора
Дистанційний вектор — це алгоритм маршрутизації, який використовують мережеві пристрої для визначення найкращого шляху для пересилання пакетів даних. Він обчислює відстань до інших вузлів мережі на основі кількості переходів через маршрутизатори, необхідних для досягнення їх.
Як працює маршрутизація за допомогою дистанційного вектора
Маршрутизація за допомогою дистанційного вектора працює через виконання таких кроків:
Підтримка таблиць маршрутизації: Кожен маршрутизатор у мережі підтримує таблицю безпосередньо підключених сусідів та їхні відповідні відстані. Ця таблиця відома як таблиця маршрутизації. Відстань зазвичай представлена як кількість переходів, що вказує на кількість маршрутизаторів, через які потрібно пройти, щоб досягти конкретного вузла мережі.
Обмін інформацією про маршрутизацію: Периодично маршрутизатори обмінюються своїми таблицями маршрутизації з сусідніми маршрутизаторами. Цей процес називається обміном таблиць маршрутизації або оновленням маршрутизації. Обмінюючись інформацією, маршрутизатори можуть створити більш повне уявлення про топологію мережі та доступні шляхи до різних мережевих напрямків. Протоколи маршрутизації за допомогою дистанційного вектора, такі як Протокол інформації маршрутизації (RIP) та Протокол граничного шлюзу (BGP), використовуються для полегшення цього обміну.
Обчислення найкращих шляхів: На основі отриманих таблиць маршрутизації кожен маршрутизатор обчислює найкращий шлях для досягнення мережевих призначень. Він враховує кількість переходів від кожного сусіда та вибирає шлях з найменшою кількістю переходів як найкращий шлях. Цей процес повторюється для всіх мережевих призначень. Таблиці маршрутизації відповідно оновлюються.
Оновлення та конвергенція: Маршрутизатори продовжують оновлювати та ділитися своїми таблицями маршрутизації, поки не буде досягнута стабільна конфігурація маршрутизації. Це відбувається, коли всі маршрутизатори мають узгоджені таблиці маршрутизації та погоджуються щодо найкращих шляхів до різних пунктів призначення. Оновлення маршрутизації надсилаються кожного разу, коли в топології мережі відбуваються зміни, такі як додавання або вилучення маршрутизаторів або зв’язків.
Переваги та обмеження маршрутизації за допомогою дистанційного вектора
Маршрутизація за допомогою дистанційного вектора має кілька переваг та обмежень:
Переваги маршрутизації за допомогою дистанційного вектора:
- Простота: Маршрутизація за допомогою дистанційного вектора є відносно простою для реалізації та розуміння, що робить її підходящою для мереж малого та середнього розміру. Обчислення, залучені до визначення найкращих шляхів, є прямолінійними та не вимагають складних алгоритмів.
- Низьке навантаження: Маршрутизація за допомогою дистанційного вектора потребує менших обчислювальних потужностей та пам'яті порівняно з іншими алгоритмами маршрутизації, що робить її більш ефективною з точки зору використання ресурсів. Таблиці маршрутизації компактні та зберігають лише інформацію про безпосередньо підключених сусідів.
- Масштабованість: Маршрутизація за допомогою дистанційного вектора є масштабованою, оскільки вона може адаптуватися до змін у топології мережі та знаходити нові шляхи у відповідь на зміни. Це дозволяє легко розширювати мережу без потреби у значних змінах конфігурації. Протоколи маршрутизації за допомогою дистанційного вектора, такі як RIP та BGP, широко використовуються у великих мережах.
Обмеження маршрутизації за допомогою дистанційного вектора:
- Повільна конвергенція: Маршрутизація за допомогою дистанційного вектора може мати повільну конвергенцію у більших мережах або мережах зі частими змінами топології. Це тому, що маршрутизатори покладаються на періодичні оновлення для дізнання про зміни у мережі, що призводить до можливих затримок у поширенні інформації про маршрутизацію. Повільна конвергенція може викликати тимчасову нестабільність маршрутизації та не оптимальні шляхи під час процесу конвергенції.
