Цели разработки алгоритмов маршрутизации.

Содержание.

1. Введение……………………………………………………………………6

2. История развития Интернета……………………………………………...6

3. Виды маршрутизации……………………………………………………...7

4. Маршрутизируемые протоколы…………………………………………...9

1. Определение маршрута……………………………………………………10

6. Коммутация………………………………………………………………...11

1. Алгоритмы маршрутизации……………………………………………….12
2. Цели разработки алгоритмов маршрутизации…………………………...13
3. Типы алгоритмов…………………………………………………………...15
4. Показатели алгоритмов (метрики) ………………………………………..16
5. Принципы и алгоритмы маршрутизации………………………………....17
6. Внутренние протоколы маршрутизации…………………………………..21
7. Внешние протоколы маршрутизации……………………………………...25
8. Список литературы………..……………………..……………………….…27

 

 

Введение.

Маршрутизация информации – это то, что заставляет «вращаться мир» в нашем изменчивом обществе, по мере того как оно становится все более и более зависимым от информации и от ее доставки из одного места в другое.

Вспомните о технологических новинках последнего десятилетия. Большинство из них связано с Интернетом (либо с другой похожей технологией повсеместного доступа). Теперь представьте себе эти достижения в условиях отсутствия возможности регулировать потоки информации. Многие услуги, ставшие привычными, такие как электронная почта, электронная торговля, интернет телефония, станут практически невозможными. Большинство людей не сознает, как важна маршрутизация в технологическом обществе. Глобальная экономика находится в зависимости от способности доставлять информацию из одной системы в другую.

Маршрутизация-(англ. Routing) — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. Цели маршрутизации- доставка пакетов по назначению с максимизацией эффективности. Чаще всего эффективность выражена суммой времен доставки сообщений. Маршрутизация включает в себя два основных компонента: определение оптимальных трактов маршрутизации и транспортировка информационных групп (называемых пакетами) через объединенную сеть. Последний из этих двух компонентов называется коммутацией. Коммутация относительно проста. С другой стороны, определение маршрута может быть очень сложным процессом.

Целью курсового проекта является исследование процессов маршрутизации.

 

История развития интернета.

 

История интернета началась с 1957 года. До этого времени компьютеры могли работать только над одной задачей одновременно. Это называлась пакетная обработка данных. Конечно это было совсем не эффективно. Со временем компьютеры становились всё больше и больше и их приходилось устанавливать в специальных охлаждаемых помещениях. Разработчики не могли работать непосредственно за такими компьютерами, так что специалистом предстояло соединить их. Программирование в то время требовало очень много ручной работы и поскольку осуществлялась через посредника то вызывало много сбоев потерь времени и нервов. 1957 год ознаменовался большими переменами. Было установлено удалённое соединение и разработчики смогли работать с компьютерами непосредственно. Это первая концепция компьютерных технологий распределять мощность компьютера на нескольких пользователей. В феврале 1959 года США начало работать над проектами DARPO управление перспективами исследовательскими программами в области обороны. В это время знания передавались только людьми. DARPA создала масштабную компьютерную сеть для того чтобы ускорить передачу данных и избежать повторения уже существующих исследований. Эта сеть получила имя ARPANET. Она соединялась тремя основными концептами, которые положили начало современному интернету. Концепт военной сети корпорации RAND в Америки, коммерческая сеть национальной лаборатории физики в Англии NPL и научная сеть CYCLADES во Франции. По сути военная, научная и коммерческая составляющая этой идеи основатели современного интернета.

Разработка ARPONET началась в 1966. Университеты в то время опасались открыто делиться своими компьютерами и информацией, поэтому четыре небольших компьютера были установлены отдельно от основного. Один из них был процессором интерфейсных сообщений IMP. Он контролировал сетевую активность в то время как основной компьютер отвечал только за работу программ и системные данные. Одновременно IMP получал и перенаправлял данные с основного компьютера на остальные. Так как все эти взаимодействия осуществлялись через IMP, сеть стала IMP SUBNET. Для первого соединения компьютеров Network Control Group разработала протокол управления сетью NCT (Network Control Protocol). Со временем он был заменён на более современный протокол TCP (Transmission Control Protocol). Специфичною особенностью TCP является верификация завершения передачи.

