Úvod do smerovania
Celý svet je digitalizovaný a pripojený prostredníctvom siete. Pakety, ktoré sú atómovou jednotkou informácií v komunikačných sieťach s prepínaním paketov, sa vymieňajú medzi uzlami (uzol môže byť koncovým zariadením, smerovačom alebo zariadením generujúcim údaje atď.). Proces prenosu týchto paketov informácií z ich zdrojového uzla do cieľového uzla s jedným alebo viacerými chmeľmi medzi najoptimálnejšou cestou sa nazýva „smerovanie“. Smerovače a prepínače sú zariadenia, ktoré sa používajú na účely, ktoré pracujú na smerovacích protokoloch a algoritmoch, s ktorými sú nakonfigurované. O smerovanie paketov sa stará vrstva L3 alebo sieťová vrstva referenčného modelu OSI.
Ako sa to deje?
Keď je paket zavedený do siete a prijatý jedným zo smerovačov, prečíta hlavičky paketu, aby porozumel cieľu, a skontroluje svoju smerovaciu tabuľku označenú smerovacími metrikami, aby zistil, ktorá by bola najlepšou nádejou na optimálny paket dosiahnuť cieľ. Potom posúva paket do nasledujúceho uzla a vyššie uvedený proces sa opakuje aj v novom uzle, kým paket nedosiahne cieľový uzol.
Metriky smerovania -
Smerovacie tabuľky obsahujú informácie, na základe ktorých dochádza k prepínaniu paketov v najoptimálnejšej ceste. A tieto informácie sú rôzne metriky alebo premenné, ktoré smerovacie algoritmy hľadajú a potom rozhodujú o svojej ceste. Štandardné metriky zahŕňajú -
- Dĺžka cesty - správca priraďuje náklady každej ceste (medzi dvoma uzlami). Dĺžka cesty bude súčtom všetkých nákladov na cestu. Cesta s menšou dĺžkou cesty bude vybraná ako najoptimálnejšia.
- Oneskorenie - Toto je miera času, ktorý paket potrebuje na smerovanie zo zdroja do cieľa. Závisí to od mnohých faktorov, ako je šírka pásma siete, počet prechodných uzlov, preťaženie v uzloch atď. Čím skôr prenos, tým lepšia kvalita služieb (QoS).
- Šírka pásma - Vzťahuje sa na množstvo údajov, cez ktoré môže spojenie prenášať. Spravidla si podnik prenajme sieťovú linku, aby dosiahol vyššiu väzbu a šírku pásma.
- Load - Load predstavuje prenos, s ktorým router alebo odkaz pracuje. Nevyvážené alebo neošetrené zaťaženie môže spôsobiť preťaženie a nižšiu stratu prenosových paketov.
- Náklady na komunikáciu - Jedná sa o prevádzkové náklady, ktoré spoločnosti vzniknú zaslaním paketov na prenajatej linke medzi uzlami.
- Odolnosť a spoľahlivosť - Vzťahuje sa na kapacitu routeru na spracovanie chýb a smerovacie algoritmy. Ak niektoré uzly v sieti zlyhajú, potom miera odolnosti a spoľahlivosti nám ukáže, ako dobre môžu ostatné uzly zvládnuť prenos.
Typy smerovania
Existujú dva typy -
- Statické smerovanie - Jedná sa o typ smerovania, v ktorom je preddefinovaná optimálna cesta medzi všetkými možnými pármi zdrojov a cieľov v danej sieti a vložená do smerovacej tabuľky smerovačov siete.
Výhody -
- Routery nemajú žiadnu réžiu CPU, aby rozhodli o ďalšom skoku pre paket, pretože cesty sú preddefinované.
- Toto ponúka vyššiu bezpečnosť, pretože administrátor má autonómiu nad povoleniami pre tok paketov pozdĺž definovanej cesty.