- Проблема “лічби до нескінченності”: Маршрутизація за допомогою дистанційного вектора вразлива до проблеми “лічби до нескінченності”, коли некоректна інформація про маршрутизацію може поширюватися нескінченно у мережі, викликаючи петлі маршрутизації. Для пом'якшення цієї проблеми використовуються різні методи, такі як розщеплені горизонти та зворотні отруєння. Ці техніки запобігають маршрутизаторам рекламуати маршрути назад сусідам, від яких вони їх дізналися, уникнувши петлі маршрутизації.
- Неефективний вибір шляху: Маршрутизація за допомогою дистанційного вектора враховує лише кількість переходів як метрику для вибору шляху. Це може не завжди призводити до найбільш оптимального шляху за іншими метриками, такими як пропускна здатність, затримка або надійність зв'язку. Протоколи маршрутизації за допомогою дистанційного вектора не можуть приймати рішення про маршрутизацію на основі реальних часів або динамічних показників продуктивності, обмежуючи їхню здатність вибирати шляхи, що оптимізують продуктивність мережі.
Приклади алгоритмів маршрутизації за допомогою дистанційного вектора
Протягом років було розроблено кілька алгоритмів маршрутизації за допомогою дистанційного вектора. Ось деякі приклади:
Протокол інформації маршрутизації (RIP)
Протокол інформації маршрутизації (RIP) є одним із найстаріших і найбільш відомих протоколів маршрутизації за допомогою дистанційного вектора. RIP використовує кількість переходів як метрику для обчислення найкращого шляху. Кожна мережа має максимальну кількість переходів, яку не можна перевищувати. Якщо кількість переходів перевищує цю межу, мережа вважається недосяжною. RIP застосовує кілька механізмів, таких як отруєння маршруту та таймери затримки, для покращення конвергенції та запобігання петлям маршрутизації.
Відкритий найкоротший шлях першим (OSPF)
Відкритий найкоротший шлях першим (OSPF) — це популярний протокол маршрутизації стану зв'язків, який підтримує як функції дистанційного вектора, так і функції стану зв'язків. OSPF використовує більш удосконалену метрику, яку називають вартістю, враховуючи такі фактори, як пропускна здатність та надійність зв'язку. Маршрутизатори OSPF обмінюються інформацією про маршрутизацію, відомою як оголошення про стан зв'язків, для створення докладної карти топології мережі. OSPF обчислює найкоротші шляхи на основі цієї інформації за допомогою алгоритму Дейкстри. Хоча OSPF має елементи протоколу маршрутизації за допомогою дистанційного вектора, часто його класифікують як протокол маршрутизації стану зв'язків через його акцент на підтримці детальної карти топології.
Протокол граничного шлюзу (BGP)
Протокол граничного шлюзу (BGP) — це протокол зовнішнього шлюзу, який використовується для маршрутизації між автономними системами (AS) в інтернеті. BGP є протоколом вектору шляху, що поєднує елементи дистанційного вектора та вектору шляху маршрутизації. BGP враховує декілька факторів, таких як атрибути шляху та правила політики, для прийняття рішень про маршрутизацію. Маршрутизатори BGP обмінюються інформацією про маршрутизацію та погоджують найкращі шляхи на основі політик, визначених адміністраторами мережі. BGP є високопотужним та може впоратись зі складністю маршрутизації в глобальному інтернеті.
Дистанційний вектор — це алгоритм маршрутизації, який використовується для визначення найкращого шляху для пакетів даних у мережі. Він обчислює відстань до інших вузлів мережі на основі кількості переходів маршрутизаторів, необхідних для їх досягнення. Хоча дистанційний вектор пропонує простоту та масштабованість, він також має обмеження, такі як повільна конвергенція та неефективний вибір шляху. Приклади алгоритмів маршрутизації за допомогою дистанційного вектора включають RIP, OSPF та BGP.
Схожі терміни
- Маршрутизація стану зв'язків: Альтернативний алгоритм маршрутизації, який фокусується на створенні карти всієї топології мережі для визначення найкращого шляху.
- Таблиця маршрутизації: Таблиця даних, збережена в маршрутизаторі або мережевому пристрої, яка містить маршрути до конкретних пунктів призначення у мережі.