C того времени как NPL Network была разработан на коммерческой основе множество пользователей стали причиной перегрузки сети из-за большого количества передаваемых файлов. С цель избежать перегрузок отправляемый файл разделялся на меньшие по размеру пакеты, которые соединялись вновь у получателя. Было положено начало коммутации пакетов.

В 1962 американская авиация обнаружило на кубе ракеты средней и большой дальности которые смогли бы достигнуть CША. Это порождало возможность начала ядерной войны. С целью избежать сбоев в случае атаки была создана централизованная сетевая структура, которая в случае потери любой составляющей всё равно будет работать. Связь всё ещё осуществлялась по средствам радиоволн, что могло вызвать проблемы в случаи атомной атаки. Ионосфера будет повержена и длинные радиоволны перестанут работать. В такие случаи США придётся использовать прямые радиоволны, которые не обладают достаточным радиусом действия. Лучшем решением было создание моделей распределения сети, с помощью которой большие расстояния могли бы быть покрыты с минимальными пересечениями

Другой веткой было развитие Французской сети CYCLADES. Поскольку CYCLADES располагало гораздо меньшими средствами чем ARPONET они сфокусировались на развитие связи с другими сетями, так и родился термин интернет. Кроме того, CYCLADES протокол пошел дальше, положив конец NPL сетям. Протокол CYCLADES проходил через все машины используя физический слой, внедрённый прямо в аппаратное обеспечение обеспечивая прямое соединение с получателем и непрерывную цепь. Этот способ соединения получил дальнейшее развитие. Телефонные компании разработали протокол Х.25 который позволял общаться по средству этого сервиса. Протокол управления передачи TCP использовался для соединения компьютеров по средствам шлюзов. Затем международная организация по стандартизации разработала OSI (Open System Interconnection) эталонную модель взаимодействия открытых систем. Особенностью OSI была попытка стандартизации сети, а также разделение каналов на отдельные уровни. В итоге TCP протокол объединил в себе преимущества эталонной модели OSI и положил начало TSP IP протоколу стандарту, который гарантировал совместимость сетей. Он окончательно объединил их создав таким образом интернет.

Виды маршрутизации.

 

Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, базируясь на информации о топологии и состоянии сети, полученной с помощью протоколов маршрутизации (динамические маршруты).

Статическая маршрутизация - вид маршрутизации, при котором маршруты указываются в явном виде при конфигурации маршрутизатора. Вся маршрутизация при этом происходит без участия каких-либо протоколов маршрутизации.

Статическими маршрутами могут быть:

· маршруты, не изменяющиеся во времени;

· маршруты, изменяющиеся по расписанию;

При задании статического маршрута указывается:

• Адрес сети (на которую маршрутизируется трафик), маска сети
• Адрес шлюза (узла), который отвечает за дальнейшую маршрутизацию (или подключен к маршрутизируемой сети напрямую)
• Метрика (опционально, иногда именуется также "ценой") маршрута

При наличии нескольких маршрутов на одну и ту же сеть выбирается маршрут с минимальной метрикой.

Динамическая маршрутизация — вид маршрутизации, при котором таблица маршрутизации редактируется программно. Этот вид маршрутизации противоположен задаваемой вручную статической маршрутизации. Он проще, но при этом требует существенных ресурсов процессора маршрутизатора и полосы пропускания сетевых линий.

Протокол маршрутизации определяет набор правил, используемых маршрутизаторами для взаимодействия с соседними маршрутизаторами.

3 класса протоколов маршрутизации:

1)вектора расстояния

Протоколы маршрутизации используются для поиска наилучшего пути до удалённой сети. Каждое перенаправления маршрутизатором пакета называется участком или хопом. Наилучшим считается путь с наименьшим количеством хопов. Вектор определяет направление удалённой сети. Например, протоколы RIP, GRP.