- Medzi smerovačmi by sa nevyužívala žiadna šírka pásma (na úlohy, ako je aktualizácia smerovacej tabuľky atď.)
nevýhody
- Pre väčšiu sieťovú topológiu bude pre správcu ťažké určiť a preddefinovať optimálnu cestu zo všetkých možných kombinácií zdrojových a cieľových uzlov.
- Od správcu by sa očakávalo, že bude dôkladný v koncepciách sietí a topológie. Prechod na nového správcu by si vyžadoval čas, aby sme pochopili definovanú topológiu a politiku.
- Dynamické smerovanie - tento typ umožňuje smerovaču objaviť sieť pomocou protokolov ako OSPF (Open Shortest Path First) a RIP (Routing Information Protocol), sám aktualizuje smerovaciu tabuľku a efektívne rozhoduje o ceste, ktorú musí prichádzajúci paket nasledovať. do cieľa.
výhody
- Toto sa dá ľahko nakonfigurovať.
- Bolo by efektívne, keby sa objavila nejaká vzdialená sieť a vykonalo sa tam smerovanie.
Nevýhody -
- Keď jeden zo smerovačov v sieti implementujúcich dynamické rutiny zistí zmenu alebo vygeneruje aktualizáciu, odošle ju do všetkých uzlov. Tým sa spotrebuje väčšie množstvo šírky pásma.
- Je relatívne menej bezpečný ako statický.
Typy smerovacích algoritmov
Existujú dva typy algoritmov -
- Adaptívne - o trasách sa rozhoduje dynamicky na základe zmien v topológii siete.
- Vzdialené vektorové smerovanie - v tomto algoritme každý smerovač udržuje smerovaciu tabuľku obsahujúcu záznam pre každý smerovač v sieti. Tieto záznamy sa pravidelne aktualizujú. Nazýva sa to aj ako Bellman-Fordov algoritmus. Pôvodne to bol algoritmus ARPANET.
- Link State Routing - LSR zistí susedov, zmeria náklady každému susedovi, potom zostaví pakety a odošle ich po vypočítanej najkratšej ceste.
- Neadaptívne - o trasách rozhodujú smerovače staticky.
- Záplavy - V tomto posielate pakety každému ďalšiemu susednému smerovaču a potom sa obrátia na rovnaký a nejakou cestou dosiahne paket svoj cieľ. To duplikuje pakety, ale spoľahlivosť je pri type smerovania veľmi vysoká. Používa sa väčšinou v obranných sieťach, distribuovaných databázach, bezdrôtových sieťach a na naplnenie smerovacích tabuliek.
Ako to pomôže v kariérnom raste?
Sieťová architektúra v dátových centrách, telefónnych linkách, cloudových zoskupeniach atď. Je pre podniky veľmi dôležitá. Telekomunikačné spoločnosti, spoločnosti počítačovej siete pracujú každý deň a deň, aby prišli s lepšími algoritmami smerovania siete, smerovacími protokolmi, aby boli virtualizované, aby sa zvýšila bezpečnosť siete navrhovaním bezpečných sieťových protokolov a šifrovacích techník, aby sa dosiahla vyššia odolnosť a poskytovať lepšiu a rýchlejšiu kvalitu služieb. S takým ohromujúcim rozsahom v oblasti je vynikajúce pokračovať v kariére v oblasti počítačových sietí a smerovania.
záver
V zásade je smerovanie primárna akcia, ku ktorej dochádza v počítačovej sieti, ktorá prenáša údaje zo zdroja na miesto určenia. Je tiež manipulované robiť veci ako kontrola preťaženia a vyrovnávanie záťaže. Výkon a efektívnosť smerovača je určená typom smerovania, ktoré používa, použitým smerovacím algoritmom a tiež inými smerovacími metrikami.
Odporúčané články
Toto bola príručka Čo je smerovanie. Tu sme diskutovali fungovanie routeru, typy, algoritmy, výhody a nevýhody. Viac informácií nájdete aj v ďalších navrhovaných článkoch -
- Rozhovory s počítačovou sieťou
- Úvod do počítačovej siete
- Čo sú vstavané systémy?
- Čo je to Hosting?