IP-маршрутизація: RIP и OSPF

Протоколи маршрутизації - RIP (Routing Information Protocol) і OSPF (Open Shortest Path First).

Протокол RIP заснований на алгоритмі "довжини векторів" (distance-vector), який пов'язує довжину маршруту (число переходів - hops) з його вектором (мережею або хостом призначення). Інформацію про маршрути до тих чи інших мереж / хостів пристрої RIP отримують від сусідніх маршрутизаторів і потім вибирають маршрут з найменшим числом переходів. Як тільки маршрут до місця призначення обраний, він зберігається в локальній базі даних, а інформація про всі інші маршрути до того ж місця призначення стирається. Періодично кожен маршрутизатор повідомляє іншим про виявлені ним маршрути. Кількість переходів в RIP дорівнює числу маршрутизаторів між відправником і мережею / хостом призначення.

Протокол OSPF з'явився як орієнтований на IP-мережі варіант протоколу IS-IS.

При використанні OSPF на кожному маршрутизаторі міститься незалежна база даних за адміністративною галуззю маршрутизації, що включає інформацію про доступні мережі, маршрутизатори і вартості кожного з'єднання. Коли стан мережі, маршрутизатора або інтерфейсу змінюється, кожен маршрутизатор, який виявив це (в межах області) вносить інформацію в локальну базу даних, а потім відповідно перебудовує карти маршрутизації. Вибір маршруту проводиться з урахуванням вартості всіх маршрутів до конкретної точки призначення і прямо не залежить від числа переходів. Іншими словами, для вибору оптимальних маршрутів в OSPF застосовується алгоритм "вартості векторів" (cost vector).

Ця модель надає більше можливостей для поліпшення маршрутизації (наприклад, швидше відбувається синхронізація змін), але вимагає більшої обчислювальної потужності і більшого об'єму пам'яті від машин, які беруть участь в процесі. З цієї причини на ринку набагато ширше представлені системи з підтримкою RIP, ніж OSPF.

 

Асинхронна передача

Зазвичай достатньо забезпечити синхронізацію на зазначених двох рівнях - бітовому і кадровому, - щоб передавач і приймач змогли забезпечити стійкий обмін інформацією.

При передачі даних окремими байтами здійснюється тільки побітова синхронізація, синхронізація з кадрів не ведеться. Такий режим роботи називається асинхронним чи старт-стопним. Такий режим зручний при невисокій якості каналу зв'язку (наприклад, високий рівень перешкод), при передачі інформації від пристроїв, які генерують байти даних у випадкові моменти часу.

В асинхронному режимі кожен байт даних супроводжується спеціальними сигналами "старт" і "стоп“. Призначення цих сигналів полягає в тому, щоб, сповістити приймач про прихід даних і щоб дати приймачу досить часу для виконання деяких функцій, пов'язаних із синхронізацією, до надходження наступного байта. Сигнал "старт" має тривалість в один тактовий інтервал, а сигнал "стоп" може тривати один, півтора чи два такту.

 

 

Асинхронним режим називається тому, що кожен прийнятий байт може бути зміщений у часі щодо переданого байта на випадковий проміжок часу. Це різко знижує вимоги до характеристик системи передачі. Така асинхронність передачі не впливає на коректність прийнятих даних, так як на початку кожного байта відбувається додаткова синхронізація приймача з джерелом за рахунок бітів "старт". Більш "вільні" тимчасові допуски визначають низьку вартість устаткування асинхронної системи.

 

Синхронна передача

Дані збираються в кадр, який передує байтами синхронізації (прапори). Старт-стопні біти між сусідніми байтами відсутні.

Байт синхронізації - це байт, що містить заздалегідь відомий код, наприклад 0111110, який сповіщає приймач про прихід кадру даних. Його називають прапором. При його отриманні приймач повинен увійти в байтовий синхронізм з передавачем, тобто правильно розуміти початок чергового байта кадру. Іноді застосовується кілька синхробайт для забезпечення більш надійної синхронізації приймача і передавача. Так як при передачі довгого кадру у приймача можуть з'явитися проблеми із синхронізацією біт, то в цьому випадку використовуються самосинхронізуючі коди.

Асинхронна передача є більш простою, але змушує супроводжувати кожен байт сигналами "Старт - Стоп", що знижує ефективність використання каналу і, зрештою, швидкість передачі по каналу інформаційних бітів.

Синхронна передача дозволяє більш ефективно використовувати пропускну здатність каналу, але вимагає більш складної апаратури. Зазвичай вона використовується на хороших каналах для передачі даних з високою швидкістю - 64 кбіт / с до 8192кбіт / с і вище. При асинхронної передачі для підключення модемів до джерел і споживачам даних (ЕОМ) використовується асинхронний стік (інтерфейс) С2С згідно ГОСТ 18143-99, або за міжнародним стандартом - RS 232C та ін. Для синхронної передачі використовується стік V.35.