2)состояние связи

Состоянием связи называется кротчайший путь. Каждый маршрутизатор создаёт 3 отдельных таблицы:

· отслеживания подключений соседей;

· определяет топология всей объединённой сети;

· таблица маршрутизации, то есть устройство, дейтсвующее по протоколу состояния связи, имеет больше сведений об объединенной сети, чем любой протокол вектора расстояния. Например, протокол OSPF.

3)гибридный класс протоколов

Используется отдельные характеристики первого класса и второго класса протоколов. Например, протокол EIGRP.

 

 

Маршрутизация в компьютерных сетях выполняется специальными программно-аппаратными средствами — маршрутизаторами; в простых конфигурациях может выполняться и компьютерами общего назначения, соответственно настроенными.

Первые маршрутизаторы представляли собой специализированное ПО, обрабатывающее приходящие IP-пакеты специфичным образом. Это ПО работало на компьютерах, у которых было несколько сетевых интерфейсов, входящих в состав различных сетей (между которыми осуществляется маршрутизация). В дальнейшем появились маршрутизаторы в форме специализированных устройств. Компьютеры с маршрутизирующим ПО называют программные маршрутизаторы, оборудование — аппаратные маршрутизаторы.

В современных аппаратных маршрутизаторах для построения таблиц маршрутизации используется специализированное ПО («прошивка»), для обработки же IP-пакетов используется коммутационная матрица (или другая технология аппаратной коммутации), расширенная фильтрами адресов в заголовке IP-пакета.

Коммутационная полносвязная матрица (crossbar switch) — наиболее простой для понимания тип архитектуры. Речь идет о матрице, линии которой образованы проводниками, связанными с входами коммутатора, а столбцы — с выходами. На пересечении линий и столбцов матрицы находятся управляемые переключатели, которые могут либо замыкать соединение линии на столбец, либо, наоборот, размыкать его. В принципе, такая матричная архитектура напоминает самые первые телефонные коммутаторы, где с помощью штекеров входные линии замыкались на выходные, образуя соединение.

Аппаратная маршрутизация

Выделяют два типа аппаратной маршрутизации: со статическими шаблонами потоков и с динамически адаптируемыми таблицами.

Статические шаблоны подразумевают разделение всех входящих в маршрутизатор IP-пакетов на виртуальные потоки; каждый поток характеризуется набором признаков для пакета такие как: IP-адресами отправителя/получателя, TCP/UDP-порт отправителя/получателя.

Оптимизация маршрутизации при этом строится на идее, что все пакеты с одинаковыми признаками должны обрабатываться одинаково (по одинаковым правилам), при этом признаки проверяются только для первого пакета в потоке (при появлении пакета с набором признаков, не укладывающимся в существующие потоки, создаётся новый поток), по результатам анализа этого пакета формируется статический шаблон, который и используется для определения правил коммутации приходящих пакетов (внутри потока). Обычно время хранения не использующегося шаблона ограничено (для освобождения ресурсов маршрутизатора). Ключевым недостатком подобной схемы является инерционность по отношению к изменению таблицы маршрутизации (в случае существующего потока изменение правил маршрутизации пакетов не будет «замечено» до момента удаления шаблона).

Динамически адаптируемые таблицы используют правила маршрутизации «напрямую», используя маску и номер сети из таблицы маршрутизации для проверки пакета и определения порта, на который нужно передать пакет. При этом изменения в таблице маршрутизации (в результате работы, например, протоколов маршрутизации/резервирования) сразу же влияют на обработку всех новопришедших пакетов. Динамически адаптируемые таблицы также позволяют легко реализовывать быструю (аппаратную) проверку списков доступа.

Программная маршрутизация

Программная маршрутизация выполняется либо специализированным ПО маршрутизаторам, либо программным обеспечением на компьютере. В общем случае, любой компьютер осуществляет маршрутизацию своих собственных исходящих пакетов (как минимум, для разделения пакетов, отправляемых на шлюз по умолчанию и пакетов, предназначенных узлам в локальном сегменте сети).

Маршрутизируемые протоколы.

