Маршрутизаторы

По Дейкстре, топология сети представляется в  виде неориентированного графа. Каждому  ребру приписывается некоторое  значение. В процессе работы алгоритма  вычисляется сумма показателей  для ребер, сходящихся в каждом узле графа. Эта оценка называется меткой узла. При определении пути подсчитывается сумма меток на возможном пути и выбирается путь с меньшей суммарной  меткой.

К третьей  группе протоколов относятся протоколы  политики (правил) маршрутизации. Эти  протоколы наиболее эффективно решают задачу доставки получателю информации. Эта категория протоколов используется при маршрутизации в Internet и позволяет  операторам получать информацию о маршрутизации  от соседних операторов на основании  специальных критериев. То есть в  процессе обмена вырабатывается список разрешенных маршрутов (путей). Алгоритмы  политики маршрутизации опираются  на алгоритмы вектора расстояния, но информация о маршрутах базируется на списке операторов сети Internet. Примерами  протоколов данной категории могут  служить BGP и EGP.

Все вышесказанное  относилось к уровню маршрутизации. Уровень передачи пакетов реализуется  на алгоритмах коммутации и, как правило, одинаков для большинства протоколов маршрутизации. Промежуточный маршрутизатор, имея адрес следующего маршрутизатора, посылает ему пакет, адресованный специально на физический адрес (МАС-уровня) этого  маршрутизатора, но с адресом (сетевого уровня) получателя. По адресу получателя маршрутизатор определяет, знает  ли он, как передать пакет следующему маршрутизатору в пути. Если знает, то пакет отсылается следующему маршрутизатору путем замены физического адреса получателя на физический адрес следующего маршрутизатора. Если маршрутизатор  не знает, то пакет игнорируется. На следующем маршрутизаторе все повторяется. По мере прохождения пакета через  сеть, его физический адрес меняется, но адрес сетевого уровня остается неизменным. Этот процесс проиллюстрирован на рисунке:

Основная  задача уровня передачи пакетов –  это коммутация пакетов от разных пользователей. Общая схема передачи пакетов такова: выбирается один из возможных транзитных узлов (эта  информация поступает с уровня маршрутизации, на котором она вычисляется по адресу получателя), формируется выходной заголовок канального уровня и осуществляется посылка пакета. Кроме того, на этом этапе может производиться фрагментация пакетов, проверка контрольной суммы и т.д.

Маршрутизаторы (точнее – уровень маршрутизации) работают на сетевом уровне эталонной  модели OSI. Уровень продвижения пакетов  функционирует на канальном уровне.

Работа  на сетевом уровне позволяет производить  интеллектуальную обработку пакетов. Поскольку маршрутизаторы в основном работают с протоколом IP, они должны поддерживать связь без создания логического соединения между абонентами. При этом каждый пакет обрабатывается и отправляется получателю независимо.

Производители при создании маршрутизаторов используют три основных типа архитектуры:

• Однопроцессорная;
• Усиленная однопроцессорная;
• Симметричная многопроцессорная.

При однопроцессорной архитектуре на центральный процессор  маршрутизатора возлагается вся  нагрузка по обработке трафика: фильтрация и передача пакетов, обновление таблиц маршрутизации, выделение служебных  пакетов, работа с протоколом SNMP, формирование управляющих пакетов и т.д. Это  приводит к тому, что маршрутизатор  может стать узким местом в  сети при увеличении нагрузки. Даже применение мощных RISC-процессоров не решает проблему.

Для преодоления  недостатков такой архитектуры  применяют усиленную однопроцессорную архитектуру. В функциональной схеме  маршрутизатора выделяют модули, ответственные  за выполнение тех или иных специальных  задач. Каждый такой модуль маршрутизатора оснащается своим (периферийным) процессором. При этом происходит частичная разгрузка  центрального процессора, который отвечает только за те задачи, которые нельзя поручить периферийному. В целом, и эта архитектура не способна решить все задачи связанные с производительностью.

Симметричная  многопроцессорная архитектура  лишена перечисленных недостатков, так как происходит прямое распределение  нагрузки на все модули. Но теперь каждый модуль содержит свой процессор, который  выполняет все задачи маршрутизации  и имеет свою копию таблицы  маршрутизации. Преимущества такой  архитектуры признаны всеми производителями  маршрутизаторов. Данная архитектура  позволяет достичь теоретически неограниченной производительности маршрутизаторов.

В заключение нашего анализа маршрутизаторов  можно сказать, что они обладают несомненными достоинствами. Маршрутизаторы не вносят никаких ограничений в  топологию сети. Петли, возникающие  в цепях с коммутаторами, не представляют проблемы для маршрутизаторов.

Тем не менее, маршрутизаторы по сравнению с коммутаторами  и мостами требуют гораздо  больше усилий по администрированию. Администраторам  сетей необходимо знать целое  множество конфигурационных параметров для маршрутизаторов. При этом параметры  каждого маршрутизатора должны быть согласованы с параметрами других маршрутизаторов в сети.

Сегодня многие организации реализуют межсетевой обмен через маршрутизаторы. Большое  число компаний модернизируют свои системы, устанавливая коммутаторы  между маршрутизаторами и сетями, которые обслуживаются этими  маршрутизаторами. При этом коммутаторы  повышают производительность сети, а  маршрутизаторы обеспечивают защиту информации и выполняют более сложные  задачи, такие как трансляция протоколов.Сегодня  четко обозначилась тенденция к  вытеснению сложных высокопроизводительных маршрутизаторов и увеличению роли маршрутизаторов начального класса, а ведущие фирмы-производители  пришли к выводу, что одним из основных требований покупателей к  маршрутизатору является простота его  использования.

Заключение

В автоматизированных системах крупных предприятий подсети  включают вычислительные средства отдельных  проектных подразделений. Интерсети  нужны для объединения таких  подсетей, а также для объединения  технических средств автоматизированных систем проектирования и производства в единую систему комплексной  автоматизации (CIM - Computer Integrated Manufacturing). Обычно интерсети приспособлены  для различных видов связи: телефонии, электронной почты, передачи видеоинформации, цифровых данных и т.п., и в этом случае они называются сетями интегрального  обслуживания.

Развитие  интерсетей заключается в разработке средств сопряжения разнородных  подсетей и стандартов для построения подсетей, изначально приспособленных  к сопряжению.

Подсети в интерсетях объединяются в соответствии с выбранной топологией с помощью  блоков взаимодействия.

Размещено на Allbest.ru