Методи та протоколи маршрутизації

Найважливішим завданням мережевого рівня є маршрутизація – передавання пакетів між двома кінцевими вузлами в складеній мережі. Завдання щодо вибору маршрутів із декількох можливих вирішують маршрутизатори, а також кінцеві вузли. Маршрут вибирають на підставі наявної у цих пристроїв інформації про поточну конфігурацію мережі, а також з урахуванням зазначеного критерію вибору маршруту.

Зазвичай, таким критерієм є затримка проходження маршруту окремим пакетом або середня пропускна здатність маршруту для послідовності пакетів. Часто використовують досить простий критерій, який враховує тільки кількість транзитних маршрутизаторів. Завдання маршрутизації вирішується на основі аналізу відповідних таблиць, розміщених на всіх маршрутизаторах і кінцевих вузлах мережі.

Автоматична побудова таблиць маршрутизації:

Від того, наскільки швидко вміст таблиці маршрутизації приводиться у відповідність до реального стану мережі, залежить якість роботи всієї мережі. Для автоматизації цього процесу в складених мережах розроблено вищезазначені протоколи маршрутизації (або маршрутизувальні протоколи). Ці протоколи слід відрізняти від власне мережевих протоколів (наприклад, IP). Як перші, так другі забезпечують функції мережевого рівня: беруть участь у доставці пакетів адресатові через різнорідну складену мережу.

Але в той час, як перші збирають і передають мережею тільки службову інформацію, другі призначено для передавання даних користувачеві. Протоколи маршрутизації використовують мережеві протоколи як транспортний засіб.

Маршрутизувальні протоколи можуть бути реалізовані на основі різних алгоритмів, які відрізняються методами побудови таблиць маршрутизації, способами вибору найкращого маршруту та іншими особливостями.

Раніше вважалося, що в таблицях маршрутизації для кожної адреси призначення вказано тільки наступний (найближчий) маршрутизатор, а не весь їх ланцюжок від початкового до кінцевого вузла. Відповідно до цього підходу маршрутизація виконується за розподіленою схемою: кожен маршрутизатор відповідає за вибір тільки одного етапу шляху, а остаточний маршрут складається в результаті роботи всіх маршрутизаторів, через які проходить цей пакет. Такі алгоритми маршрутизації називають однокроковими.

Існує також протилежний, багатокроковий підхід – маршрутизація від джерела (Source Routing). Відповідно до нього вузол-джерело вказує в пакеті, який відправляють у мережу, повний маршрут його проходження через усі проміжні маршрутизатори. Такий спосіб не вимагає побудови та аналізу таблиць маршрутизації. Це прискорює проходження пакета мережею та розвантажує маршрутизатори, але при цьому велике навантаження лягає на кінцеві вузли. Дану схему застосовують набагато рідше, ніж схему розподіленої однокрокової маршрутизації.