В настоящее время основным используемым стеком протоколов является TCP/IP, разработанный ещё до принятия модели OSI и вне связи с ней.

Cтек TCP/IP

TCP/IP — набор сетевых протоколов передачи данных, используемых в сетях, включая сеть Интернет. Название TCP/IP происходит из двух наиважнейших протоколов семейства — Transmission Control Protocol (TCP) и Internet Protocol (IP).

В июле 1977 Винт Серф и Боб Кан впервые продемонстрировали передачу данных с использованием TCP по трем различным сетям. Пакет прошел по следующему маршруту: Сан-Франциско — Лондон — Университет Южной Калифорнии. В конце своего путешествия пакет проделал 150 тысяч км, не потеряв ни одного бита. В 1978 году Серф, Постел и Дэни Кохэн решили выделить в TCP две отдельные функции: TCP и протокол Интернета (Internet Protocol, IP). TCP был ответственен за разбивку сообщения на дейтаграммы и соединение их в конечном пункте отправки. IP отвечал за передачу (с контролем получения) отдельных дейтаграмм. Вот так родился современный протокол Интернета.

Протоколы работают друг с другом в стеке (англ. stack, стопка) — это означает, что протокол, располагающийся на уровне выше, работает «поверх» нижнего, используя механизмы инкапсуляции. Например, протокол TCP работает поверх протокола IP.

Стек протоколов TCP/IP включает в себя четыре уровня:

· прикладной уровень (application layer),

· транспортный уровень (transport layer),

· сетевой уровень (Internet layer),

· канальный уровень (link layer).

В данной работе остановимся именно на сетевом уровне, так как раз основная функция этого уровня заключается в выборе маршрута для пакетов от начальной до конечной точки.

В большинстве сетей пакетам приходится проходить через несколько маршрутизаторов. Единственным исключением являются широковещательные сети, но даже в них маршрутизация является важным вопросом, если отправитель и получатель находятся в разных сетях. Алгоритмы выбора маршрутов и используемые ими структуры данных являются главной целью при проектировании сетевого уровня.

Алгоритм маршрутизации реализуется той частью программного обеспечения сетевого уровня, которая отвечает за выбор выходной линии для отправки пришедшего пакета. Если подсеть использует дейтаграммную службу, выбор маршрута для каждого пакета должен производиться заново, так как оптимальный маршрут мог измениться. Если подсеть использует виртуальные каналы, маршрут выбирается только при создании нового виртуального канала. После этого все информационные пакеты следуют по выбранному маршруту. Последний случай иногда называют сеансовой маршрутизацией, так как маршрут остается в силе на протяжении всего сеанса связи с пользователем (например, сеанса регистрации на терминале или передачи файла).

Полезно понимать разницу между маршрутизацией, при которой системе приходится делать выбор определенного маршрута следования, и пересылкой — действием, происходящим при получении пакета. Можно представить себе маршрутизатор как устройство, в котором функционируют два процесса. Один из них обрабатывает приходящие пакеты и выбирает для них по таблице маршрутизации исходящую линию. Такой процесс называется пересылкой. Второй процесс отвечает за заполнение и обновление таблиц маршрутизации. Именно здесь в игру вступает алгоритм маршрутизации.

 

Определение маршрута.

Определение маршрута может базироваться на различных показателях, результирующих из алгоритмических вычислений по отдельной переменной, например, длина маршрута или комбинациях показателей. Программные реализации алгоритмов маршрутизации высчитывают показатели маршрута для определения оптимальных маршрутов к пункту назначения.

Для облегчения процесса определения маршрута, алгоритмы маршрутизации инициализируют и поддерживают таблицы маршрутизации, в которых содержится маршрутная информация.

Маршрутная информация обычно содержит:

· адрес сети или узла назначения, либо указание, что маршрут является маршрутом по умолчанию

· маску сети назначения

· шлюз, обозначающий адрес маршрутизатора в сети, на который необходимо отправить пакет, следующий до указанного адреса назначения

· интерфейс (в зависимости от системы, это может быть порядковый номер или символьное имя устройства)

· метрику — числовой показатель, задающий предпочтительность маршрута. Чем меньше число, тем более предпочтителен маршрут (интуитивно представляется как расстояние).

