Введение в маршрутизацию

Весь мир оцифрован и подключен по сети. Пакеты, которые являются атомарной единицей информации в сетях связи с коммутацией пакетов, обмениваются между узлами (узел может быть конечным устройством, маршрутизатором или устройством формирования данных и т. Д.). Процесс передачи этих пакетов информации от их исходного узла к узлу назначения с одним или несколькими переходами между ними по наиболее оптимальному пути называется «маршрутизацией». Маршрутизаторы и коммутаторы - это устройства, которые используются для целей, которые работают с протоколами маршрутизации и алгоритмами, с которыми они настроены. О маршрутизации пакетов заботится уровень L3 или сетевой уровень эталонной модели OSI.

Как это происходит?

Когда пакет вводится в сеть и принимается одним из маршрутизаторов, он считывает заголовки пакета, чтобы понять пункт назначения, и проверяет свою таблицу маршрутизации, помеченную метриками маршрутизации, чтобы увидеть, какова будет следующая наилучшая надежда для пакета оптимальным образом добраться до места назначения. Затем он отправляет пакет на следующий узел, и вышеописанный процесс повторяется и на новом узле, пока пакет не достигнет узла назначения.

Метрики маршрутизации -

Таблицы маршрутизации содержат информацию, основанную на том, какая коммутация пакетов происходит по наиболее оптимальному пути. И эта информация представляет собой различные метрики или переменные, которые ищут алгоритмы маршрутизации, а затем определяют свой путь. Стандартные метрики включают в себя -

  1. Длина пути - при этом администратор назначит затраты для каждого пути (между двумя узлами). Длина пути будет суммой всех затрат пути. Путь с меньшей длиной пути будет выбран в качестве наиболее оптимального.
  2. Задержка - это мера времени, которое требуется пакету для маршрутизации от источника к месту назначения. Это зависит от многих факторов, таких как пропускная способность сети, количество промежуточных узлов, перегрузка на узлах и т. Д. Чем быстрее передача, тем лучше качество обслуживания (QoS).
  3. Пропускная способность - Это относится к количеству данных, ссылку можно передавать через него. Обычно предприятие арендует сетевую линию для достижения более высокой пропускной способности канала.
  4. Load - Load относится к трафику, который обрабатывает маршрутизатор или канал. Несбалансированная или необработанная нагрузка может привести к перегрузке и снижению скорости потери пакетов передачи.
  5. Стоимость связи - это операционные расходы, которые компания несет, отправляя пакеты по выделенной линии между узлами.
  6. Отказоустойчивость и надежность - это относится к способности маршрутизатора обрабатывать ошибки и алгоритмам маршрутизации. Если некоторые узлы в сети выходят из строя, то показатель устойчивости и надежности покажет нам, насколько хорошо другие узлы могут обрабатывать трафик.

Типы маршрутизации

Есть два типа -

  • Статическая маршрутизация - это тип маршрутизации, при котором оптимальный путь между всеми возможными парами источников и назначений в данной сети предварительно определен и введен в таблицу маршрутизации маршрутизаторов сети.

Преимущества -

  1. Маршрутизаторы не загружают ЦП для принятия решения о следующем переходе для пакета, так как пути предопределены.
  2. Это обеспечивает более высокий уровень безопасности, поскольку администратор обладает автономией над разрешениями для потока пакетов по определенному пути.
  3. Между маршрутизаторами пропускная способность не будет использоваться (для таких задач, как обновление таблицы маршрутизации и т. Д.)

Недостатки

  1. Для большой топологии сети администратору будет сложно определить и заранее определить оптимальный путь из всех возможных комбинаций узлов источника и назначения.
  2. Предполагается, что администратор будет тщательно разбираться в понятиях сетей и топологии. Переход к новому администратору потребует времени, чтобы понять топологию и определенные политики.
  • Динамическая маршрутизация - этот тип дает маршрутизатору возможность обнаруживать сеть с помощью таких протоколов, как OSPF (сначала открытый кратчайший путь) и RIP (информационный протокол маршрутизации), самостоятельно обновляет таблицу маршрутизации и эффективно определяет путь, по которому должен следовать входящий пакет. добраться до места назначения.

преимущества

  1. Это легко настроить.
  2. Это было бы эффективно для обнаружения некоторой удаленной сети и выполнения там маршрутизации.

Недостатки -

  1. Когда один из маршрутизаторов в сети, реализующих динамическую маршрутизацию, обнаруживает изменение или генерирует обновление, он передает его всем узлам. Таким образом, потребляя более высокую пропускную способность.
  2. Это относительно менее безопасно, чем статическое.

Типы алгоритмов маршрутизации

Есть два типа алгоритмов -

  • Адаптивный - маршруты определяются динамически на основе изменений в топологии сети.
    1. Маршрутизация с вектором расстояния - в этом алгоритме каждый маршрутизатор поддерживает таблицу маршрутизации, содержащую запись для каждого маршрутизатора в сети. Эти записи периодически обновляются. Это также называется алгоритмом Беллмана-Форда. Первоначально это был алгоритм ARPANET.
    2. Маршрутизация состояния канала - LSR обнаруживает соседей, измеряет стоимость для каждого соседа, затем создает пакеты и отправляет их по вычисленному кратчайшему пути.
  • Неадаптивный - маршруты выбираются маршрутизаторами статически.
    1. Flooding - при этом вы отправляете пакеты на каждый другой соседний маршрутизатор, и они, в свою очередь, обращаются к тому же самому каналу, и по некоторому пути пакет достигает своего места назначения. Это дублирует пакеты, но надежность очень высока в типе маршрутизации. Это в основном используется в сетях защиты, распределенных базах данных, беспроводных сетях и для заполнения таблиц маршрутизации.

Как это поможет в вашем карьерном росте?

Архитектура сети в центрах обработки данных, телефонных линиях, облачных кластерах и т. Д. Очень важна для бизнеса. Телекоммуникационные компании, компании, занимающиеся компьютерными сетями, изо дня в день работают над улучшением алгоритмов сетевой маршрутизации, протоколов маршрутизации, виртуализации сети, повышения безопасности сети путем разработки безопасных сетевых протоколов и методов шифрования для достижения более высокой устойчивости. и обеспечить лучшее и быстрое качество обслуживания. С такой огромной областью применения в этой области здорово продолжить свою карьеру в области компьютерных сетей и маршрутизации.

Вывод

По сути, маршрутизация - это основное действие, которое происходит в компьютерной сети, которая передает данные из источника в место назначения. Он также манипулирует для выполнения таких вещей, как контроль перегрузки и балансировка нагрузки. Производительность и эффективность маршрутизатора определяется типом маршрутизации, который он использует, используемым алгоритмом маршрутизации, а также другими метриками маршрутизации.

Рекомендуемые статьи

Это было руководство к тому, что такое маршрутизация. Здесь мы обсудили работу роутера, его типы, алгоритм, преимущества и недостатки. Вы также можете просмотреть наши другие предлагаемые статьи, чтобы узнать больше -

  1. Интервью по компьютерной сети
  2. Введение в компьютерную сеть
  3. Что такое встраиваемые системы?
  4. Что такое хостинг?

Категория:

Разработка программного обеспечения