ΔΙΚΤΥΑ Η/Υ ΙΙ. Αρχές δρομολόγησης

Transcript

1 ΔΙΚΤΥΑ Η/Υ ΙΙ Αρχές δρομολόγησης

2 Γενικά Δρομολόγηση και κριτήριο ελάχιστου κόστους (least-cost criterion) ο αριθμός των αλμάτων (hops), η χωρητικότητα των ζεύξεων, ο τηλεπικοινωνιακός φόρτος των ζεύξεων το οικονομικό κόστος χρήσης κάθε ζεύξης 2 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

3 Ένα δίκτυο με τα κόστη των συνδέσεων Δίκτυο 1 Σταθμός Χ 1 8 C Β Α Δίκτυο 3 3 G Δίκτυο 2 6 D 2 2 Δίκτυο 4 E H F Δίκτυο 5 3 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ 1

4 Οι πίνακες δρομολόγησης 4 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

5 Τεχνικές δρομολόγησης Στατική δρομολόγηση (Fixed routing) Στατικός προγραμματισμός από τον διαχειριστή Προσαρμοσμένη δρομολόγηση (Adaptive routing) Προσαρμογή στις αλλαγές της δομής του δικτύου που προέρχονται από: αστοχία (failure) μιας δικτυακής συσκευής συμφόρηση (congestion) μιας ζεύξης 5 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

6 Παθολογία προσαρμοζόμενης δρομολόγησης Σύνθετη απόφαση δρομολόγησης. Επιβαρύνεται η επεξεργαστική ισχύς και ικανότητα του δρομολογητή. Οι πληροφορίες για την κατάσταση ενός δικτύου αλλού συλλέγονται κι αλλού χρησιμοποιούνται. Όσο περισσότερη πληροφορία κι όσο πιο συχνά ανταλλάσσεται τόσο καλύτερες είναι οι αποφάσεις δρομολόγησης. η διακίνηση της πληροφορίας γίνεται μέσα στο δίκτυο και μπορεί να προκαλεί μεγάλη επιβάρυνση. Μια τακτική προσαρμογών μπορεί να είναι πολύ γρήγορη, δημιουργώντας καταστάσεις ταλαντώσεων στο δίκτυο, ή πολύ αργή ώστε όταν λαμβάνεται να είναι άσχετη με την τρέχουσα κατάσταση του δικτύου και πιθανόν πλέον ακατάλληλη. Μια τέτοια τακτική μπορεί να προκαλέσει παθολογικές καταστάσεις στο δίκτυο όπως το fluttering και το looping. 6 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

7 Fluttering (Πλημμύρα) Η έννοια του fluttering αναφέρεται σε ραγδαίες διακυμάνσεις στη δρομολόγηση. Το φαινόμενο αυτό μπορεί να προκληθεί ακόμη και από δρομολογητές που επιχειρούν να εφαρμόσουν διαμοιρασμό (splitting) ή εξισορρόπηση (balancing) φορτίου. Όταν μετά την διαδικασία επιλογής του επόμενου άλματος (Next- Hop), παραμένουν περισσότερες από μια διαδρομές ως πιθανή επιλογή για τον δρομολογητή, αυτός μπορεί να επιλέξει να μοιράσει το φορτίο μεταξύ δύο ή περισσοτέρων (RFC 1812). Η ενέργεια αυτή μπορεί να οδηγήσει σε περίεργες συμπεριφορές, όπως κάποια πακέτα να διανύουν πολύ μεγαλύτερες διαδρομές εντός του δικτύου. 7 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

8 Looping (Ανακύκλωση) το looping είναι πιο σοβαρό φαινόμενο: Όπως υποδεικνύει και το όνομά του πρόκειται για εκείνη την κατάσταση κατά την οποία κάποια ή όλα τα πακέτα επιστρέφουν στον δρομολογητή που τα εξέπεμψε. Το φαινόμενο αυτό οφείλεται κυρίως σε αλλαγές στη διασυνδεσιμότητα του δικτύου που δεν φτάνουν εγκαίρως σε όλους τους κόμβους του. 8 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

9 Πλεονεκτήματα προσαρμοζόμενης δρομολόγησης Βελτιώνει την απόδοση του δικτύου, όπως την αντιλαμβάνεται ο τελικός χρήστης. Βοηθά στον έλεγχο της συμφόρησης (congestion control). 9 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

10 Στρατηγικές προσαρμοζόμενης δρομολόγησης Στρατηγικές με βάση την πηγή από την οποία προέρχονται οι πληροφορίες για την κατάσταση του δικτύου. Χρήση της ουράς αναμονής Q, σε κάθε interface (τοπική) για κάθε datagram που εισέρχεται στον δρομολογητή μας και κατευθύνεται προς το δίκτυο i, ο δρομολογητής θα επιλέγει τη ζεύξη για την οποία ελαχιστοποιείται το άθροισμα min[q+b i ]. Q: το μέγεθος της ουράς αναμονής Β i : πόλωση προς κάθε δίκτυο προορισμού i. Tεχνικές που λαμβάνουν υπόψη τους και τις πληροφορίες του έξω κόσμου 10 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

11 Στρατηγικές προσαρμοζόμενης δρομολόγησης Οι τεχνικές που χρησιμοποιούν πληροφορίες μόνο από γειτονικούς κόμβους λέγονται αλγόριθμοι distance-vector vector. Aυτές που χρησιμοποιούν πληροφορίες από όλους τους δρομολογητές λέγονται link-state αλγόριθμοι. 11 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

12 Hierarchical Routing Η μεγάλη ανάπτυξη δικτύων υπεύθυνη για μεγάλους πίνακες δρομολόγησης Πολύς χρόνος για την εύρεση της συντομότερης διαδρομής Οδηγά σε μεγάλες καθυστερήσεις στις ουρές αναμονής. Οι δρομολογητές χωρίζονται σε «περιοχές» Κάθε δρομολογητής ξέρει πώς να δρομολογήσει μέσα στην περιοχή του αλλά όχι σε άλλες. Τα πακέτα που δεν έχουν τοπικό χαρακτήρα προωθούνται προς τον κατάλληλο δρομολογητή. 12 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

13 Αυτόνομα Συστήματα (Autonomous Systems) Χαρακτηριστικά Ομάδα δρομολογητών που ανταλλάσσουν πληροφορίες μέσω ενός κοινού πρωτοκόλλου δρομολόγησης Σύνολο δρομολογητών και δικτύων που τα διαχειρίζεται ένας μόνο οργανισμός. Εκτός από τις περιπτώσεις αστοχίας (failure), ένα ΑΣ είναι συνδεδεμένο (με την θεωρητική έννοια του συνδεδεμένου γράφου) 13 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

14 Αυτόνομα Συστήματα Αυτόνομο Σύστημα 1 Αυτόνομο Σύστημα 2 14 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ

15 Αυτόνομα Συστήματα εσωτερικό πρωτόκολλο δρομολόγησης (interior routing protocol - IRP) Δρομολόγηση εντός του ΑΣ π.χ. R.I.P., O.S.P.F. εξωτερικό πρωτόκολλο δρομολόγησης (exterior routing protocol ERP) Δρομολόγηση μεταξύ διαφορετικών ΑΣ π.χ. B.G.P. 15 Δίκτυα Η/Υ ΙΙ