В зависимости от используемого алгоритма маршрутизации эта информация изменяется.

 

Алгоритмы маршрутизации заполняют маршрутные таблицы неким множеством информации. Ассоциации "Пункт назначения/следующая пересылка" сообщают роутеру, что определенный пункт назначения может быть оптимально достигнут путем отправки пакета в определенный роутер, представляющий "следующую пересылку" на пути к конечному пункту назначения. При приеме поступающего пакета роутер проверяет адрес пункта назначения и пытается ассоциировать этот адрес со следующей пересылкой

Роутеры сравнивают показатели, чтобы определить оптимальные маршруты. Показатели отличаются друг от друга в зависимости от использованной схемы алгоритма маршрутизации.

Роутеры сообщаются друг с другом (и поддерживают свои маршрутные таблицы) путем передачи различных сообщений. Одним из видов таких сообщений является сообщение об "обновлении маршрутизации". Обновления маршрутизации обычно включают всю маршрутную таблицу или ее часть. Анализируя информацию об обновлении маршрутизации, поступающую ото всех роутеров, любой из них может построить детальную картину топологии сети. Другим примером сообщений, которыми обмениваются роутеры, является "объявление о состоянии канала". Объявление о состоянии канала информирует другие роутеры о состоянии каналов отправителя. Канальная информация также может быть использована для построения полной картины топологии сети. После того, как топология сети становится понятной, роутеры могут определить оптимальные маршруты к пунктам назначения.

 

Коммутация.

Коммутация пакетов (англ. packet switching) — способ доступа нескольких абонентов к общей сети, при котором информация разделяется на части небольшого размера (так называемые пакеты), которые передаются в сети независимо друг от друга. Узел-приёмник собирает сообщение из пакетов. В таких сетях по одной физической линии связи могут обмениваться данными много узлов.

 

Алгоритмы коммутации сравнительно просты и в основном одинаковы для большинства протоколов маршрутизации. В большинстве случаев главная вычислительная машина определяет необходимость отправки пакета в другую главную вычислительную машину. Получив определенным способом адрес роутера, главная вычислительная машина-источник отправляет пакет, адресованный специально в физический адрес роутера.

После проверки адреса протокола пункта назначения пакета роутер определяет, знает он или нет, как передать этот пакет к следующему роутеру. Во втором случае (когда роутер не знает, как переслать пакет) пакет, как правило, игнорируется. В первом случае роутер отсылает пакет к следующей роутеру путем замены физического адреса пункта назначения на физический адрес следующего роутера и последующей передачи пакета.

Следующая пересылка может быть или не быть главной вычислительной машиной окончательного пункта назначения. Если нет, то следующей пересылкой, как правило, является другой роутер, который выполняет такой же процесс принятия решения о коммутации. По мере того, как пакет продвигается через объединенную сеть, его физический адрес меняется, однако адрес протокола остается неизменным. Этот процесс иллюстрируется на рисунке ниже.

 

 

В изложенном выше описании рассмотрена коммутация между источником и системой конечного пункта назначения. Международная Организация по Стандартизации (ISO) разработала иерархическую терминологию, которая может быть полезной при описании этого процесса. Если пользоваться этой терминологией, то устройства сети, не обладающие способностью пересылать пакеты между подсетями, называются конечными системами (ЕS), в то время как устройства сети, имеющие такую способность, называются промежуточными системами (IS). Промежуточные системы далее подразделяются на системы, которые могут сообщаться в пределах "доменов мааршрутизации" ("внутридоменные" IS), и системы, которые могут сообщаться как в пределах домена маршрутизации, так и с другими доменами маршрутизации ("междоменные IS"). Обычно считается, что "домен маршрутизации" - это часть объединенной сети, находящейся под общим административным управлением и регулируемой определенным набором административных руководящих принципов. Домены маршрутизации называются также "автономными системами" (AS). Для определённых протоколов домены маршрутизации могут быть дополнительно подразделены на "участки маршрутизации", однако для коммутации как внутри участков, так и между ними также используются внутридоменные протоколы маршрутизации.

