Загальна характеристика протоколів обміну маршрутною інформацією
Всі протоколи обміну маршрутною інформацією стека TCP / IP відносяться до класу адаптивних протоколів, які в свою чергу діляться на дві групи, кожна з яких пов'язана з одним з наступних типів алгоритмів:
дистанційно-векторний алгоритм (Distance Vector Algorithms, DVA),
алгоритм стану зв'язків (Link State Algorithms, LSA).
Дистанційно-векторні алгоритми добре працюють тільки в невеликих мережах. У великих мережах вони засмічують лінії зв'язку інтенсивним широкомовним трафіком, до того ж зміни конфігурації можуть відпрацьовуватися за цим алгоритмом не завжди коректно, так як маршрутизатори не мають точного уявлення про топологію зв'язків в мережі, а мають у своєму розпорядженні тільки узагальнену інформацію - вектором дистанцій, до того ж отриманої через посередників. Робота маршрутизатора відповідно до дистанційно-векторного протоколу нагадує роботу моста, так як точної топологічної картини мережі такий маршрутизатор не має.
Найбільш поширеним протоколом, заснованим на дистанційно-векторному алгоритмі, є протокол RIP.
Для того, щоб зрозуміти, в якому стані знаходяться лінії зв'язку, підключені до його портів, маршрутизатор періодично обмінюється короткими пакетами зі своїми найближчими сусідами. Цей трафік також широкомовний, але він циркулює тільки між сусідами і тому не так засмічує мережу.
Протоколом, заснованим на алгоритмі стану зв'язків, в стеку TCP / IP є протокол OSPF.
Дистанційно-векторний протокол RIP
Протокол RIP (Routing Information Protocol) маршрутизації призначений для порівняно невеликих і щодо однорідних мереж (алгоритм Белмана-Форда). Протокол розроблений в університеті Каліфорнії (Берклі), базується на розробках фірми Ксерокс і реалізує ті ж принципи, що і програма маршрутизації routed, використовувана в ОC UNIX (4BSD). Маршрут тут характеризується вектором відстані до місця призначення. Передбачається, що кожен маршрутизатор є відправною точкою декількох маршрутів до мереж, з якими він пов'язаний.
Протокол RIP є один з найстаріших протоколів обміну маршрутною інформацією, проте він до цих пір надзвичайно поширений в обчислювальних мережах. Крім версії RIP для мереж TCP / IP, існує також версія RIP для мереж IPX / SPX компанії Novell.
У цьому протоколі всі мережі мають номери (спосіб утворення номера залежить від використовуваного в мережі протоколу мережевого рівня), а все маршрутизатори - ідентифікатори. Протокол RIP широко використовує поняття «вектор відстаней». Вектор відстаней являє собою набір пар чисел, що є номерами мереж і відстанями до них в хопах.
Описи цих маршрутів зберігається в спеціальній таблиці, званої маршрутної. Таблиця маршрутизації RIP містить по запису на кожну обслуговується машину (на кожен маршрут). Запис повинен включати в себе:
Метрика маршруту (від 1 до 15, а число кроків до місця призначення).
Першим двом полів запису ми зобов'язані появі терміна вектор відстані (місце призначення - напрям; метрика - модуль вектора). Періодично (раз в 30 сек) кожен маршрутизатор посилає широкомовно копію своєї маршрутної таблиці всім сусідам-маршрутизаторів, з якими пов'язаний безпосередньо. Маршрутизатор-одержувач переглядає таблицю. Якщо в таблиці присутній новий шлях або повідомлення про більш короткому маршруті, або відбулися зміни довжин шляху, ці зміни фіксуються одержувачем у своїй маршрутної таблиці. Протокол RIP повинен бути здатний обробляти три типи помилок:
Циклічні маршрути. Так як в протоколі немає механізмів виявлення замкнутих маршрутів, необхідно або сліпо вірити партнерам, або вживати заходів для блокування такої можливості.
Для придушення нестабільності RIP повинен використовувати мале значення максимально можливого числа кроків (
Зарезервовані для внутрішніх цілей sun microsystem.
Поле версія для RIP дорівнює 1 (для RIP-2 двом). Поле набір протоколів мережі i визначає набір протоколів, які використовуються у відповідній мережі (для Інтернет це поле має значення 2). Поле відстань до мережі i містить ціле число кроків (від 1 до 15) до даної мережі. В одному повідомленні може бути присутнім інформація про 25 маршрутах. При реалізації RIP можна виділити наступні режими:
Ініціалізація, визначення всіх «живих» інтерфейсів шляхом посилки запитів, отримання таблиць маршрутизації від інших маршрутизаторів. Часто використовуються широкомовні запити.
Отриманий відгук. Проводиться корекція таблиці маршрутизації (видалення, виправлення, додавання).
Мал. 2. Формат повідомлення RIP.
Протокол стану зв'язків OSPF
Протокол OSPF обчислює маршрути в IP-мережах, зберігаючи при цьому інші протоколи обміну маршрутною інформацією.
Безпосередньо пов'язані (тобто досяжні без використання проміжних маршрутизаторів) маршрутизатори називаються "сусідами". Кожен маршрутизатор зберігає інформацію про те, в якому стані на його думку знаходиться сусід. Маршрутизатор покладається на сусідні маршрутизатори і передає їм пакети даних тільки в тому випадку, якщо він впевнений, що вони повністю працездатні. Для з'ясування стану зв'язків маршрутизатори-сусіди досить часто обмінюються короткими повідомленнями HELLO.