 

Алгоритмы маршрутизации.

Алгоритмы маршрутизации применяются для определения наилучшего пути пакетов от источника к приёмнику и являются основой любого протокола маршрутизации. Для формулирования алгоритмов маршрутизации сеть рассматривается как граф. При этом маршрутизаторы являются узлами, а физические линии между маршрутизаторами — рёбрами соответствующего графа. Каждой грани графа присваивается определённое число — стоимость, зависящая от физической длины линии, скорости передачи данных по линии или стоимости линии.

Живучесть и стабильность

Алгоритмы маршрутизации должны обладать живучестью. Другими словами, они должны четко функционировать в случае неординарных или непредвиденных обстоятельств, таких как отказы аппаратуры, условия высокой нагрузки и некорректные реализации. Т.к. роутеры расположены в узловых точках сети, их отказ может вызвать значительные проблемы.

Часто наилучшими алгоритмами маршрутизации оказываются те, которые выдержали испытание временем и доказали свою надежность в различных условиях работы сети.

Быстрая сходимость

Алгоритмы маршрутизации должны быстро сходиться. Сходимость - это процесс соглашения между всеми роутерами по оптимальным маршрутам. Когда какое-нибудь событие в сети приводит к тому, что маршруты или отвергаются, или становятся доступными, роутеры рассылают сообщения об обновлении маршрутизации. Сообщения об обновлении маршрутизации пронизывают сети, стимулируя пересчет оптимальных маршрутов и, в конечном итоге, вынуждая все роутеры прийти к соглашению по этим маршрутам. Алгоритмы маршрутизации, которые сходятся медленно, могут привести к образованию петель маршрутизации или выходам из строя сети.

На рисунке ниже изображена петля маршрутизации. В данном случае, в момент времени t1 к роутеру 1 прибывает пакет. Роутер 1 уже был обновлен и поэтому он знает, что оптимальный маршрут к пункту назначения требует, чтобы следующей остановкой был роутер 2. Поэтому роутер 1 пересылает пакет в роутер 2. Роутер 2 еще не был обновлен, поэтому он полагает, что следующей оптимальной пересылкой должен быть роутер 1.
Поэтому роутер 2 пересылает пакет обратно в роутер 1. Пакет будет продолжать скакать взад и вперед между двумя роутерами до тех пор, пока роутер 2 не получит корректировку маршрутизации, или пока число коммутаций данного пакета не превысит допустимого максимального числа.

Гибкость

Алгоритмы маршрутизации должны быть также гибкими. Другими словами, алгоритмы маршрутизации должны быстро и точно адаптироваться к разнообразным обстоятельствам в сети. Например, предположим, что сегмент сети отвергнут. Многие алгоритмы маршрутизации, после того как они узнают об этой проблеме, быстро выбирают следующий наилучший путь для всех маршрутов, которые обычно используют этот сегмент. Алгоритмы маршрутизации могут быть запрограммированы таким образом, чтобы они могли адаптироваться к изменениям размеров очереди к роутеру, величины задержки сети и других переменных.

Типы алгоритмов.

Алгоритмы маршрутизации могут быть классифицированы по типам. Например, алгоритмы могут быть:

1. Одномаршрутными или многомаршрутными

2. Одноуровневыми или иерархическими

3. С интеллектом в главной вычислительной машине или в роутере

4. Внутридоменными и междоменными

5. Алгоритмами состояния канала или вектора расстояний

Длина маршрута

Длина маршрута является наиболее общим показателем маршрутизации. Некоторые протоколы маршрутизации позволяют администраторам сети назначать произвольные цены на каждый канал сети. В этом случае длиной тракта является сумма расходов, связанных с каждым каналом, который был траверсирован. Другие протоколы маршрутизации определяют "количество пересылок", т.е. показатель, характеризующий число проходов, которые пакет должен совершить на пути от источника до пункта назначения через изделия объединения сетей (такие как роутеры).

Надежность

Надежность, в контексте алгоритмов маршрутизации, относится к надежности каждого канала сети (обычно описываемой в терминах соотношения бит/ошибка). Некоторые каналы сети могут отказывать чаще, чем другие. Отказы одних каналов сети могут быть устранены легче или быстрее, чем отказы других каналов. При назначении оценок надежности могут быть приняты в расчет любые факторы надежности. Оценки надежности обычно назначаются каналам сети администраторами сети. Как правило, это произвольные цифровые величины.

Задержка

Под задержкой маршрутизации обычно понимают отрезок времени, необходимый для передвижения пакета от источника до пункта назначения через объединенную сеть. Задержка зависит от многих факторов, включая полосу пропускания промежуточных каналов сети, очереди в порт каждого роутера на пути передвижения пакета, перегруженность сети на всех промежуточных каналах сети и физическое расстояние, на которое необходимо переместить пакет. Т.к. здесь имеет место конгломерация нескольких важных переменных, задержка является наиболее общим и полезным показателем.

Полоса пропускания

Полоса пропускания относится к имеющейся мощности трафика какого-либо канала. При прочих равных показателях, канал Ethernet 10 Mbps предпочтителен любой арендованной линии с полосой пропускания 64 Кбайт/сек. Хотя полоса пропускания является оценкой максимально достижимой пропускной способности канала, маршруты, проходящие через каналы с большей полосой пропускания, не обязательно будут лучше маршрутов, проходящих через менее быстродействующие каналы.

Список Литературы

1)Столлингс В. Современные компьютерные сети – 2003

2)RFC 1058. Routing Information Protocol

3) citforum.ru

 

 

 

 

Содержание.

1. Введение……………………………………………………………………6

2. История развития Интернета……………………………………………...6

3. Виды маршрутизации……………………………………………………...7

4. Маршрутизируемые протоколы…………………………………………...9

1. Определение маршрута……………………………………………………10

6. Коммутация………………………………………………………………...11

1. Алгоритмы маршрутизации……………………………………………….12
2. Цели разработки алгоритмов маршрутизации…………………………...13
3. Типы алгоритмов…………………………………………………………...15
4. Показатели алгоритмов (метрики) ………………………………………..16
5. Принципы и алгоритмы маршрутизации………………………………....17
6. Внутренние протоколы маршрутизации…………………………………..21
7. Внешние протоколы маршрутизации……………………………………...25
8. Список литературы………..……………………..……………………….…27

 

 

Введение.

Маршрутизация информации – это то, что заставляет «вращаться мир» в нашем изменчивом обществе, по мере того как оно становится все более и более зависимым от информации и от ее доставки из одного места в другое.

Вспомните о технологических новинках последнего десятилетия. Большинство из них связано с Интернетом (либо с другой похожей технологией повсеместного доступа). Теперь представьте себе эти достижения в условиях отсутствия возможности регулировать потоки информации. Многие услуги, ставшие привычными, такие как электронная почта, электронная торговля, интернет телефония, станут практически невозможными. Большинство людей не сознает, как важна маршрутизация в технологическом обществе. Глобальная экономика находится в зависимости от способности доставлять информацию из одной системы в другую.

Маршрутизация-(англ. Routing) — процесс определения маршрута следования информации в сетях связи. Цели маршрутизации- доставка пакетов по назначению с максимизацией эффективности. Чаще всего эффективность выражена суммой времен доставки сообщений. Маршрутизация включает в себя два основных компонента: определение оптимальных трактов маршрутизации и транспортировка информационных групп (называемых пакетами) через объединенную сеть. Последний из этих двух компонентов называется коммутацией. Коммутация относительно проста. С другой стороны, определение маршрута может быть очень сложным процессом.

Целью курсового проекта является исследование процессов маршрутизации.

 

История развития интернета.

 

История интернета началась с 1957 года. До этого времени компьютеры могли работать только над одной задачей одновременно. Это называлась пакетная обработка данных. Конечно это было совсем не эффективно. Со временем компьютеры становились всё больше и больше и их приходилось устанавливать в специальных охлаждаемых помещениях. Разработчики не могли работать непосредственно за такими компьютерами, так что специалистом предстояло соединить их. Программирование в то время требовало очень много ручной работы и поскольку осуществлялась через посредника то вызывало много сбоев потерь времени и нервов. 1957 год ознаменовался большими переменами. Было установлено удалённое соединение и разработчики смогли работать с компьютерами непосредственно. Это первая концепция компьютерных технологий распределять мощность компьютера на нескольких пользователей. В феврале 1959 года США начало работать над проектами DARPO управление перспективами исследовательскими программами в области обороны. В это время знания передавались только людьми. DARPA создала масштабную компьютерную сеть для того чтобы ускорить передачу данных и избежать повторения уже существующих исследований. Эта сеть получила имя ARPANET. Она соединялась тремя основными концептами, которые положили начало современному интернету. Концепт военной сети корпорации RAND в Америки, коммерческая сеть национальной лаборатории физики в Англии NPL и научная сеть CYCLADES во Франции. По сути военная, научная и коммерческая составляющая этой идеи основатели современного интернета.

Разработка ARPONET началась в 1966. Университеты в то время опасались открыто делиться своими компьютерами и информацией, поэтому четыре небольших компьютера были установлены отдельно от основного. Один из них был процессором интерфейсных сообщений IMP. Он контролировал сетевую активность в то время как основной компьютер отвечал только за работу программ и системные данные. Одновременно IMP получал и перенаправлял данные с основного компьютера на остальные. Так как все эти взаимодействия осуществлялись через IMP, сеть стала IMP SUBNET. Для первого соединения компьютеров Network Control Group разработала протокол управления сетью NCT (Network Control Protocol). Со временем он был заменён на более современный протокол TCP (Transmission Control Protocol). Специфичною особенностью TCP является верификация завершения передачи.

C того времени как NPL Network была разработан на коммерческой основе множество пользователей стали причиной перегрузки сети из-за большого количества передаваемых файлов. С цель избежать перегрузок отправляемый файл разделялся на меньшие по размеру пакеты, которые соединялись вновь у получателя. Было положено начало коммутации пакетов.

В 1962 американская авиация обнаружило на кубе ракеты средней и большой дальности которые смогли бы достигнуть CША. Это порождало возможность начала ядерной войны. С целью избежать сбоев в случае атаки была создана централизованная сетевая структура, которая в случае потери любой составляющей всё равно будет работать. Связь всё ещё осуществлялась по средствам радиоволн, что могло вызвать проблемы в случаи атомной атаки. Ионосфера будет повержена и длинные радиоволны перестанут работать. В такие случаи США придётся использовать прямые радиоволны, которые не обладают достаточным радиусом действия. Лучшем решением было создание моделей распределения сети, с помощью которой большие расстояния могли бы быть покрыты с минимальными пересечениями

Другой веткой было развитие Французской сети CYCLADES. Поскольку CYCLADES располагало гораздо меньшими средствами чем ARPONET они сфокусировались на развитие связи с другими сетями, так и родился термин интернет. Кроме того, CYCLADES протокол пошел дальше, положив конец NPL сетям. Протокол CYCLADES проходил через все машины используя физический слой, внедрённый прямо в аппаратное обеспечение обеспечивая прямое соединение с получателем и непрерывную цепь. Этот способ соединения получил дальнейшее развитие. Телефонные компании разработали протокол Х.25 который позволял общаться по средству этого сервиса. Протокол управления передачи TCP использовался для соединения компьютеров по средствам шлюзов. Затем международная организация по стандартизации разработала OSI (Open System Interconnection) эталонную модель взаимодействия открытых систем. Особенностью OSI была попытка стандартизации сети, а также разделение каналов на отдельные уровни. В итоге TCP протокол объединил в себе преимущества эталонной модели OSI и положил начало TSP IP протоколу стандарту, который гарантировал совместимость сетей. Он окончательно объединил их создав таким образом интернет.

Виды маршрутизации.

 

Маршруты могут задаваться административно (статические маршруты), либо вычисляться с помощью алгоритмов маршрутизации, бази